解讀秸稈及植物殘體還田對土壤N₂O排放的影響

謝云夢

秸稈目前是農(nóng)業(yè)管理中比較常見的管理措施，能夠釋放大量的氣體，一氧化二氮是農(nóng)業(yè)中比較常見的氣體，會影響農(nóng)作物的生長，秸稈的存在能夠與土壤進行結(jié)合，從而排放大量的一氧化二氮，同時還能有利于疏松土壤，幫助農(nóng)作物更好的生長。本文對秸稈以植物殘體對土壤一氧化二氮的排放做出淺析，希望能夠?qū)ο嚓P人士有一定的幫助。

一、 不同碳氮比秸稈及植物殘體對一氧化二氮排放的影響

秸稈、植物殘枝都與土壤中的一氧化二氮有較為密切的關系，根據(jù)相關分析表明稈的氮比數(shù)值要比一氧化二氮的排放量相對大，而且與植物的氮氣比和一氧化二氮的排放量有直接關系。

經(jīng)過相關專家實驗表明，在不使用化肥的情況下，秸稈殘體的處理工作會使得一氧化二氮的排放量直線上升，而且碳氮比的處理工作會使得一氧化二氮的排放量逐漸增多。相關專家表明，在甘蔗的實驗中，如果碳氮比最大，一氧化二氮的排放量相比其他時間會降低3%，如果碳氮比處于118.7的情況下，會使得甘蔗中的氮的數(shù)量逐漸降低，甚至會產(chǎn)生不足等現(xiàn)象，進而導致一氧化二氮排放量的相對較低，經(jīng)過試驗后，相關學士認為秸稈的碳氮比與一氧化二氮的排放量有一定的關系。

稻稈還田時，土壤的氮元素和氨氧化都會對一氧化二氮的排放產(chǎn)生影響，土壤微生物還會加快秸稈的氮元素和碳元素的分解速度，當碳氮比處于25-30之間時，微生物可以生成有機分解。如果碳氮比相對比較高的情況下，會使得植物體分解速度降低，而且還會加強微生物的對土壤礦質(zhì)氮的固定，從而使得氮機制不斷減少，還有一定的可能性會減少nosZ型反硝化的反應，降低一氧化二氮的和氮的產(chǎn)物比，從而極大減少一氧化二氮的排行。當運用秸稈時，能夠讓碳氮比處于25-30之間，此時微生物活性相對較強，而且還會加快秸稈的變化過程中，微生物對氮固定的減弱，會使得土壤中的氮元素不斷增多，從而促進微生物的反應作用，使得一氧化二氮的排放量增加。

二、 秸稈的不同田間施用量以及還田年限對一氧化二氮排放的影響

秸稈全量還田與部分還田都是當前農(nóng)作物管理中的主要措施，根據(jù)秸稈的不同對一氧化二氮的排放的影響也有所不同，而且相關學士對于這一觀點也存在不同的看法，在玉米種植的過程中，一氧化二氮的排放量有較大的差異性，在使用相應的肥料后，秸稈還田能夠明顯看出一氧化二氮的排放量逐漸增多，與氮肥相比，秸稈還田增加了土壤的一氧化二氮排放量，但在實驗的過程中，秸稈全量能夠限制土壤一氧化二氮的排放，通過相關實驗表明，全量還田更有利于農(nóng)田中一氧化二氮的排放。

當施氮量為240千克左右時候，土壤中的一氧化二氮皮啊放量會持續(xù)增加，但隨著氮量的進一步增多，當?shù)扛哂?40千克時候，農(nóng)田中的一氧化二氮的排放量會隨著氮量的不斷增多而出現(xiàn)減少。如果田間的氮量增加達到400千克時，秸稈會出現(xiàn)其他的副作用，而且還會嚴重減少一氧化二氮的排放量。如果氮量達到600千克時，一氧化二氮基本處于排放的狀態(tài)，而且還會嚴重影響農(nóng)作物的正常生長。

考慮到還田問題，有許多相關學者表明，土壤中的細菌和反硝化組成跟秸稈還田有一定的關系，會有利于秸稈還田的一氧化二氮排放。在農(nóng)田種植的過程中，秸稈還田實驗明確表現(xiàn)出，1年還田和5年還田相比影響一氧化二氮排放，多年秸稈的還田能夠減少一氧化二氮的排放量，長期還田會降低自身的溫室效應。

三、不同秸稈還田方式對一氧化二氮排放的影響

在當前的農(nóng)業(yè)管理中，秸稈殘體能夠有效的對田間進行管理，其分為直接還田和覆蓋還田，不同的還田形式對一氧化二氮的影響都有所不同。不論哪種秸稈能可以有效促進一氧化二氮的排放，通過相關實驗能夠發(fā)現(xiàn)，將秸稈燒毀后還田，其效果排相對比較較差，會減少約為3%-18%的排放量，同時還會釋放土壤中的其他有害物質(zhì)，但利用覆蓋還田的話能夠加快土壤中的一氧化二氮的排放量，同時還能讓土壤具有較好的通透性，這樣有利于農(nóng)作的有效生長，翻耕還田對一氧化二氮的排放有較強的效果，翻耕還田能夠降低土壤中一氧化二氮的排放，但甲烷的排放量會不斷增高，這樣會使得全球逐漸呈現(xiàn)出變短的趨勢。

考慮到不同的施用方式存在較大的區(qū)別，當秸稈覆蓋在還田時，能夠使得土壤與空間產(chǎn)生接觸，從而出現(xiàn)硝化反應，會將部分一氧化二氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈?。另外，在不同的還田方式中，其微生物對植物殘體的分解有一定的區(qū)別，植物殘體還田和其他還田相比，植物殘體會幾種與土壤表面，而混合植物殘體會均勻布置土壤中，氧氣對混釋放還田有一定的限制行，因此運用其他方式結(jié)合著釋放會降低一氧化二氮的排放量。

四、不同種植體系對一氧化二氮的排放影響

作物的種植制度對一氧化二氮的排放量有較強的影響，通過相關實驗表明，秸稈還田在水稻長期生長中會減少一氧化二氮的排放，在一些特殊的季節(jié)中，根據(jù)不同的種植體系內(nèi)容，其排放量也會有不同程度的變化，而且甲烷的排放量也在不斷增多，在水稻種植的過程中，應該對其進行對照處理，通過對照處理能夠發(fā)現(xiàn)秸稈的土壤中的一氧化二氮排放量明顯增多，而且會相比之前高達2.5倍左右。通常情況下，土壤中的微生物能夠生成無機氮，從而促進土壤反硝化過程中，減少農(nóng)田一氧化二氮排放量。

綜上所述，秸稈能夠有效做好田間管理，能夠減少一氧化二氮的排放，這一問題值得相關部門去關注，一氧化二氮的排放會給其他生物或微生物造成影響，而且還會產(chǎn)生一些的系列的反應。利用秸稈加大一氧化二氮的排放能夠有利于改善土壤，提升提讓性質(zhì)，從而促進農(nóng)作物更好的生長。經(jīng)過相關專家實驗研究表明，秸稈能夠加快土壤中碳元素和氮元素的代謝，從而加大土壤中一氧化二氮的排放量。

（作者單位：463000河南省駐馬店市土肥利用管理站）