秸稈還田及腐熟劑施用對馬鈴薯產(chǎn)量和土壤肥力的影響

朱精見

(四川省平昌縣土壤肥料站,四川 平昌 636400)

秸稈還田及腐熟劑施用對馬鈴薯產(chǎn)量和土壤肥力的影響

朱精見

(四川省平昌縣土壤肥料站,四川 平昌 636400)

通過水稻秸稈還田種植馬鈴薯使用腐熟劑對秸稈腐熟效果的研究，結(jié)果表明：在還田秸稈上使用腐熟劑，縮短了秸稈的腐爛時間，提高了土壤肥力，增加了土壤中有益微生物的種類和數(shù)量，提高了秸稈腐熟率，增加了還田秸稈種類，增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低了土壤容重，土壤養(yǎng)分歸還量更多。通過與無秸稈還田處理、秸稈直接還田處理下的糧食產(chǎn)量和農(nóng)田土壤性狀進(jìn)行對照，結(jié)果表明，腐熟劑用于秸稈還田可操作性強(qiáng)，施用秸稈腐熟劑收到了良好的經(jīng)濟(jì)收益、生態(tài)效益和社會效益，宜在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。

腐熟劑；秸稈還田；馬鈴薯

秸稈的產(chǎn)生量隨糧食單產(chǎn)與總產(chǎn)的提高而逐年增加，但相應(yīng)的處理技術(shù)滯后，由此帶來了一系列的環(huán)境與社會問題，如大氣污染、火災(zāi)、水體富養(yǎng)化等。國內(nèi)外已采取的諸如秸稈發(fā)電、沼氣發(fā)酵、堆肥等多種處理方法與措施，均因存在應(yīng)用的局限性而難以大范圍推廣。秸稈還田作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，仍是秸稈處理與綜合利用中的最主要措施之一[1-4]。盡管已有的報道大多肯定秸稈還田的養(yǎng)分效應(yīng)、作物增產(chǎn)作用、環(huán)境以及生態(tài)效應(yīng)，但秸稈進(jìn)入土壤后的有機(jī)酸積累[5]、腐解緩慢以及對耕作與農(nóng)藝操作等的不利影響，還是限制了其推廣。因此，加快土壤中秸稈的腐解，成為秸稈還田技術(shù)中的研究熱點。在諸多技術(shù)中，添加秸稈腐熟菌劑由于成本低、操作簡單等而深受用戶歡迎。本試驗擬通過在作物秸稈上施用腐熟劑的示范對比，驗證和評價腐熟劑在大田中的實際應(yīng)用效果，為選擇適合平昌縣秸稈利用的不同模式的進(jìn)一步推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗地點為四川省平昌縣得勝鎮(zhèn)五星村(107.14180E,31.79806N)；海拔758m。供試土壤為滲育性水稻土棕紫夾砂泥田。土壤pH 值7.1, 有機(jī)質(zhì)15.5 g/kg,全氮1.07g/kg，堿解氮96mg/kg,有效磷7mg/kg,速效鉀69mg/kg。試驗布置：小區(qū)規(guī)格為7.5m×3.2m，小區(qū)面積24m2，移栽規(guī)格每小區(qū)10行，每行20塊種薯，每小區(qū)200穴，供識品種為涼薯14。供試肥料分別為尿素(N46%)，過磷酸鈣(P2O512%)，硫酸鉀(K2O50%)，供試腐熟劑為：HM腐熟劑。

1.2 試驗設(shè)計與田間管理

試驗以秸稈、氮素為兩因素，實行正交組合設(shè)計，試驗設(shè)置3個處理，3次重復(fù)，各處理隨機(jī)排列，如表1所示。處理一：加腐熟劑秸稈還田(常規(guī)施肥+腐熟劑+秸稈還田)；處理二：不加腐熟劑秸稈還田(常規(guī)施肥+秸稈還田)；處理三：對照(常規(guī)施肥，無秸稈還田)。

表1 試驗處理及設(shè)計表

試驗小區(qū)N、P、K分別為0.47kg/小區(qū)、1.19kg/小區(qū)、0.79kg/小區(qū)，其中的肥料全作為底肥。每小區(qū)還田水稻秸稈11kg，使用腐熟劑0.07kg/小區(qū)。播種覆蓋：平整地面，施足底肥，播種后將秸稈均勻平鋪，厚度為3～5cm，不露地表。秸稈覆蓋結(jié)束后，施用2kg/667m2腐熟劑，配合適量的輔料，攪拌均勻后直接撒施在秸稈表面。用撈草耙拍打秸稈，使腐熟劑都掉在秸稈下面，最后潑施適量(約20擔(dān))清糞水。小區(qū)產(chǎn)量單打獨收。其它農(nóng)耕、農(nóng)藝措施與大面積一致。一個試驗小區(qū)相同措施均在同一天之內(nèi)完成。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)在Excel中進(jìn)行計算處理，采用DPS7.55版進(jìn)行方差分析和多重比較分析(LSD)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐熟劑提高了秸稈腐熟率

秸稈還于土壤中，不久即分解礦化，部分殘留于土壤逐漸形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，其腐解與殘留，受有機(jī)物料組成和其他因素的影響。由表2可見，處理一下的秸稈腐熟率明顯高于處理二，試驗中秸稈腐熟率、殘留量分別為78.2%和0.14%，比處理二秸稈直接還田腐熟率增長17.3%，殘留量降低了0.07%。說明腐熟劑能提高秸稈的腐熟率，減少秸稈殘留量。

