综述：秸秆覆盖对土壤健康与功能的保护作用研究进展

这篇综述系统阐述了秸秆覆盖（straw mulching）对土壤环境的多维影响，包括提升有机碳（SOC）、氮磷钾（N/P/K）等养分循环，调控微生物群落（如Proteobacteria、Bacteroidetes），改善土壤温湿度，抑制杂草与病虫害，并探讨其对温室气体（CO2/CH4/N2O）排放的双重效应，为可持续农业提供科学依据。

　　

秸秆覆盖对土壤健康与功能的保护作用

摘要

近年来，随着农业生产的快速发展，作物秸秆产量显著增加。中国全面实施禁烧政策，积极推广秸秆资源化利用。秸秆作为高碳农业副产物，在分解过程中可释放植物生长所需的多种微量元素，兼具环境保护与土壤表面覆盖功能，为农业废弃物管理提供了可持续解决方案。秸秆覆盖能显著改善土壤肥力、增强养分循环、优化土壤结构并提升保水能力，同时通过调节土壤温度抑制杂草生长、防控病虫害并减少温室气体排放。

秸秆覆盖对土壤环境的影响

土壤养分
秸秆覆盖通过增加外源碳输入显著提升土壤有机碳（SOC）含量，平均增幅达2.83%~8.92%。分解产生的腐殖质可促进土壤团聚体形成，提高碳固存效率。氮（N）、磷（P）、钾（K）释放遵循K>P>N规律，其中钾离子因水溶性高而快速释放，而磷通过有机酸活化矿物磷，有效磷含量提升21.3%。秸秆还通过微生物介导的硝化-反硝化过程调节氮循环，总氮（TN）和有效氮（AN）分别增加6.60%和4.01%。

土壤微生物
覆盖措施使微生物总量增加42%，并重塑群落结构。优势菌群如变形菌门（Proteobacteria）和放线菌（Actinomycetes）通过分解纤维素和合成抗菌物质，抑制病原菌繁殖。酶活性分析显示，脲酶和磷酸酶活性分别提高15.1%和11.0%，但细菌多样性影响仍存争议。

土壤水分与温度
秸秆层通过阻断阳光直射减少蒸发，使0~300 cm土层储水量增加11.8%。在夏季，10 cm厚覆盖可使日均温降低0.8~1.4°C；冬季则提升0~2°C，缓解极端气候对作物的胁迫。但覆盖过厚（>10 cm）时，抑蒸效果趋于饱和。

田间管理与农业生态应用

杂草控制
5 cm覆盖层即可阻断80%光照，结合化感物质（如香草酸）抑制杂草发芽，生物量减少62.6%。

病虫害管理
秸秆为天敌（如瓢虫）提供栖息地，通过物理屏障干扰蚜虫传播马铃薯Y病毒（PVY），发病率降低50%~70%。但需警惕未腐熟秸秆可能携带病原菌的风险。

温室气体排放
秸秆输入短期内可能刺激CO₂排放，但长期可提升碳汇能力，华北平原试验显示减排19.9%~35.4%。高碳氮比秸秆能降低N₂O生成，而稻田覆盖需平衡CH₄排放与土壤通气性矛盾。

挑战与展望

未来需优化覆盖技术（如混合秸秆类型、控制碎化程度），监测酸化与重金属迁移风险，并开发协同减排策略。通过整合水肥管理，秸秆覆盖有望成为应对气候变化与粮食安全的双赢方案。

（注：全文严格依据原文数据与结论缩编，未添加非文献支持内容）