農(nóng)作物秸稈全量還田循環(huán)利用模式研究

郭粹錦

摘? 要：為了減少環(huán)境污染，推動(dòng)全縣秸稈禁燒、綜合利用工作的開(kāi)展，肥東縣土肥站近年來(lái)進(jìn)行了秸稈還田5年跟蹤定位監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)，跟蹤調(diào)查秸稈還田后農(nóng)作物各個(gè)時(shí)期的生物學(xué)性狀、秸稈腐熟程度、土壤理化性狀、病蟲(chóng)草害發(fā)生、農(nóng)業(yè)節(jié)本增效化情況，為秸稈全量還田循環(huán)利用模式的研究提供數(shù)據(jù)支持，為政府制定秸稈禁燒、綜合利用等政策提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物;秸稈;全量還田;模式;研究

中圖分類(lèi)號(hào) S141.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）04-0095-04

通過(guò)秸稈還田長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)的實(shí)施，驗(yàn)證和評(píng)價(jià)秸稈還田利用率，力爭(zhēng)實(shí)施區(qū)域秸稈還田率達(dá)到95%以上，每年土壤有機(jī)質(zhì)含量提升0.2～0.3g/kg，減少化肥施用量10%以上，增產(chǎn)幅度在3%以上，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試水稻品種為兩優(yōu)3905。

1.2 試驗(yàn)田概況 試驗(yàn)地位于肥東縣橋頭集鎮(zhèn)竹塘村，溝渠配套，交通便捷。試驗(yàn)田面積為200hm2，前茬作物小麥。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置4個(gè)處理，3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積30m2，小區(qū)間設(shè)置小埂隔離，每個(gè)處理的秸稈還田量按秸稈全量還田折算，處理1、2、3可以增加氮素化肥，調(diào)節(jié)碳氮比（按還田7500kg/hm2秸稈增施45kg/hm2尿素的用量）。處理1：午、秋兩季農(nóng)作物秸稈全量還田+腐熟劑（習(xí)慣施肥+秸稈）;處理2：午季農(nóng)作物秸稈全量還田+腐熟劑（習(xí)慣施肥+秸稈）;處理3：秋季農(nóng)作物秸稈全量還田+腐熟劑（習(xí)慣施肥+秸稈）;處理4：無(wú)秸稈對(duì)照（習(xí)慣施肥+無(wú)秸稈+無(wú)腐熟劑）。

1.4 試驗(yàn)過(guò)程 試驗(yàn)地小麥?zhǔn)斋@時(shí)秸稈粉碎，各小區(qū)間用小埂隔離，按試驗(yàn)要求秸稈還田。5月27日上淺水泡田，各小區(qū)采用人工翻耕，5月31日施配方肥45%（15-15-15）375kg/hm2。處理1（午、秋兩季農(nóng)作物秸稈全量還田）施尿素45kg/hm2，秸稈腐熟劑30kg/hm2;處理2（午季農(nóng)作物秸稈全量還田）施尿素45kg/hm2，秸稈腐熟劑30kg/hm2;處理3（秋季農(nóng)作物秸稈全量還田）、處理4（無(wú)秸稈對(duì)照）秸稈不還田，不施尿素和秸稈腐熟劑。水稻于4月28日播種，5月1日出苗，濕潤(rùn)育秧，6月2日移栽，秧齡31d。6月7日各處理追施分蘗肥和化學(xué)除草，撒施尿素90kg/hm2+芐·乙除草劑375g/hm2。7月28日，用氯蟲(chóng)苯甲酰胺300g/hm2+己唑醇375g/hm2+吡蚜酮300g/hm2對(duì)水675kg/hm2噴霧，主治二代二化螟、稻曲病，兼治紋枯病、稻飛虱等。田間管理按照農(nóng)戶正常水平進(jìn)行管理，9月15日成熟，9月21日收獲。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目與內(nèi)容

1.5.1 考查各時(shí)期水稻、小麥、油菜作物生物學(xué)性狀 水稻調(diào)查基本苗、分蘗期每隔5d調(diào)查一次莖蘗數(shù);小麥調(diào)查基本苗和越冬期、返青期、拔節(jié)期莖蘗數(shù)。油菜調(diào)查基本苗，越冬期、返青期調(diào)查綠葉數(shù)、根頸粗、開(kāi)盤(pán)度、葉面積指數(shù)，蕾薹期調(diào)查綠葉數(shù)、根頸粗、葉面積指數(shù)和薹高。

1.5.2 秸稈腐熟程度監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)秸稈腐熟程度記載與測(cè)定，秸稈還田使用腐熟劑后5d、10d、30d、70d觀察記載秸稈定性腐解度。一般條件下，秸稈腐解程度為定性比較，統(tǒng)計(jì)時(shí)把秸稈顏色中黃、微黃、褐黃、黑黃分別定為1、2、3、4級(jí)，秸稈氣味中的霉味、氨味、酒味、腐爛味分別定為1、2、3、4級(jí)。手感軟化程度中的硬、微軟、軟、腐爛分別定為1、2、3、4級(jí)，統(tǒng)計(jì)時(shí)各處理中的腐解程度數(shù)值為3大指標(biāo)級(jí)別數(shù)值之和，數(shù)值越大表示該處理的秸稈腐爛越快，腐熟作用越明顯。