表2 不同處理下秸稈腐熟率、殘留量

2.2 腐熟劑提高了土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)含量，減少了殘留

秸稈還田增加了土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的含量(見表3)。如在本試驗中，處理一較處理三土壤有機(jī)質(zhì)增加了6.31g/kg，增長率達(dá)39.9%；腐殖質(zhì)增加了0.07%，增長率為18.42%。

表3 各處理有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)含量及比較

2.3 腐熟劑提高了土壤氮、磷、鉀供應(yīng)能力

在試驗作物當(dāng)季收獲后，采集土樣，測定養(yǎng)分含量。按統(tǒng)計方法求得各處理之間不同養(yǎng)分含量平均值(見表4)。

加腐熟劑秸稈還田能顯著培肥地力，特別是對氮、磷、鉀供應(yīng)都明顯加大。而施用腐熟劑后，效果更為明顯。

處理一施用腐熟劑，試驗的土壤養(yǎng)分增加明顯，較處理三養(yǎng)分含量增加速效氮12.01mg/kg，速效磷2.06mg/kg，速效鉀21.46mg/kg；養(yǎng)分增長率為速效氮10.19%，速效磷27.8%，速效鉀24.25%。處理二不施用腐熟劑，試驗土壤養(yǎng)分增加量較大，較處理三養(yǎng)分含量增加速效氮7.91mg/kg，速效磷0.76mg/kg，速效鉀12.32mg/kg；養(yǎng)分增長率為速效氮6.95%，速效磷12.44%，速效鉀15.53%。綜合上述分析，加腐熟劑秸稈還田在增加土壤養(yǎng)分供應(yīng)上明顯比秸稈直接還田效果顯著，特別是在對土壤磷鉀的供應(yīng)上。

表4 各處理之間不同養(yǎng)分含量平均值及比較

2.4 腐熟劑秸稈還田降低了土壤容重，提高了土壤空隙度和土壤含水量

經(jīng)多年重復(fù)試驗表明，加腐熟劑秸稈還田能降低耕層土壤容重，提高孔隙度，在一定程度上改善土壤的通透性，同時增加土壤水分含量，提高田間持水量。在試驗中處理一比處理二土壤容重提高了-4%，孔隙度提高了3.09%，土壤水分提高了4.07%，比處理三分別提高了-9.6%、6.69%和8.52%；而處理二比處理三，土壤容重、孔隙度和土壤水分含量僅分別提高了-5.38%、3.99%、4.63%?？梢?，加腐熟劑秸稈還田更能降低土壤容重，提高孔隙度和土壤含水量。

2.5 加腐熟劑秸稈還田提高了作物產(chǎn)量

通過數(shù)理運算，剔除個別異常值，將小區(qū)產(chǎn)量并折合成667m2產(chǎn)量，求得各試驗3個處理的算數(shù)平均值如下表。通過對空白(處理三)與加腐熟劑處理(處理一)4年的產(chǎn)量來看，首次腐熟劑施用后，能顯著增產(chǎn)。在試驗中，處理一比處理二增產(chǎn)43.7kg，增產(chǎn)率分別為5.2%；比處理三增產(chǎn)60.8kg，增產(chǎn)率分別為7.2%，說明加腐熟劑秸稈還田比秸稈直接還田更能提高作物產(chǎn)量。在表6的基礎(chǔ)上，采用DPS7.55版對每一試驗3個處理4年的平均產(chǎn)量進(jìn)行方差分析和多重比較分析(LSD)。

表5 土壤物理性狀及比較

表6 各處理平均產(chǎn)量統(tǒng)計 單位：kg/667m2

表7 各試驗處理間產(chǎn)量顯著性分析

分析顯示，3個處理兩兩之間都存在極顯著差異，說明各處理下作物每年產(chǎn)量穩(wěn)定且產(chǎn)量差異顯著，結(jié)合表4，加腐熟劑秸稈還田增產(chǎn)效果顯著，且增產(chǎn)效應(yīng)比秸稈直接還田明顯。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)果

試驗結(jié)果表明：加腐熟劑秸稈還田提高了秸稈腐熟率，提高了土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)含量，減少了秸稈殘留。加腐熟劑秸稈還田提高了土壤氮、磷、鉀供應(yīng)能力。加腐熟劑秸稈還田降低了土壤容重，提高了土壤空隙度和土壤含水量。加腐熟劑秸稈還田比秸稈直接還田更能提高作物產(chǎn)量。

3.2 討論與展望

在傳統(tǒng)的水稻秸稈還田技術(shù)上，將腐熟劑應(yīng)用于秸稈還田，增加了土壤中有益微生物的種類和數(shù)量，提高了秸稈腐熟率，增加了還田秸稈種類，增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低了土壤容重，土壤養(yǎng)分歸還量更多。通過與無秸稈還田處理、秸稈直接還田處理下的糧食產(chǎn)量和農(nóng)田土壤性狀進(jìn)行比較，結(jié)果表明此項技術(shù)措施成熟可行，可操作性強(qiáng)，易于推廣，施用秸稈腐熟劑有良好的經(jīng)濟(jì)收益、生態(tài)效益和社會效益。

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2017-01-29

朱精見(1973-)，大學(xué)本科，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)學(xué)研究。E-mail:blackjacket@126.com。