玉米秸稈腐熟劑應(yīng)用試驗(yàn)研究*

趙偉杰，劉建偉，姜曉燕，郝慶照，張素志，程 軍

（平度市農(nóng)業(yè)局，山東青島 266700）

玉米秸稈腐熟劑應(yīng)用試驗(yàn)研究*

趙偉杰，劉建偉，姜曉燕，郝慶照，張素志，程 軍

（平度市農(nóng)業(yè)局，山東青島 266700）

文章通過應(yīng)用玉米秸稈加腐熟劑技術(shù)，監(jiān)測土壤理化性狀及下茬作物生長狀況。試驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)模式能明顯增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)下茬作物增產(chǎn)增收。

玉米秸稈 腐熟劑 小麥

平度市是全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大市（縣），耕地面積17.3萬hm2，農(nóng)作物播種面積27.8萬 hm2，糧田面積10萬 hm2，常年以小麥、玉米、花生等糧油作物種植為主，玉米機(jī)械收獲率達(dá)到95%以上，秸稈還田量大，而秸稈腐熟劑可有效促進(jìn)秸稈快速腐解[1]。文章旨在驗(yàn)證腐熟劑在玉米秸稈上的使用效果，為土壤有機(jī)質(zhì)提升項(xiàng)目實(shí)施效果評(píng)價(jià)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

玉米秸稈；下茬作物小麥（濟(jì)麥22）；山東君德生物科技有限公司生產(chǎn)的秸稈腐熟菌劑（有效活菌數(shù)≥0.5億/g）。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)、地形及土壤養(yǎng)分情況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在平度市蓼蘭鎮(zhèn)大吳莊村，地勢平坦，水澆條件良好，土壤類型為砂姜黑土，土壤質(zhì)地為中壤。試驗(yàn)前檢測土壤pH值7.3，有機(jī)質(zhì)16.37 g/kg，堿解氮70.2 mg/kg，速效磷6.01 mg/kg，速效鉀88.82 mg/kg，鐵20.5 mg/kg，錳7.08 mg/kg，鋅 0.6 mg/kg，硼0.75 mg/kg，容重1.263 g/cm3。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 秸稈腐解度試驗(yàn)

試驗(yàn)采用田間小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)方法，小區(qū)面積12 m2，重復(fù)5次。

處理1：秸稈腐熟菌劑；處理2：空白對(duì)照。

選取粗細(xì)相近、完整無損的同一品種玉米秸稈，去掉葉片，裁成3～5 cm的秸稈段，將其置于85℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干12 h取出，稈量裝袋編號(hào)，其質(zhì)量記作N0，每袋秸稈質(zhì)量不低于10.0 g，各袋間的秸稈質(zhì)量極差不超過0.5 g且體積不超過網(wǎng)袋容量1/4，每處理稱取20袋秸稈樣品。

稱取處理1所用的供試秸稈腐熟菌劑，用水稀釋50倍后浸潤處理1秸稈，剩余懸液均勻撒施于小區(qū)地表。處理2中的秸稈用等量的水浸潤。將同一處理的20袋秸稈樣品分成5組，每組4袋用細(xì)繩拴在一起。將5組樣品按5點(diǎn)梅花型均勻埋置于小區(qū)，均勻散開袋中秸稈，秸稈埋入深度為 5～15 cm，保持土壤濕度維持在田間持水量的60%～80%，其他田間管理同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)生產(chǎn)要求。

取樣時(shí)間選擇在試驗(yàn)的第5、10、20和40 d。每次取樣時(shí)，從同一處理的各組中隨機(jī)取出秸稈樣品1袋，每處理共計(jì)5袋。將取得的樣品用自來水沖洗干凈，置鼓風(fēng)干燥箱于85℃下烘干12 h，稱量，其質(zhì)量記作Nx。將處理前及不同時(shí)段秸稈的質(zhì)量分別錄入表格，按公式Wx=100（N0-Nx）/N0分別計(jì)算每袋樣品的秸稈失重率。

1.3.2 秸稈腐熟菌劑應(yīng)用試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)采用田間大區(qū)對(duì)比的試驗(yàn)方法，設(shè)3個(gè)處理，不設(shè)重復(fù)。

處理1：對(duì)照（常規(guī)施肥，無秸稈還田）；處理2：不加腐熟劑秸稈還田（常規(guī)施肥+秸稈還田）；處理3：加腐熟劑秸稈還田（常規(guī)施肥+腐熟劑+秸稈還田）。

（2）試驗(yàn)方法。處理1：人工收獲玉米后將秸稈清理干凈，翻耕，基施復(fù)混肥750 kg/hm2。處理2：玉米機(jī)械收獲，秸稈粉碎、翻耕，基施復(fù)混肥750 kg/hm2。處理3：玉米機(jī)械收獲，秸稈粉碎，每公頃撒施45 kg腐熟劑，翻耕，基施復(fù)混肥750 kg/hm2。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈腐解度試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果表明：使用秸稈腐熟菌劑處理的玉米秸稈第5 d的失重率為11.89%，第10 d的失重率為20.67%，第20 d的失重率為23.57%，第40 d的失重率為37.61%（表1）。而對(duì)照區(qū)相對(duì)應(yīng)時(shí)間段的秸稈失重率分別為11.80%、16.40%、19.36%和35.15%（表2）。

