干旱区棉秆不同还田量对土壤理化性质及棉花生长的影响

Effects of Different Cotton Straw Returning Rates on Soil Physicochemical Properties and Cotton Growth

摘要

目的 以棉花秸秆资源合理利用为背景，通过研究棉秆不同还田量对土壤理化性质、硝态氮淋洗、养分转化酶活性及棉花生长的影响，为干旱区滴灌棉田土壤培肥和农业可持续发展提供理论依据。 方法 以新疆灰漠土为研究对象，试验设置4个处理：无还田（CK）、棉秆半量还田（50%ST）、棉秆全量还田（100%ST）和棉秆2倍量还田（200%ST），比较各处理对土壤养分、土壤酶活性及产量的影响。 结果 与无还田处理比，棉秆不同还田量显著增加土壤大团聚体占比，增幅为88.44%~126.80%，显著提高团聚体平均质量直径和几何平均直径，增强团聚体的稳定性；棉秆半量、全量和2倍量还田显著降低土壤体积质量，显著增加土壤孔隙度和水分体积分数，其中，水分体积分数增幅为22.83%~42.06%；棉秆还田显著增加土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾质量分数；棉秆全量、2倍量还田均显著降低0~100 cm土体硝态氮淋洗量；棉秆还田显著增加土壤脲酶和碱性蛋白酶活性；棉秆全量还田显著增加棉花株高、SPAD、Chl值、干物质重；棉秆半量、全量和2倍量还田则显著提高棉花氮素、磷素和钾素的吸收量，从而促进棉花的生长发育；棉秆还田显著增加籽棉产量和氮肥利用率，增幅分别为4.61%~12.59%和7.41%~17.52%。 结论 棉秆还田通过提升大团聚体的占比，改善土壤物理结构，增加土壤养分，降低养分淋失，进而增加土壤养分转化酶活性，促进棉花的生长和养分吸收，最终提高籽棉产量和氮肥利用率。

Abstract

Objective Based on the rational utilization of cotton straw resources， this study studied the effects of different amounts of cotton straw returning on soil physicochemical properties， nitrate-nitrogen leaching， nutrient invertase activity and cotton growth， in order to provide a theoretical basis for soil fertility improvement and sustainable agriculture development in drip-irrigated cotton fields in arid areas. Methods Four treatments were set up， including no returning （CK）， half returning of cotton straw （50%ST）， full returning of cotton straw （100%ST）， and double returning of cotton straw （200%ST）. Results The proportion of large aggregates in soil was significantly increased by different rates of cotton straw returning to the field， and the increase under cotton straw returning to the field by 88.44% to 126.80% compared with no return. Meanwhile， cotton straw returning significantly increased the mean mass diameter and geometric mean diameter of aggregates， and enhanced the stability of aggregates. 50%ST， 100%ST and 200%ST significantly decreased soil bulk density， increased soil porosity and soil water content， compared with CK， with soil water content being increased by 22.83% to 42.06%. Cotton straw returning to the field significantly increased the contents of soil organic matter， total nitrogen， alkali-hydrolyzed nitrogen， available phosphorus and available potassium. Compared with CK， 100%ST and 200%ST significantly decreased nitrate-nitrogen leaching in the 0—100 cm soil. The activities of soil urease and alkaline protease were significantly increased with the increase of cotton straw returning rate. 50%ST significantly increased cotton plant height， SPAD， Chl value， and dry matter weight. 50%ST， 100%ST， and 200%ST significantly increase the absorption of nitrogen， phosphorus， and potassium by cotton， thereby promoting the growth and development of cotton. Cotton straw returning significantly increased seed cotton yield by 4.61% to 12.59%， and nitrogen-use efficiency was significantly increased by 7.41% to 17.52%， compared with CK. Conclusion Cotton straw returning to the field can increase the proportion of large aggregates， reduce soil bulk density， increase soil porosity and water content， improve soil physical structure， and increase soil nutrient content， reduce nutrient leaching， thereby increasing the activities of soil nutrient convertases， promoting the growth and nutrient absorption of cotton， and improve the yield of seed cotton and nitrogen-utilization efficiency.

