桓台县冬小麦和夏玉米秸秆长期还田的生态效益分析

编号 zgly0001708140

文献类型 期刊论文

文献题名 桓台县冬小麦和夏玉米秸秆长期还田的生态效益分析

作者 张鑫  李菁园  孟凡乔  吴文良  李洪波  胡正江 

作者单位 河北农业大学资源与环境科学学院  中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室  山东省桓台县农业局 

母体文献 生态学报 

年卷期 2020年12期

年份 2020 

分类号 S141.4 

关键词 秸秆还田  集约化农业  土壤有机碳  温室气体  养分  生态效应 

文摘内容 山东省桓台县作为江北第一个吨粮县,1980年以来农业集约化得到了快速发展。随着燃料需求的减少以及畜牧养殖与作物生产的分离,作物秸秆处理已日益成为当地农民和技术人员面临的巨大挑战。该地区冬小麦和夏玉米秸秆从1980年开始,还田比例逐步增加,到2010年两季秸秆接近全部还田。我们查阅年鉴数据,结合长期定位试验,收集相关数据计算和分析桓台地区1980—2014年期间的作物和秸秆产量、秸秆养分含量、土壤养分及有机碳状况、温室气体排放和氮淋溶等,并对秸秆还田的农田生态效应进行系统评估。研究发现,到2014年,两季秸秆还田对N、P、K养分的贡献率（即还田秸秆养分量与还田秸秆和肥料养分总量的比值）分别为19.3%、15.8%和59.8%。随着秸秆还田量的增加,土壤有机碳（SOC,0—20 cm）含量从（7.8±1.6）g/kg（1980年）增加到（11.0±2.3）g/kg（2014年）,土壤碱解氮、速效磷和速效钾分别提高了134.0%、138.5%和62.2%。秸秆还田可以降低农田氮素损失,2010年代全县县域内减少温室气体排放量为24528 Mg CO2-eq a-1,氨挥发和氮淋溶分别减少156.4 Mg N hm-2和287.4 Mg N hm-2。综上,秸秆还田能显著改善农学和环境效益,提高土壤固碳减排潜力,降低氮素投入量并减少氮素损失。今后农业生产中,在直接还田基础上,秸秆综合利用可以进一步优化（如进行堆肥或替代畜牧饲料等）,从而增加秸秆还田的经济和环境效应。