經(jīng)不同時(shí)間段秸稈失重率差異性分析，2個(gè)處理在第5 d的秸稈失重率差異不顯著，第10 d達(dá)到極顯著水平，第20 d和第40 d達(dá)到顯著水平（表3），說明秸稈腐熟菌劑的作用明顯。從兩處理不同時(shí)間段秸稈失重率對(duì)應(yīng)關(guān)系圖1看出，在第5 d兩線基本處于重疊狀態(tài)，以后距離逐漸拉大，第10 d差距達(dá)到最大值，以后基本處于平行上升態(tài)勢，這與劉兆仁[2]陳金瓊[3]的試驗(yàn)結(jié)論相一致。從第20 d開始，兩處理秸稈失重率的平均差值開始縮小，分析原因是與后期氣溫下降明顯，微生物活性降低有關(guān)。

表1 處理1各時(shí)間段樣品稱重與秸稈失重率結(jié)果

表2 處理2各時(shí)間段樣品稱重與秸稈失重率結(jié)果

2.2 秸稈腐熟菌劑應(yīng)用試驗(yàn)

從表4看出，各處理土壤的pH值與試驗(yàn)前均無明顯變化，各處理土壤的有機(jī)質(zhì)含量均比試驗(yàn)前有不同程度提高，處理1基本與試驗(yàn)前相同，這與田間操作十分吻合。處理2比處理1增加了0.56 g/kg，處理3比處理1增加了5.18 g/kg；土壤全氮、堿解氮處理2與處理1相同，處理3則有明顯提高，分別提高了0.32 g/kg和18.13 mg/ kg；各處理速效磷含量明顯高于試驗(yàn)前（6.01 mg/kg），但各處理之間差異不大，這與小麥?zhǔn)┯煤纵^高的復(fù)混肥料的情況一致；土壤速效鉀含量處理2、3均比處理1有所提高，分析認(rèn)為是秸稈腐爛后釋放了部分鉀素所致；在陽離子交換量方面，處理2和處理3均比處理1有明顯提高，分別增加了6.73 cmol/kg和11.89 cmol/kg，表明秸稈還田后土壤的保肥性能有明顯提高；在土壤容重方面，處理2和處理3均比處理1有所降低，分別降低了0.046 g/ cm3和0.079 g/cm3。

由表5、表6看出，處理2的穗粒數(shù)和千粒重分別比處理1（對(duì)照）增加了0.6粒和1.73 g，單產(chǎn)增加了337.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為4.0%，增加收入776.25元；處理3的穗粒數(shù)和千粒重分別比處理1（對(duì)照）增加了1.3粒和3.2 g，單產(chǎn)增加了460.5 kg/ hm2，增產(chǎn)率為5.4%，增加收入922.65元。

圖1 兩處理不同時(shí)間段秸稈失重率關(guān)系

表3 不同時(shí)間段秸稈失重率差異性分析

表4 不同處理對(duì)土壤理化性狀的影響

表5 不同施肥處理間小麥生物學(xué)性狀與產(chǎn)量情況分析

表6 不同處理試驗(yàn)小麥產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益分析

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）從試驗(yàn)結(jié)果看出，秸稈腐熟劑具有明顯的生物腐熟降解功能，能夠?qū)⒆魑锝斩捿^快地轉(zhuǎn)化為有效成分補(bǔ)充到土壤中，減輕和防止多量秸稈還田給作物生長帶來的不利影響[4]。

（2）采用玉米秸稈還田應(yīng)用腐熟劑這一技術(shù)模式能明顯增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥性能，對(duì)下茬作物小麥生長十分有利，增產(chǎn)增收效果明顯。

3.2 建議

腐熟劑在玉米收獲后應(yīng)盡早使用，充分利用秸稈的水分和較高的地溫，使菌劑與玉米秸稈充分接觸，深耕覆土并保持土壤濕度維持在田間持水量的65%以上會(huì)收到更好效果。

[1] 劉更另．中國有機(jī)肥料．農(nóng)業(yè)出版社，1991

[2] 劉兆仁，王秀峰．玉米秸稈腐熟劑腐解度測定試驗(yàn)及推廣模式．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，4

[3] 陳金瓊，高靜，彭清．江津區(qū)玉米秸稈還田腐熟劑篩選試驗(yàn)初報(bào)．南方農(nóng)業(yè)，2014，25

[4] 楊振興，周懷平．秸稈腐熟劑在玉米秸稈還田中的效果．山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，4

農(nóng)業(yè)部“耕地保護(hù)與質(zhì)量提升補(bǔ)助項(xiàng)目”（農(nóng)辦財(cái)〔2015〕8號(hào)）