Graphical abstract

关键词

棉秆还田 / 土壤养分 / 土壤酶活性 / 棉花生长 / 氮肥利用率

Key words

cotton straw returning to the field / soil nutrients / soil enzyme activity / cotton growth / nitrogen-use efficiency

Online（www.cnki.net）:2025-01-20

新疆是我国最大的优质棉产区，2023年新疆棉花种植总面积为2.497×10⁶ hm²，总产量为539.4万t，产量在全国占比高达90.2%^［1］。西北干旱区主要面临的问题包括土壤结构差、养分质量分数低，因此，提高耕地质量已成为干旱区农业生产的核心问题。新疆可利用秸秆资源丰富，且秸秆中含有较多的养分，其中，有机碳、氮、磷和钾的养分资源分别可达1.18×10⁷、3.16×10⁵、1.33×10⁵、4.41×10⁵ t^［2］。秸秆还田策略在增加土壤养分、促进微生物多样性和活性等方面发挥重要作用，并对作物生长具有积极的影响^［3］。而如今的农业生产中存在秸秆利用率低且施用方式和还田量不合理的问题，不仅造成物质资源的浪费，还对土壤形成一定的危害。有研究^［4］表明，不合理的秸秆还田不利于提高作物产量，还表现出一些不利影响，如氮、磷流失或抑制作物生长，直接造成农业面源污染和农作物减产。因此，秸秆的综合利用是协调环境安全和保证产量的适宜途径。如何在不造成环境污染的前提下高效利用秸秆资源，已成为现代农业可持续发展的研究热点。

众所周知，作物的生长不断消耗土壤中的养分，向土壤中添加作物残留物质不仅能防止土壤养分流失，还可以显著提升环境效益^［5］。秸秆中含有作物和土壤微生物可以利用的营养元素，包括碳、氮、磷、钾和其他营养元素^［6］，还田后可通过释放营养元素来调节营养平衡。秸秆还田不仅是处理农业废弃物的有效方法，也是增加土壤养分最直接的手段之一，可改善土壤的物理化学及生物学性质。有研究^［7］表明，秸秆还田可以减少土壤侵蚀，防止径流和渗漏造成的养分损失，进而增加微生物数量最终促进土壤养分循环和改善土壤团聚体结构。除此之外，秸秆还田还是提升土地肥力和作物生产力^［8］的重要策略，也是实现全球农业可持续发展的主要手段之一。然而，传统的秸秆还田方式也存在许多问题。例如，在大田种植时通常采用秸秆覆盖而不进行深翻，导致秸秆分解速度较慢，出苗率降低，且微生物无法快速吸收利用秸秆腐解产生的养分，造成土壤有机质提升不明显，进而导致作物产量降低^［9］。不同量的秸秆还田后，其腐解速率不同，导致养分释放的量和速率不同，可造成土壤性质和作物吸收养分有所差异。针对我国气候类型、土壤类型、耕作类型和耕作制度的多样性，不同区域秸秆还田对土壤的影响存在较大的差异，适宜的秸秆最佳还田量也有所不同，因此，在秸秆还田时应考虑当地的实际情况。本研究通过探究棉秆不同量还田对土壤理化性质、水分和养分淋失及棉花生长的影响，确定最佳的棉秆还田量，为提升新疆非盐渍化滴灌棉田土壤肥力和促进棉花生长提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在石河子大学农科综合教学实验中心（44°33′N，86°98′E）进行，气候为温带大陆性气候，年降水量100.7~224.6 mm，潜在年蒸发量为1 000~1 500 mm（图1）。土壤类型为灌耕灰漠土，质地为壤土。供试作物为棉花，品种为“新陆早66号”。试验地土壤基础理化性质为：pH 7.97，土壤盐分（EC_1：5）0.13 dS/m，有机质（SOM）14.70 g/kg，全氮（TN）0.72 g/kg，全磷（TP）1.08 g/kg，碱解氮（AN）56.75 mg/kg，速效磷（AP）15.31 mg/kg，速效钾（AK）310.40 mg/kg。

