不同的秸稈還田對土壤理化性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響

胡誠++劉東海++喬艷++劉友梅++李雙來++陳云峰

摘要：研究了不同的作物秸稈還田對土壤理化性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，秸稈還田對土壤物理性質(zhì)的影響明顯，與單施化肥的對照相比，秸稈還田處理的土壤容重下降。添加了秸稈的處理都比單施化肥的對照稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)500.00 kg/hm2，增產(chǎn)率為7.62%；添加了秸稈腐熟菌劑的秸稈還田處理均比不添加秸稈腐熟菌劑的秸稈還田處理的稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)438.34 kg/hm2，增產(chǎn)率為6.62%?；?麥秸+腐熟菌劑與化肥+油菜秸+腐熟菌劑的稻谷產(chǎn)量最高。不同的秸稈還田處理都比單施化肥處理的有效穗多。秸稈還田能夠改善土壤的物理性質(zhì)，增加水稻的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；水稻；土壤理化性質(zhì)；產(chǎn)量

中圖分類號：S142 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）10-1854-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.10.013

Effects of Different Crop Straw Returning to Soil on Soil Physico-chemical Properties and Rice Yield

HU Cheng， LIU Dong-hai， QIAO Yan， LIU You-mei， LI Shuang-lai， CHEN Yun-feng

（Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of

Fertilizer Resource Utilization in Wastes， Ministry of Agriculture，Wuhan 430064，China）

Abstract： The effects of different crop straw returning to soil on soil physico-chemical properties，crop yield and yield component were studied in single cropping rice system of Yunmeng county， Hubei province. The results showed as following：Soil bulk density in crop straw returning to soil treatment was decreased in contrast to single application of chemical fertilizer. The rice grain yield were increased with crop straw returning to soil， with the highest increase of 500.00 kg/hm2，with increasing rate of 7.62%. Compared with crop straw returning to soil treatment only， the rice grain yield with the returning straw+straw-decomposing inoculants was increased，with the highest increase of 438.34 kg/hm2，with increasing rate of 6.62%. The rice grain yield were highest in wheat or rape straw+straw-decomposing inoculants treatments. In comparison to single application of chemical fertilizer treatment，productive spike of rice were increased with chemical fertilizer combined with crop straw returning to soil treatment.

Key words： crop straw returning to soil； rice； soil physico-chemical properties； yield

中國是全世界第一大秸稈生產(chǎn)國，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大、分布廣、品種多，每年生產(chǎn)各類秸稈7億多t，占世界總量的30%，每年農(nóng)作物秸稈資源量約占生物質(zhì)資源量的近一半[1]。湖北省是農(nóng)業(yè)大省，作物秸稈資源豐富，年產(chǎn)作物秸稈4 000多萬t。秸稈還田是農(nóng)作物秸稈最主要的利用方式，也是當今世界上普遍采用的一項土壤培肥措施[2]。秸稈還田有很多方式，主要分為堆漚還田、過腹還田、秸稈直接還田等[3]。秸稈還田具有增加土壤有機質(zhì)、增大土壤碳庫、提高土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤微生物活性的作用[4]。但與此同時，隨著農(nóng)業(yè)連年豐收，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量逐年增多，秸稈隨意拋棄、焚燒現(xiàn)象嚴重，帶來一系列環(huán)境問題[5]。作物秸稈全部還田，由于還田量大，操作不當也會影響下茬作物生長[6]。鑒于此，開展了不同作物秸稈配施秸稈腐熟劑的田間試驗，以便為作物秸稈的科學還田提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 地點

試驗安排在湖北省云夢縣曾店鎮(zhèn)余樓村老屋宋組農(nóng)戶宋愛清責任田，E 113°46′46″，N 31°08′47″，年均降雨量1 100 mm，無霜期250 d。2011年4月19日取基礎(chǔ)土樣測定土壤理化指標，土壤有機質(zhì)含量為31.78 g/kg，全氮含量為1.67 g/kg，堿解氮含量為133.10 mg/kg，有效磷含量為3.10 mg/kg，速效鉀含量為65.85 mg/kg，pH 6.29，容重為1.22 g/cm3。2011年5月3日育秧苗，6月6日整田施基肥，2011年6月7日移栽，6月22日施分蘗肥，7月24日施孕穗肥，9月23日收獲。其中，7月26日噴農(nóng)藥1次。

1.2 材料

試驗所用氮肥為尿素（N 46%），磷肥為過磷酸鈣（P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（K2O 60%）。秸稈腐熟菌劑主要由能強烈分解纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的枯草芽孢桿菌、熱帶假絲酵母、綠色木霉菌和米曲霉組成。有效活菌數(shù)0.50億個/g，每公頃施用30 kg。中稻品種為兩優(yōu)培九。

1.3 設計

試驗設7個處理，3次重復。處理1，單施化肥（N 180 kg/hm2，P2O5 90 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2；氮肥基、蘗、穗肥比例為40∶30∶30）；處理2，化肥（用量與施用方法同處理1）+麥秸（干草3 000 kg/hm2）；處理3，化肥（用量與施用方法同處理1）+麥秸（干草3 000 kg/hm2）+秸稈腐熟菌劑（30 kg/hm2）；處理4，化肥（用量與施用方法同處理1）+稻秸（干草3 000 kg/hm2）；處理5，化肥（用量與施用方法同處理1）+稻秸（干草3 000 kg/hm2）+秸稈腐熟菌劑（30 kg/hm2）；處理6，化肥（用量與施用方法同處理1）+油菜秸（干草3 000 kg/hm2）；處理7，化肥（用量與施用方法同處理1）+油菜秸（干草3 000 kg/hm2）+秸稈腐熟菌劑（30 kg/hm2）。所有處理的化肥用量相同，試驗設3次重復，每個小區(qū)20 m2，田間隨機區(qū)組排列，四周設保護行，中間設進排水溝。

