摘要：为评估秸秆还田对土壤环境影响及化肥替代潜力，对徐州市铜山区稻麦轮作田进行了试验监测。测定结果表明，秸秆还田能显著优化土壤结构，使容重下降13%—17%，持水性与团聚体占比提升；同时土壤有机质、全氮及速效养分含量提升约13%—29%，整体肥力提升约20%。测算得出小麦和水稻秸秆的化肥当季释放量分别为94.73与151.44 kg/hm2。试验结果表明，秸秆还田可显著改善土壤环境并助力化肥减量，为区域农业可持续发展提供了科学依据。

　　关键词：稻麦轮作区；秸秆还田；土壤养分；理论化肥替代；当季养分释放

　　小麦秸秆还田是黄淮地区稻麦和小麦-玉米轮作体系下实现农业资源再利用的重要途径，其对土壤理化性质及生态效应的影响已有较多研究[1]。

　　在土壤物理性质方面，秸秆还田可显著降低土壤容重。张志才等在淮安丘陵地区的研究表明，秸秆还田使土壤容重降低0.05g/cm3，孔隙度增加2.44%[2]。姜卓琳等在长春黑土区研究发现，秸秆深翻还田在耕层和亚耕层分别使土壤容重降低0.08g/cm3和0.11g/cm3[3]。崔月峰等报道了秸秆还田使土壤容重下降0.08—0.14g/cm3[4]。此外，秸秆还田有助于改善土壤结构，姜卓琳等报道了秸秆还田后耕层和亚耕层大团聚体含量分别提升13%和11%，田间持水量和饱和持水量也显著提高[3]。

　　在土壤化学性质方面，秸秆还田普遍提升了土壤养分含量。张志才等报道秸秆还田后土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加1.83g/kg、0.12g/kg、8.71mg/kg、1.45mg/kg和10.7mg/kg[2]。丛萍等研究表明，秸秆还田使土壤有机碳、速效氮、速效磷和速效钾分别平均增加0.35g/kg、3.85mg/kg、0.25mg/kg和5.22mg/kg，全氮无显著变化[5]。吴玉德等研究发现秸秆还田后土壤有机质提升3.8g/kg，速效钾增加1.0mg/kg[6]。关于土壤pH，崔月峰等和丛萍等均报道秸秆还田对pH值影响不显著，仅丛萍等指出在20—40cm土层秸秆还田处理pH值显著低于无秸秆还田的处理[4,5]。

　　综上所述，秸秆还田有助于改善土壤结构、增强保水能力、提升关键养分含量，是推动农业绿色可持续发展的有效措施。

　　1.监测与试验方法及测定指标

　　1.1监测点位布设

　　研究在徐州市铜山区布设了8个监测点。其中5个秸秆还田点位于单集镇郁楼村，面积为1—2 hm2/个，已实施小麦-水稻秸秆全量旋耕碎混还田（深度15—20 cm）达10年；3个秸秆离田点位于临阵头村，面积1—2 hm2/个，已连续秸秆离田轮作4年。所有试验点土壤均为黄潮土。

　　1.2监测取样方法

　　监测1年期间取样4次，其中当年5月底（小麦收获前）取样1次，9月底前（水稻收获前）取1次，该次各土壤指标测定结果作为本底值；下一年4月中旬前、8月中旬前各取样1次，该次各土壤指标测定结果作为监测值。方法参考《GB/T 36197-2018/ISO 10381—2:2002土壤质量土壤采样技术指南》，采用梅花点法取样并制备样品。

　　1.3测定指标及试验方法

　　测定指标分为土壤物理机械组成和土壤养分两类。指标分析检测方法参照NY/T 1121《土壤检测》进行。化肥替代潜力=作物产量×草谷比×0.85×秸秆养分含量，其中通过草谷比计算的作物秸秆含水率为15%，秸秆养分含量计算基础为干物质含量。

