水稻秸稈微生物腐熟劑產(chǎn)品篩選研究

柏玉萍，舒解蘭，柏小勇

（寧遠縣農(nóng)業(yè)委員會技術服務推廣中心，湖南寧遠425600）

水稻秸稈微生物腐熟劑產(chǎn)品篩選研究

柏玉萍，舒解蘭，柏小勇

（寧遠縣農(nóng)業(yè)委員會技術服務推廣中心，湖南寧遠425600）

為篩選適于雙季稻早稻秸稈還田后微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品，通過大田小區(qū)試驗，比較了幾種微生物腐熟劑對早稻秸稈的應用效果。結果表明：與不施加微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品處理相比，早稻秸稈還田施加微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品的處理，秸稈腐爛速度可加快3～6 d，可促進稻草有效養(yǎng)分釋放，土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀含量分別增加0.23～0.57 g／kg、0.02～0.05 g／kg、0.20～0.43 mg／kg、2.00～4.00 mg／kg，晚稻產(chǎn)量增加了1.45%～5.71%，經(jīng)濟效益提高了255～1110元／hm2。在3種供試產(chǎn)品中，以湖南泰谷生物科技有限公司生產(chǎn)的“九業(yè)”牌微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品的使用效果最佳。

秸稈還田；微生物秸稈腐熟劑；晚稻；土壤肥力

眾多研究表明，水稻秸稈作為一種數(shù)量巨大的有機肥源，含有大量的氮、磷、鉀及其他微量元素。水稻秸稈還田在培肥地力上的主要作用在于增加土壤中的有機質含量，有利于更新土壤腐殖質的形成，維持土壤有機質平衡，達到培肥地力、提高作物產(chǎn)量的作用［1］。微生物腐熟劑含有大量能分解纖維素、半纖維素和木質素的復合微生物菌群，能加快水稻秸稈的腐爛速度，縮短秸稈的腐爛時間，增加土壤中氮、磷、鉀有效養(yǎng)分，提高土壤有機質含量水平，增強土壤肥力，改善土壤的理化性狀［2，3］。為驗證不同微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品的使用效果，篩選出適于湖南寧遠縣區(qū)域內氣候條件和耕作制度的雙季稻早稻秸稈快速處理的微生物腐熟劑，通過施加不同腐熟劑產(chǎn)品處理早稻秸稈還田對比試驗，驗證和評價不同腐熟劑產(chǎn)品在大田中的實際應用效果，筆者于2016年在寧遠縣禾亭鎮(zhèn)開展了本試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在寧遠縣禾亭鎮(zhèn)的王朝印村、劉家村、周家村，海拔269 m。試驗田土壤為鴨屎泥田，耕層20 cm左右，土壤肥力中等偏上，地力均勻，灌溉條件較好，無遮蔭，主要輪作模式為早稻—晚稻—油菜。本次試驗田前茬作物為雜交早稻，品種為‘陵兩優(yōu)229’，當季作物為優(yōu)質高產(chǎn)雜交晚稻，品種為‘金優(yōu)117’和‘金優(yōu)77’。

1.2 供試材料

供試腐熟劑產(chǎn)品共3個。

產(chǎn)品1：湖南泰谷生物科技有限公司生產(chǎn)的“九業(yè)”牌微生物秸稈腐熟劑，粉劑，每袋2 kg。

產(chǎn)品2：廣東佛山生物科技有限公司生產(chǎn)的“要得”牌微生物秸稈腐熟劑，粉劑，每袋2 kg。

產(chǎn)品3：上海聯(lián)業(yè)生物科技有限公司生產(chǎn)的“谷霖”牌微生物秸稈腐熟劑，粉劑，每袋2 kg。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理。處理1：對照I，無秸稈還田；處理2：對照Ⅱ，不加腐熟劑早稻秸稈還田；處理3：施加腐熟劑產(chǎn)品1處理早稻秸稈還田；處理4：施加腐熟劑產(chǎn)品2處理早稻秸稈還田；處理5：施加腐熟劑產(chǎn)品3處理早稻秸稈還田。每小區(qū)面積50 m2，隨機排列，并在3個地點開展相同試驗，共15個小區(qū)。