1.2 试验设计

本研究已连续开展3年（2021—2023年）秸秆不同还田量田间定位试验，供试材料为棉花秸秆。棉花秸秆基本性状为：pH 7.50，总有机碳343.42 g/kg，全氮7.76 g/kg，全磷6.11 g/kg，全钾6.80 g/kg。棉花秸秆还田量设置4个水平：无还田（CK）、秸秆半量还田（50%ST，3 t/hm²）、秸秆全量还田（100%ST，6 t/hm²）和秸秆倍量还田（200%ST，12 t/hm²）。为了计算氮肥利用率，单独设立1个不施氮处理，采用随机区组设计，每个处理重复3次，共15个小区。棉花秸秆全部机械粉碎后旋耕入土，于棉花收获后10月中旬施入农田土壤。

棉花种植采用覆膜栽培，采用膜下滴灌种植技术，1膜3管6行（宽窄行），行距配置为（66+10） cm，株距为10 cm，毛管间距为76 cm，种植密度为2.22×10⁵ 株/hm²。播种时间为2023年4月28日。为保证棉花出苗，采用“干播湿出”方式，即播种后滴出苗水30 mm。2023年棉花生长期间共灌水9次，6月中旬开始至8月下旬结束，灌溉周期为7~10 d，总灌溉量450 mm。各处理氮、磷、钾肥用量相同，其中，磷、钾肥作为基肥，在播种前一次性施入，磷肥（重过磷酸钙，以P₂O₅计）和钾肥（氯化钾，以K₂O计）施用量分别为105 kg/hm²，120 kg/hm²，氮肥（尿素，以N计）作为追肥，用量为300 kg/hm²，在生育期内分5次随水滴施，初花期开始，吐絮期前结束，其他栽培管理措施参照当地大田生产。

1.3 样品的采集与测定

1.3.1 土壤样品的采集与处理

在棉花花铃期（8月20日）采集耕层（0~30 cm）土壤样品，每个小区随机选择3个样点。土样混合均匀后剔除其中的杂物取一部分用于测定土壤含水量，将剩余土样风干后，粉碎过筛，分别测定土壤理化性质和酶活性。在棉花吐絮期用刀具切取（0~30 cm）原状土壤样品，于室内通风避光处自然风干，用于测定土壤团聚体的分级。

1.3.2 渗漏液的采集与处理

在试验小区中设置微区试验，使用直径40 cm、高100 cm的铁桶在试验开始前预先埋入土中，每个微区由1个固定滴头供水，在桶底部接出流管，用于收集土壤渗漏液，监测水分渗漏和硝态氮淋洗。每次灌溉后48 h，收集渗漏液并测定渗漏液体积和硝态氮质量分数，计算棉田硝态氮淋失量。

1.3.3 植物样品采集与处理

在棉花铃期（8月20日）采集植株样品，每个小区随机取3株棉花，棉花植株自子叶节剪下，并分成叶、茎和棉铃3部分，用蒸馏水洗净后，105 ℃下杀青30 min，70 ℃烘干至恒重。将植株各部分称重后，粉碎过1 mm筛，用于棉株养分的测定。

1.3.4 土壤理化性质的测定

土壤体积质量采用环刀法测定；孔隙度由土壤体积质量和比重计算土壤总孔隙度；土壤水分体积分数采用烘干称重法测定；土壤团聚体采用湿筛法测定；有机质采用重铬酸钾外加热法测定；全氮采用凯氏法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定；速效钾采用火焰光度计法测定。各指标测定均参考文献^［10］。

1.3.5 水分渗漏量和硝态氮淋洗量测定

采用量筒收集微区0~100 cm土层土体的渗漏液，并测定渗漏液体积；用流动分析仪测定淋洗液硝态氮浓度。

1.3.6 土壤酶活性的测定

土壤脲酶（S-UE）和蛋白酶（S-ALPT）分别采用苯酚钠-次氯酸钠比色法、茚三酮比色法测定；碱性磷酸酶（S-ALP）活性采用磷酸苯二钠比色法测定^［11］。

1.3.7 棉花生长、产量和养分吸收的测定

在棉花花铃期测定棉花株高；使用SPAD仪测棉花倒三叶SPAD值。采用H₂SO₄-H₂O₂消煮，凯氏定氮法测定全氮，钼锑抗比色法测定植株全磷，火焰光度法测定植株全钾^［10］。在棉花收获期采用实收计产的方法测定籽棉产量。

1.4 计算方法与数据分析

1）>0.25 mm团聚体质量分数（R_0.25，%）计算公式为：

R_{\mathrm{0.25}}=\frac{M_{r>\mathrm{0.25}}}{M_{\mathrm{T}}}\mathrm{100}\mathrm{\%}（1）

