中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (23): 74-83.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0349
刘士亮1(), 王钰2, 管秀静2, 张洞博2, 许莉3, 周蒙蒙4, 夏维2(
)
收稿日期:
2025-04-25
修回日期:
2025-07-15
出版日期:
2025-08-19
发布日期:
2025-08-19
通讯作者:
作者简介:
刘士亮,男,1986年出生,山东临沂人,高级农艺师,本科,主要从事农学、生态农业方面的研究和推广工作。通信地址:276034 山东省临沂市河东区东兴路1555号,Tel:0539-2932262,E-mail:qianshuiting163@163.com。
基金资助:
LIU Shiliang1(), WANG Yu2, GUAN Xiujing2, ZHANG Dongbo2, XU Li3, ZHOU Mengmeng4, XIA Wei2(
)
Received:
2025-04-25
Revised:
2025-07-15
Published:
2025-08-19
Online:
2025-08-19
摘要:
农业减碳增汇是应对气候变化的关键策略。秸秆还田作为中国重要的土壤固碳途径,其常规应用易引发土传病虫害且固碳效果不稳定。为此,本研究创新性地提出中药渣与秸秆协同还田模式,旨在阐明其增效机制:即利用中药渣有效抑制秸秆还田引发的土传病虫害,并协同优化土壤养分结构,从而提升固碳效率。本研究主要采用文献综述与案例分析相结合的方法,系统梳理了中药渣土壤施用现状及其对作物生长的影响,重点评估了该协同还田模式在缓解温室气体排放、增强农田土壤碳汇能力方面的潜力。研究结果表明,中药渣与秸秆协同还田能显著提高土壤有机质含量,有效改良酸化及盐碱化土壤,并同时促进作物增产提质。中国作为秸秆和中药材生产大国,推广该技术可实现两种固体废弃物的规模化资源利用,为废弃物循环利用提供创新路径。该模式对推动实现中国“双碳”战略目标和农业可持续发展具有重要实践价值,有望达成作物稳产优质与农田生态环境改善的双赢目标。
刘士亮, 王钰, 管秀静, 张洞博, 许莉, 周蒙蒙, 夏维. 农业废弃物还田减碳增汇与土壤改良的研究——以中药渣+秸秆为例[J]. 中国农学通报, 2025, 41(23): 74-83.
LIU Shiliang, WANG Yu, GUAN Xiujing, ZHANG Dongbo, XU Li, ZHOU Mengmeng, XIA Wei. Research on Effect of Agricultural Waste Returning to Field on Reducing Carbon Emissions, Increasing Carbon Sink and Improving Soil: Taking TCMR + Straw as An Example[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(23): 74-83.
减碳增汇机制 | 参考文献 | 土壤环境改良机制 | 参考文献 |
---|---|---|---|
增加土壤有机碳含量 | [ | 提高土壤肥力和氮利用效率,促进作物增产提质 | [ |
改善土壤团粒结构,增加土壤固碳能力 | [ | 提高土壤酶活性,降低土壤容重, 优化土壤理化性状 | [ |
增加作物产量,提高碳利用水平 | [ | 增加土壤生物量,改变微生物区系, 提高微生物丰度 | [ |
改良土壤环境,促进土壤健康, 利于土壤从碳源向碳汇的转变 | [ | 改善土壤pH,缓解土壤酸化、 盐碱化和重金属污染等问题 | [ |
降低农业化学投入及相关产品生产与施用 导致的碳排放 | [ | 控制作物病虫草害风险 | [ |
减碳增汇机制 | 参考文献 | 土壤环境改良机制 | 参考文献 |
---|---|---|---|
增加土壤有机碳含量 | [ | 提高土壤肥力和氮利用效率,促进作物增产提质 | [ |