各試驗小區(qū)之間設隔離田埂，埂寬0.5 m，用農(nóng)膜包埂，以防肥水滲漏，每個小區(qū)設置獨立排灌水溝，以防竄灌。試驗田四周設置2.5 m寬的保護行，保護行以常規(guī)施肥。處理2～5小區(qū)按6000 kg／hm2早稻秸稈均勻平鋪在田面上。處理3～5小區(qū)撒施腐熟劑產(chǎn)品（30 kg／hm2）+干細土（225 kg／hm2）+尿素液體（75 kg／hm2）的均勻混合物；處理1～2小區(qū)撒施干細土（225 kg／hm2）+尿素液體（75 kg／hm2）的均勻混合物。秸稈還田小區(qū)，用旋耕機翻耕壓稈，將稻草及稻樁沉降到田面，將水稻秸稈翻壓到耕作層與泥土相混，防止秸稈泡水后浮起。對照I采取常規(guī)方法耕田耙田。各處理小區(qū)統(tǒng)一晚稻行株距15 cm×20 cm。

2016年6月30日播種，秧田管理按照常規(guī)方法。7月19日按試驗方案隨機劃分小區(qū)、平鋪早稻秸稈、施加腐熟劑、耕田，7月21日施足底肥后統(tǒng)一拉線插秧，第1次回水5～7 cm，利于秸稈充分吸水，加速腐爛，10月24～25日收獲，全生育期116～117 d。其他田間管理措施及病蟲害防治按常規(guī)方法。

1.4 觀測指標與方法

試驗開始前與晚稻收獲后，各小區(qū)采集耕層混合土壤樣品，送檢測定土壤容重、pH值、有機質、全氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀、緩效鉀等9個項目。施撒腐熟劑后，每3 d在田間通過眼看、鼻聞、手感等進行觀察，并記載秸稈顏色、氣味、手感硬度變化，同時觀察苗情變化，用拉力計測秸稈拉力，考察不同微生物腐熟劑對早稻秸稈的腐熟效果。各小區(qū)單打、單收，計算產(chǎn)量，收獲前每小區(qū)采集5株樣品，進行經(jīng)濟性狀考察。

2 結果與分析

2.1 不同微生物秸稈腐熟劑對早稻秸稈腐熟程度的影響

從表1可看出，處理2秸稈腐熟較慢，9 d后秸稈形態(tài)才發(fā)生明顯變化，顏色變褐黃色、質地變軟、有酒味，15 d后秸稈黑黃色，質地微爛，有草臭味，但仍未腐熟，18 d后才腐熟；處理3、4、5比處理2秸稈腐熟快，3 d后稈色開始變淡，6 d后秸稈變褐黃色、質地變軟、有酒味，12 d后已經(jīng)充分腐熟；處理3、4、5秸稈腐熟在顏色、手感硬度、氣味等方面表現(xiàn)基本一致。觀察說明，對比沒有施加腐熟劑處理秸稈還田，施加腐熟劑產(chǎn)品處理還田秸稈，可提前3 d變軟，提前6 d腐爛，腐爛速度可加快3～6 d。

表１ 各處理早稻秸稈還田后各時期秸稈腐熟情況

（續(xù)表1）

7月19日，還田前秸稈平均拉力為21.5 N。從表2可知，對比處理2，處理3～5秸稈平均拉力降低率增加了0.07～0.11 N／d，表明施加腐熟劑產(chǎn)品可加速還田秸稈的腐熟速度。在3種腐熟劑產(chǎn)品中，產(chǎn)品1的秸稈拉力下降更快，拉力分散性好，使用效果表現(xiàn)最佳。