2）团聚体平均质量直径（MWD，mm）计算公式为：

\mathrm{M}\mathrm{W}\mathrm{D}={\sum }_{i=\mathrm{1}}^n{\overline{x}}_i{w}_i（2）

3）团聚体几何平均直径（GMD，mm）计算公式为：

\mathrm{G}\mathrm{M}\mathrm{D}=\mathrm{e}\mathrm{x}\mathrm{p}\left[{\mathrm{\Sigma }}_{i=\mathrm{1}}^n{w}_i\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{g}{\overline{x}}_i/{\mathrm{\Sigma }}_{i=\mathrm{1}}^n{w}_i\right.]（3）

式中：x_i 为第i个筛子上团聚体的平均直径，mm；w_i 为第i个筛子上团聚体质量百分比，%；R_0.25为粒径>0.25 mm团聚体质量分数，%；M_r＞0.25为粒径>0.25 mm团聚体质量，g；M_T为团聚体的总质量，g。

4）氮肥利用率计算公式为：

N=（N₁-N₂）/N₃×100%（4）

式中：N₁为施肥区棉花氮素吸收总量，kg/hm²；N₂为不施肥区棉花氮素吸收总量，kg/hm²；N₃为氮肥施用量，kg/hm^2［12］。

使用IBM SPSS Statistic 26.0、Microsoft Excel 2019和Origin 2023软件对试验数据进行分析和制图。方差分析和差异显著性比较采用单因素方差（one way-ANOVA）和邓肯（Duncan′s）法（α=0.05）。

2 结果与分析

2.1 土壤物理性质

2.1.1 土壤团聚体粒级分布

棉秆不同还田量对土壤水稳性团聚体的影响见表1。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加>2 mm粒级占比，分别增加126.80%、97.14%和88.44%，且随还田量的增加，>2 mm粒级增加程度降低；50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加1~2、0.25~1 mm粒级占比，分别增加88.66%和71.85%、137.61%和106.13%、143.88%和138.75%；50%ST、100%ST和200%ST处理显著降低0.053~0.25和<0.053 mm粒级占比，分别降低39.04%和19.86%、36.75%和35.84%、39.40%和45.40%。

2.1.2 土壤团聚体稳定性特征

棉秆不同还田量显著增加土壤团聚体稳定性（表2）。与CK相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加>0.25 mm土壤团聚体质量分数、团聚体平均质量直径（MWD）和团聚体几何平均直径（GMD），分别增加90.09%、107.69%、124.81%和75.00%、77.78%、83.33%和28.57%、35.71%、42.86%，且>0.25 mm土壤团聚体质量分数、团聚体平均质量直径（MWD）和团聚体几何平均直径（GMD）随棉秆还田量的增加呈增加趋势。

2.1.3 土壤物理性质

棉秆不同还田量对土壤物理性质的影响见表3。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著降低土壤体积质量，分别降低5.43%、10.70%和11.15%；但显著增加土壤孔隙度，分别增加5.17%、10.19%和10.62%。

棉秆不同还田量对土壤水分体积分数的影响见表3。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加土壤水分体积分数，分别增加24.06%、42.06%和22.83%。

2.2 土壤养分

棉秆不同还田量显著增加土壤养分（表4）。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾质量分数，分别增加10.48%、28.10%、51.87%，28.55%、37.55%、45.50%，27.19%、57.14%、77.56%，11.74%、17.33%、45.28%和7.86%、12.24%、16.94%，且土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾的质量分数随棉秆还田量的增加呈增加趋势。但对于土壤碳氮比而言，与CK处理相比，50%ST处理降低土壤碳氮比，降幅为5.35%，200%ST处理显著增加土壤碳氮比，增幅为15.04%。

2.3 土壤水分渗漏量和硝态氮淋洗量

棉秆不同还田量对土壤养分及硝态氮淋洗的影响见图2。对于土壤水分渗漏量而言，与CK处理相比，100%ST和200%ST处理显著降低土壤水分渗漏量，分别降低21.11%和21.64%；对于土壤硝态氮淋洗量而言，与CK处理相比，100%ST和200%ST处理显著降低土壤硝态氮淋洗量，分别降低26.02%和18.15%。