改善土壤团粒结构,增加土壤固碳能力 | [ | 提高土壤酶活性,降低土壤容重, 优化土壤理化性状 | [ |
增加作物产量,提高碳利用水平 | [ | 增加土壤生物量,改变微生物区系, 提高微生物丰度 | [ |
改良土壤环境,促进土壤健康, 利于土壤从碳源向碳汇的转变 | [ | 改善土壤pH,缓解土壤酸化、 盐碱化和重金属污染等问题 | [ |
降低农业化学投入及相关产品生产与施用 导致的碳排放 | [ | 控制作物病虫草害风险 | [ |
影响因素 | 效果 | 参考文献 |
---|---|---|
气候特征 | 在受温带大陆气候影响的地区进行秸秆还田措施对粮食作物病害影响较小;在亚热带季风气候地区进行秸秆还田措施能够降低粮食作物病害的发病率和病情指数;在温带季风性气候地区进行秸秆还田措施则会增加粮食作物病害的发病率和病情指数。 | [ |
土壤pH | 在酸性土壤进行秸秆还田能够减弱作物病害,中性和碱性土壤条件下进行秸秆还田易加剧作物病害。 | |
土地利用方式 | 在旱地采取秸秆还田措施更容易诱发作物病害,而水田的厌氧环境可以一定程度上控制病原菌的繁殖,同时,适当提高初始施N量可以避免病原菌与作物争N时作物吸收养分不足引起的植株长势弱、免疫弱。 | |
种植作物类型 | 玉米田、水稻田较麦田更适合采用秸秆还田措施,不易引发作物病害。 | |
秸秆类型 | 采用品种与易感病害较为丰富的作物的秸秆还田会增加土壤病原菌的多样性, 加大病害管控难度。 | |
秸秆还田量 | 秸秆还田量越大,越易诱发作物土传或种传病害。 | |
秸秆还田时间 | 在秋季进行秸秆还田,较春季碳排放量低。 | [ |
秸秆还田年限 | 连续多年进行秸秆还田易增加碳排放量。 | [ |
秸秆还田方式 | 把秸秆埋入土壤较覆盖土壤碳排放量低。 | [ |
影响因素 | 效果 | 参考文献 |
---|---|---|
气候特征 | 在受温带大陆气候影响的地区进行秸秆还田措施对粮食作物病害影响较小;在亚热带季风气候地区进行秸秆还田措施能够降低粮食作物病害的发病率和病情指数;在温带季风性气候地区进行秸秆还田措施则会增加粮食作物病害的发病率和病情指数。 | [ |
土壤pH | 在酸性土壤进行秸秆还田能够减弱作物病害,中性和碱性土壤条件下进行秸秆还田易加剧作物病害。 | |
土地利用方式 | 在旱地采取秸秆还田措施更容易诱发作物病害,而水田的厌氧环境可以一定程度上控制病原菌的繁殖,同时,适当提高初始施N量可以避免病原菌与作物争N时作物吸收养分不足引起的植株长势弱、免疫弱。 | |
种植作物类型 | 玉米田、水稻田较麦田更适合采用秸秆还田措施,不易引发作物病害。 | |
秸秆类型 | 采用品种与易感病害较为丰富的作物的秸秆还田会增加土壤病原菌的多样性, 加大病害管控难度。 | |
秸秆还田量 | 秸秆还田量越大,越易诱发作物土传或种传病害。 | |
秸秆还田时间 | 在秋季进行秸秆还田,较春季碳排放量低。 | [ |
秸秆还田年限 | 连续多年进行秸秆还田易增加碳排放量。 | [ |
秸秆还田方式 | 把秸秆埋入土壤较覆盖土壤碳排放量低。 | [ |
中药渣用于秸秆还田的优势 | 相关案例 |
---|---|
补充部分秸秆还田无法提供的营养物质和微量元素, 给作物提供新的附加营养价值或药用价值,促进作物增产提质 | [ |
防治秸秆还田可能引发的各种作物病虫草害,促进作物健康 | [ |
加强土壤环境改良效果,控制重金属等污染,降低秸秆还田风险 | [ |
中药渣用于秸秆还田的优势 | 相关案例 |
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补充部分秸秆还田无法提供的营养物质和微量元素, 给作物提供新的附加营养价值或药用价值,促进作物增产提质 | [ |
防治秸秆还田可能引发的各种作物病虫草害,促进作物健康 | [ |
加强土壤环境改良效果,控制重金属等污染,降低秸秆还田风险 | [ |
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