表2 不同處理早稻秸稈還田后各時期拉力變化

2.2 對土壤理化性狀的影響

從表3可知，對比處理1，處理2～5土壤有機質含量增加0.27～0.84 g／kg、全氮含量增加0.03～0.08 g／kg、全磷含量增加0.02～0.06 g／kg、全鉀含量增加0.20～0.47 g／kg、有效磷含量增加0.17～0.60 mg／kg、速效鉀含量增加1.97～5.97mg／kg、緩效鉀含量增加1.03～3.37 mg／kg；對比處理2，處理3～5土壤有機質含量增加0.23～0.57 g／kg、全氮含量增加0.02～0.05 g／kg、全磷含量增加0.02～0.04 g／kg、全鉀含量增加0.06～0.27 g／kg、有效磷含量增加0.20～0.43 mg／kg、速效鉀含量增加2.00～4.00 mg／kg、緩效鉀含量增加0.34～2.34 mg／kg。結果表明，早稻秸稈還田能增加土壤有機質含量及氮、磷、鉀有效成分，施加腐熟劑處理后效果更明顯。不同腐熟劑產(chǎn)品對土壤有機質、有效養(yǎng)分的影響大?。寒a(chǎn)品1＞產(chǎn)品2＞產(chǎn)品3。另外，土壤pH值無變化。

表3 試驗前后土壤理化性狀

從表3可知，對比處理1，處理2～5土壤容重分別減少0.03、0.06、0.05、0.04 g／cm3，孔隙度分別增加0.3%、0.7%、0.6%、0.5%；對比處理2，處理3～5土壤容重分別減少0.03、0.02、0.01 g／cm3，孔隙度分別增加0.4%、0.3%、0.2%。結果說明，早稻秸稈還田的處理土壤容重均有降低、孔隙度提高；施用微生物腐熟劑處理秸稈還田，土壤容重下降、孔隙度提高效果更明顯，從而改善了土壤理化性狀。

2.3 對晚稻經(jīng)濟性狀的影響

如表4所示，在株高、穗長、結實率、千粒質量等方面，各處理間差異不顯著；對比處理1，處理2～5每公頃有效穗數(shù)增加6萬～12萬穗（金優(yōu)77）或6萬～10萬穗（金優(yōu)117），每穗實粒數(shù)增加4～9粒；對比處理2，處理3～5有效穗數(shù)平均增幅為0.18萬～0.39萬穗（金優(yōu)77）或0.10萬～0.26萬穗（金優(yōu)117），每穗實粒數(shù)平均增幅為1～4粒。從上述分析可知，早稻秸稈還田后，每公頃有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)均有增加，施加微生物腐熟劑處理后，效果更明顯，從而為水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎。

表4 各處理的晚稻經(jīng)濟性狀

2.4 對水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

從表5可以看出，對比處理1，處理2～5折合產(chǎn)量分別增加340、613、515、445 kg／hm2（金優(yōu)77）或295、756、601、492 kg／hm2（金優(yōu)117），每公頃產(chǎn)值分別增加810、1470、1245、1065元（金優(yōu)77）或705、1815、1440、1185元（金優(yōu)117），減去每公頃增加成本450元（腐熟劑成本300元+人工成本150元），每公頃凈收益分別增加360、1020、795、615元（金優(yōu)77）或255、1365、990、735元（金優(yōu)117）。對比處理2，處理3～5折合產(chǎn)量分別增加273、175、105 kg／hm2（金優(yōu)77）或461、306、197 kg／hm2（金優(yōu)117），每公頃產(chǎn)值分別增加660、420、255元（金優(yōu)77）或1110、735、465元（金優(yōu)117），減去每公頃增加腐熟劑成本300元，每公頃凈收益分別增加360、120、-45元（金優(yōu)77）或810、435、165元（金優(yōu)117）。由此可知，早稻秸稈還田，提高了產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，施加微生物腐熟劑處理后，其效果更明顯。