2.4 土壤氮磷转化相关酶活性

棉秆不同还田量对棉田土壤氮磷转化相关酶活性的影响见表5。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加土壤脲酶、碱性蛋白酶和碱性磷酸酶活性，分别增加9.37%、21.36%、37.22%，18.92%、45.95%、53.35%和78.87%、114.50%、161.33%，且土壤脲酶、碱性蛋白酶和碱性磷酸酶活性随棉秆还田量的增加呈增加趋势。

2.5 棉花生长、养分吸收和氮肥利用率

棉秆不同还田量对棉花株高和叶片SPAD值的影响见图3。与CK处理相比，100%ST和200%ST显著增加棉花株高，增幅分别为7.83%和5.35%；与CK处理相比，100%ST处理棉花叶片SPAD值显著增加3.51%，而50%ST和200%ST处理对棉花叶片SPAD值有增加趋势。

棉秆不同还田量对棉花干物质重的影响见图4。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加棉花茎、叶、铃以及总干物质重，分别增加11.56%、25.57%、18.95%，23.11%、41.68%、31.12%，9.09%、27.28%、12.06%和13.00%、30.31%、17.49%，且棉花茎、叶、铃及总干物质重随棉秆还田量的增加呈先增加后减少的趋势。

棉秆不同还田量对棉花氮素、磷素和钾素吸收的影响见表6。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理棉花氮素吸收显著增加5.19%、12.26%、7.72%；磷素吸收显著增加15.03%、30.01%、31.63%；钾素吸收显著增加11.20%、30.41%、22.11%，且棉花养分吸收量随棉秆还田量的增加呈现先增加后减少。与CK处理相比，50%ST、100%ST和200%ST处理显著增加籽棉产量和氮肥利用率，增幅为4.61%、12.59%、5.57%和7.41%、17.52%、11.03%。

3 讨 论

3.1 棉秆不同还田量对土壤物理性质的影响

秸秆还田是改善土壤结构的优良措施，有利于土壤团粒结构的形成和土壤物理结构稳定性的提升。土壤团聚体是提升土壤结构稳定性的基础，也是土壤养分的重要载体，更是评价土壤肥力水平的重要指标之一。有研究^［13］表明，秸秆还田可显著影响土壤团聚体组成和稳定性，棉秆在土壤腐解的过程中产生腐殖酸，与土壤中的钙、镁胶结可形成水稳性团粒结构，进而改善土壤结构。本研究表明，与不还田处理相比，棉秆还田能提高>0.25 mm土壤团聚体质量分数，并降低土壤小团聚体（0.053~0.25 mm）和微团聚体（<0.053 mm）的占比，说明棉秆还田促进小团聚体和微团聚体向土壤水稳性大团聚体转化，土壤团聚体的稳定性增强^［14］。随着棉秆还田量的增加，土壤大团聚体质量分数、平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）也呈增加趋势，说明秸秆还田量的增加有利于土壤团粒结构的形成^［15-16］。

本研究发现，土壤体积质量随棉秆还田量的增加显著降低，而土壤孔隙度随棉秆还田量的增加显著提升，原因是秸秆还田后能增加土壤>0.25 mm粒级占比，提升土壤团聚体的稳定性，进而提高土壤通透性，最终改善土壤的物理结构^［17］。土壤水分体积分数是影响棉花生长发育的重要因素之一，随着棉花生长发育进程，耗水量也随之增加。本研究发现，棉秆还田显著增加土壤水分体积分数，一方面是因为棉花秸秆具有一定的吸水和保水能力，在粉碎还田后使得土壤孔隙增大，促进水分入渗；另一方面，棉秆腐解的产物能够与土粒胶结形成团聚体，提高土壤吸附水分的能力^［18］。