　　2.结果与讨论

　　2.1土壤物理机械性能

　　秸秆还田处理和无还田处理地块的土壤物理机械性能测定结果如表1和表2所示，秸秆还田对土壤理化性质的影响与大多数文献报道一致。秸秆还田处理后，土壤pH值和地温与不还田处理相比无显著差异。土壤容重显著下降，其中小麦秸秆还田（水稻季）下降17.40%，水稻秸秆还田（小麦季）下降13.33%；体积含水率和田间持水量显著提高，小麦秸秆还田分别提高9.05%和11.22%，水稻秸秆还田分别提高13.30%和12.79%。粗大团聚体占比也显著增加，小麦秸秆还田增加11.72%，水稻秸秆还田增加5.52%。表1小麦秸秆还田水稻季的土壤物理机械性能指标秸秆还田使土壤容重下降，体积含水率与田间持水量提高，粗大团聚体占比增加，表明土壤可耕性、蓄水能力和结构稳定性均得到显著提升，整体物理机械性能改善幅度为6%—13%。

　　2.2土壤养分

　　秸秆还田处理和无还田处理地块的土壤养分指标如表3和表4所示。秸秆还田处理的土壤养分显著增加，其中土壤有机质增加量为12.63%（小麦秸秆）和28.20%（水稻秸秆）；土壤全氮含量显著增加量为17.04%（小麦秸秆）和17.07%（水稻秸秆）；速效氮、速效磷、速效钾增加量分别为15.35%、28.45%、18.31%（小麦秸秆）和20.20%、29.71%、21.80%（水稻秸秆）。

　　测定结果表明，秸秆还田有效改善了土壤养分循环，提高了有机质和氮磷钾含量，提升了土壤的整体养分，增幅为20%—30%。土壤有机质使土壤颗粒胶粘成团，克服了土壤板结，增强了保水能力，影响土壤温度从而改善土壤的物理机械结构，减少养分流失，缓冲土壤酸碱度。秸秆还田后有机质的增加提升了土壤的缓冲能力。

　　2.3化肥替代

　　根据2020-2024年铜山区农业统计年鉴，铜山区小麦和水稻平均产量分别为6127kg/hm2和8420kg/hm2，草谷比分别为1.32和1.01，秸秆养分含量和秸秆全量还田替代化肥的潜力如表5所示。

　　由于秸秆养分当季释放量和秸秆腐解规律有关，受地区、土壤状况、腐解条件等因素影响，铜山区秸秆还田氮磷钾当季养分释放量为246.17kg/hm2。参考有关文献报道结果，铜山区的小麦秸秆还田养分释放量存在差异。葛新成等报道的山东地区数值为135.6 kg/hm2，主要源于作物轮作模式、小麦产量及秸秆含水率的不同；汪秋云等报道的黄淮海平原化肥替代潜力为204.92kg/hm2，主要因当季养分释放率选取不同。

　　3.结束语

　　秸秆还田有效解决了秸秆焚烧带来的环境污染问题。秸秆还田后土壤结构改善、通透性提升，保水能力增强，土壤的物理机械性能指标提升，土壤缓冲能力增强，养分水平提升。秸秆全量还田结合配比施肥可以降低化肥施用量，对农业化肥减量提质具有重要意义。

参考文献：

　　[1]田妍红.多途径实现秸秆综合利用[J].江西农业,2024(20):53-55.

　　[2]张志才,陈加银,张永明.丘陵地小麦秸秆全量还田对土壤肥力及水稻生长的影响[J].南方农业,2021(7):43-46.

　　[3]姜卓琳,申凯宏,张君,等.耕作方式及秸秆还田对黑土耕层亚耕层物理性质的影响[J].江苏农业科学,2025(7):241-247.

　　[4]崔月峰,孙国才,郭奥楠,等.秸秆和生物炭还田对冷凉稻区土壤物理性质及pH值的影响[J].江苏农业科学,2020(21):255-260.

　　[5]丛萍,李玉义,王婧,等.秸秆一次性深埋还田量对亚表层土壤肥力质量的影响[J].植物营养与肥料学报,2020(1):74-85.