表5 不同處理的晚稻產(chǎn)量與效益比較

3 討論與結論

3.1 施加腐熟劑有利于促進秸稈快速腐化，改善土壤理化性狀，同時提高晚稻產(chǎn)量

水稻秸稈中富含有機質、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素和纖維素、木質素等，通過秸稈還田，既能將這些元素和物質施入土壤，成為植物生長所需的養(yǎng)分［1］，還能促進土壤團粒結構形成，提高土壤水穩(wěn)性團聚體含量，改善土壤通透性和保水保肥性，降低容重，增加孔隙度，還能顯著增加土壤有機物質積累，提高土壤養(yǎng)分，改善土壤理化性狀、增加土壤肥力［5，6］。微生物秸稈腐熟劑含有相當多的活性微生物，在秸稈還田的同時施用微生物腐熟劑，可提高微生物群落活性，利用特定功能的微生物菌群的共同作用，使秸稈中的有機成分快速腐解和腐爛，轉變成可供作物吸收利用的肥料，有效提升土壤細菌數(shù)量、放線菌數(shù)量、微生物量碳和微生物量氮含量［2，4，7］，加速水稻秸稈有效養(yǎng)分的轉化、利用，在一定程度上提高水稻有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)，產(chǎn)量增加更顯著，提高經(jīng)濟效益更明顯［8，9］。本試驗結果顯示，與不施加微生物秸稈腐熟劑相比，施加微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品處理早稻秸稈還田，腐爛速度加快3～6 d，土壤容重減少0.01～0.03 g／cm3，土壤孔隙度增加0.2%～0.4%，土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量分別增加0.23～0.57 g／kg、0.02～0.05 g／kg、0.02～0.04 g／kg、0.06～0.27 g／kg、0.20～0.43 mg／kg、2.00～4.00 mg／kg、0.34～2.34 mg／kg，但對土壤pH值的影響不大，晚稻產(chǎn)量增加1.45%～5.71%，經(jīng)濟效益提高255～1110元／hm2。另外，在田間觀察到，秸稈還田處理的秧苗移植后返青稍慢，但后期綠色持久，能保持作物持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

3.2 三種腐熟劑產(chǎn)品綜合使用效果評價

按秸稈開始變黑變微爛（基本腐熟）、變黑變腐爛（完全腐熟）時間長短，5次測定的秸稈拉力變化綜合排序，晚稻產(chǎn)量和效益增加情況，對3種腐熟劑產(chǎn)品進行綜合評價，結果如表6。3種受試產(chǎn)品基本適合寧遠縣域內氣候條件及耕作制度。在3種腐熟劑產(chǎn)品中，產(chǎn)品1處理早稻秸稈還田的腐熟速度最快，對晚稻的產(chǎn)量與經(jīng)濟效益提高十分顯著，實際使用效果最佳。在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品1容易溶解于液體尿素中，與干細土易混合均勻，產(chǎn)品2、3不易溶解于液體尿素中，與干細土很難混合均勻，混合過程比較繁瑣。綜合評價結果：產(chǎn)品1即“九業(yè)”牌微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品的綜合使用效果較佳。

表6 不同秸稈腐熟劑產(chǎn)品綜合評價__

綜上所述，早稻秸稈還田施用腐熟劑，可明顯加快秸稈腐爛速度，增加土壤有機質和有效養(yǎng)分含量，改良土壤理化性狀，提高產(chǎn)量和效益。在3種供試產(chǎn)品中，“九業(yè)”牌微生物秸稈腐熟劑產(chǎn)品的綜合應用效果較好，適宜在本地區(qū)進一步示范推廣。

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Study about the Screening of Microbial Straw Decom position Agents

BAIYuping，SHU Jielan，BAIXiaoyong
（Technology Promotion Service Center of Ningyuan County Agricultural Committee，Ningyuan，Hunan 425600，China）

In order to screening themicrobial straw decomposition agents for double cropping rice，field plot experimentwas conducted to compare the effect of themicrobial straw decomposition agents applied on early rice straw returned to field. The results showed that the early rice straw added decomposition agentswas decayed 3-6 d earlier than that of CK.The available nutrient release was promoted，soil organic matter，total nitrogen，olsen-P，and available potassium were increased 0.23-0.57 g／kg，0.02-0.05 g／kg，0.20-0.43mg／kg and 2.00-4.00 mg／kg.The yield and economic benefits of late rice were increased 1.45%-5.70%，225-1110 RMB／hm2respectively.The best agent was brand“Jiuye”made by Hunan Taigu Biotechnology Limited Company.

straw field-returning；microbial straw decomposition agent；second rice；soil fertility

S141.4；S511.062

A

1001-5280（2017）04-0415-05

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.15

2017- 03- 21

柏玉萍，女，助理農(nóng)藝師，Email：343597231＠qq.com。