3.2 棉秆不同还田量对土壤养分及硝态氮淋洗的影响

目前，秸秆还田不仅是最简单有效的资源利用方式，也是一种有效增加土壤肥力的改良措施。秸秆中含有N、P、K、Ca、Mg、S等矿质营养元素，还田后可增加土壤养分和有效性，进而提升土壤肥力。棉秆作为外部碳源，还田显著增加土壤有机质质量分数，同时土壤结构得到改善可促进有机质的矿化和硝化速率，增加土壤碳氮养分^［19］。添加秸秆可提高生物有效碳的可用性，为土壤微生物提供能量，促进氮的矿化^［20］；在硝态氮淋洗的试验中发现，全量和2倍量秸秆还田处理显著降低硝态氮的淋洗，归因于棉秆还田固定土壤中的氮素，减少氮素的淋溶和损失，并在后续的矿化作用中释放氮素，进而增加土壤氮素养分^［21］。秸秆含有氮、磷和钾等营养元素，能够增加土壤、氮、磷和钾养分质量分数。有研究^［22-23］表明，还田后显著增加土壤速效钾、速效磷和碱解氮质量分数，且随秸秆还田量增加而增加，但在较高还田量（60 t/hm²）下养分质量分数降低^［24］。

3.3 棉花不同秸秆还田量对棉田土壤氮磷转化相关酶活性的影响

土壤酶作为土壤生物学性质的重要指标之一，在秸秆还田、有机质分解和土壤养分循环中扮演着重要角色。土壤中氮、磷等养分的转化主要取决于酶系统。土壤酶活性反映养分的代谢活性，是评价土壤肥力的重要指标^［25］。土壤脲酶也是土壤氮素循环的重要酶，能水解尿素，释放出可被植物吸收利用的氮源。有研究^［26-27］表明，秸秆还田普遍提升N、P循环相关的土壤酶活性。本研究发现，棉秆还田能够提高土壤中脲酶、碱性蛋白酶和碱性磷酸酶的活性，并且随着棉秆还田量的增加土壤酶活性也随之提高，其原因是秸秆还田改善土壤性质，提高土壤养分质量分数，为土壤相关微生物提供丰富的能量物质^［28］，优化土壤微生物的生存环境，促进微生物的代谢活动，并能刺激微生物分泌参与氮、磷循环的酶，进而增加酶活性^［29］。

3.4 棉花不同秸秆还田量对棉花生长、养分吸收及氮肥利用的影响

秸秆富含多种营养元素，还田有利于作物的生长发育。本研究表明，单施化肥及化肥与棉秆配施均显著提高棉花株高、叶片SPAD值和生物量。在常规施肥的基础上添加棉花秸秆发现，棉秆还田显著增加叶片SPAD值，原因是氮肥的施用和秸秆还田能够改善土壤结构，增加土壤养分质量分数，有利于作物根的生长，促进棉花养分吸收，进而利于棉花地上部的生长发育及养分吸收，最终增加棉花产量^［30］。

氮、磷和钾对作物的生长发育与产量起着重要的作用，氮素和磷素是植物体内蛋白质、植物激素、叶绿素、细胞核蛋白、磷脂等多种化合物的重要成分，而钾素促进作物体内淀粉和糖的形成，并参与作物的新陈代谢，提高作物的抗逆性。有研究^［31-32］发现，秸秆还田能够促进作物的养分吸收，提高肥料的利用率。本研究发现，棉秆全量还田均显著提高棉花地上部的氮素和磷素吸收量，可能与秸秆还田腐解产生的有机酸能促进磷的分解和释放有关，氮主要以不溶性有机形式存在，使其具有缓慢释放^［33］。棉秆还田还提高氮肥利用率，随着还田量的增加呈先增加后降低趋势。与单施氮肥相比，秸秆还田提高籽棉产量，原因是施用秸秆能够改善土壤理化性质，为土壤提供丰富的C、N、P和K等营养元素，提高土壤肥力，有利于土壤养分的循环与利用^［34］，最终增加棉花籽棉产量。

4 结 论

1） 棉秆还田能改善土壤的物理、化学及生物学性质。棉秆还田显著增加土壤大团聚体质量分数、平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD），提升土壤团聚体的稳定性，改善土壤物理结构，显著增加土壤水分体积分数。

2） 施加棉秆后提高土壤肥力，减少水分和氮素流失。秸秆还田提供良好的生存环境，促进N、P循环的酶生成，导致酶活性增加。同时良好的土壤物理结构有利于根系生长，促进棉花生长发育和养分吸收，提高氮肥利用率，最终提高籽棉产量，其中以全量效果最佳。

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基金资助

国家自然科学基金项目(32160742)

兵团指导性项目(2022DZ011)

石河子大学大学生研究训练计划项目(SRP2024212)