1.4 數(shù)據(jù)處理

收獲期測定水稻子粒的產(chǎn)量、取植物樣考種，收獲后每個小區(qū)取土樣測定土壤的理化性質(zhì)，分析水稻子粒與秸稈的全氮、全磷、全鉀含量。試驗數(shù)據(jù)采用Excel進行處理，利用SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同的秸稈還田處理對土壤理化性質(zhì)的影響

由表1可知，不同的秸稈還田處理對土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷及速效鉀含量的影響不顯著。但秸稈還田對土壤物理性質(zhì)影響明顯，與單施化肥相比，秸稈還田處理的土壤容重下降，化肥+秸稈+腐熟菌劑的處理3、處理5、處理7土壤容重顯著低于單施化肥處理（P<0.05）；化肥+秸稈+腐熟菌劑處理的土壤容重都低于相應的化肥+秸稈處理。

2.2 不同的秸稈還田處理對稻谷產(chǎn)量的影響

由表2可知，所有添加了秸稈的處理均比單施化肥處理的稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)500.00 kg/hm2，增產(chǎn)率為7.62%；所有添加了秸稈腐熟菌劑的秸稈還田處理均比不添加秸稈腐熟菌劑的秸稈還田處理的稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)438.34 kg/hm2，增產(chǎn)率為6.62%。其中，處理3（化肥+麥秸+腐熟菌劑）與處理7（化肥+油菜秸+腐熟菌劑）的稻谷產(chǎn)量顯著高于單施化肥的處理1。

2.3 不同的秸稈還田處理對水稻考種性狀的影響

由表3可知，不同的秸稈還田處理均比單施化肥處理的有效穗多，處理6（化肥+油菜秸）的有效穗最多，與單施化肥相比差異顯著。處理7（化肥+油菜秸+腐熟菌劑）的每穗粒數(shù)最多，但各處理間差異不顯著。處理5（化肥+稻秸+腐熟菌劑）的千粒重最重。

2.4 不同的秸稈還田處理對水稻秸稈與子粒養(yǎng)分含量的影響

由表4可知，秸稈還田與施用秸稈腐熟菌劑對水稻秸稈與子粒的養(yǎng)分含量的影響不明顯。

3 小結(jié)與討論

不同的秸稈還田處理對土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷及速效鉀含量的影響不明顯。但秸稈還田對土壤物理性質(zhì)影響明顯，與單施化肥的處理相比，秸稈還田的處理土壤容重下降，這與趙亞麗等[7]的研究結(jié)果相似。

所有添加了秸稈的處理均比單施化肥處理的稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)500.00 kg/hm2，增產(chǎn)率為7.62%；所有添加了秸稈腐熟菌劑的秸稈還田處理均比不添加秸稈腐熟菌劑的秸稈還田處理的稻谷產(chǎn)量高，最多增產(chǎn)438.34 kg/hm2，增產(chǎn)率為6.62%?；?麥秸+腐熟菌劑與化肥+油菜秸+腐熟菌劑處理的稻谷產(chǎn)量最高，在湖北荊門試驗點也有相似的試驗結(jié)果[8]。不同的秸稈還田處理均比單施化肥處理的有效穗多，化肥+油菜秸+腐熟菌劑處理的每穗粒數(shù)最多，化肥+稻秸+腐熟菌劑處理的千粒重最重。然而，秸稈還田與施用秸稈腐熟菌劑對水稻子粒與秸稈的養(yǎng)分含量的影響不明顯。

參考文獻：

[1] 曹穩(wěn)根，高貴珍，方雪梅，等.新型戶用下吸式秸稈氣化爐的研究與應用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2008，36（30）：13328-13329.

[2] 張維樂，戴志剛，任 濤，等.不同水旱輪作體系秸稈還田與氮肥運籌對作物產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收利用的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2016， 49（7）：1254-1266.

[3] 劉書田，竇 森，侯彥林，等.中國秸稈還田面積與土壤有機碳含量的關(guān)系[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報，2016，38（6）：723-732，738.

[4] 牟文雅，賈藝凡，陳小云，等.玉米秸稈還田對土壤線蟲數(shù)量動態(tài)與群落結(jié)構(gòu)的影響[J].生態(tài)學報，2017，37（3）：877-886.

[5] 田國成，孫 路，施明新，等.小麥秸稈焚燒對土壤有機質(zhì)積累和微生物活性的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2015，21（4）：1081-1087.

[6] 張雅潔，陳 晨，陳 曦，等.小麥-水稻秸稈還田對土壤有機質(zhì)組成及不同形態(tài)氮含量的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2015， 34（11）：2155-2161.

[7] 趙亞麗，薛志偉，郭海斌，等.耕作方式與秸稈還田對冬小麥-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2014， 47（17）：3359-3371.

[8] 胡 誠，陳云峰，喬 艷，等.秸稈還田配施腐熟劑對低產(chǎn)黃泥田的改良作用[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2016，22（1）：59-66.