1.5.3 土壤理化性狀監(jiān)測(cè) 試驗(yàn)前后分別取監(jiān)測(cè)點(diǎn)混合土樣，分析土壤容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、全磷、速效鉀、緩效鉀、全鉀、pH值、CEC值等性狀，對(duì)比秸稈還田前后土壤的理化性狀變化情況。同時(shí)，對(duì)還田秸稈的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量進(jìn)行檢測(cè)，采集的土樣與秸稈樣需備份，以備復(fù)檢。

1.5.4 病蟲(chóng)害及抗逆性監(jiān)測(cè) 調(diào)查秸稈還田后作物不同時(shí)期的病蟲(chóng)草害發(fā)生指數(shù)等情況以及作物抗逆性（凍害、倒伏）表現(xiàn)。

1.5.5 產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查 每小區(qū)查3點(diǎn)，每點(diǎn)查1m2，調(diào)查穗（株）數(shù)、每穗粒數(shù)、每株角果數(shù)、每角粒數(shù)、結(jié)實(shí)率等;收獲時(shí)各小區(qū)分別單收單稱計(jì)實(shí)際產(chǎn)量。

1.5.6 生產(chǎn)成本及經(jīng)濟(jì)效益調(diào)查 記載產(chǎn)值、物資費(fèi)用、人工費(fèi)、機(jī)械投入等生產(chǎn)成本，計(jì)算產(chǎn)投比、純收入。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期 調(diào)查顯示，兩優(yōu)3905的生育期為138d，生育期適中。

2.2 分蘗動(dòng)態(tài) 由表1可知：（1）在水稻移栽后，水稻生長(zhǎng)前期（緩苗期），處理4（無(wú)秸稈）和處理3（秋季秸稈還田）的分蘗速度快，處理2（午季秸稈還田）和處理1（全年秸稈還田）的分蘗速度慢。原因分析：小麥秸稈還田后，水稻生長(zhǎng)前期，秸稈腐熟過(guò)程中消耗了氮肥，供應(yīng)水稻前期分蘗生長(zhǎng)的氮肥量減少，影響了部分水稻分蘗，雖然增施了氮肥，還是導(dǎo)致水稻前期分蘗速度變慢。（2）水稻移栽后60d調(diào)查顯示，成穗率最高的是處理1，最低的是處理4，處理2和處理3的成穗率居中。原因分析：處理1、處理2的秸稈腐熟產(chǎn)生了養(yǎng)分，提供了水稻后期生長(zhǎng)養(yǎng)分的需求，成穗率提高;處理4水稻生長(zhǎng)后期養(yǎng)分來(lái)源有限，導(dǎo)致成穗率下降，有效穗也最少;處理2、處理3的成穗率居中，原因是秸稈腐熟的養(yǎng)分積累沒(méi)有處理1的養(yǎng)分積累多，秋季秸稈還田和午季秸稈還田對(duì)水稻生長(zhǎng)養(yǎng)分的供應(yīng)都是有一定的作用。

2.3 秸稈腐熟程度 由表2可知：秸稈還田后，處理1和處理2的秸稈腐解程度、秸稈氣味和手感軟化程度基本相同，腐熟進(jìn)度和程度與2015年、2016年的試驗(yàn)基本一致。水稻移栽10d內(nèi)，秸稈的顏色變化最快，秸稈氣味很難用嗅覺(jué)來(lái)測(cè)定。其原因是：空間大，秸稈腐熟的氣味基本上已經(jīng)散發(fā);秸稈的軟化程度最快，基本上變?yōu)槲④?。水稻移?0d時(shí)，秸稈基本上變?yōu)楹谏?，手感為腐爛，說(shuō)明秸稈已基本上腐爛了。幾年的試驗(yàn)結(jié)果基本相符，也印證了秸稈還田當(dāng)季作物是可以吸收和利用的。

2.4 土壤理化性狀 水稻作物收獲后，各處理土樣采樣檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出，處理4對(duì)照秸稈不還田土壤全氮、有效磷、速效鉀等明顯偏低。

同時(shí)，對(duì)于收獲后的各處理秸稈籽粒進(jìn)行了取樣檢測(cè)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，各處理之間沒(méi)有明顯的差異。

2.5 病蟲(chóng)害及抗逆性 由于7月中下旬的高溫天氣，紋枯病偏輕程度發(fā)生，稻曲病、稻飛虱等病蟲(chóng)害輕發(fā)，未發(fā)生倒伏情況（表5）。

2.6 產(chǎn)量構(gòu)成因素 由表6知，處理1的有效穗最多，為207.6萬(wàn)穗/hm2;處理2次之，為202.05萬(wàn)穗/hm2;處理4最少，為188.6萬(wàn)穗/hm2。通過(guò)理論測(cè)產(chǎn)，處理1的產(chǎn)量最高，理論產(chǎn)量為10087.5kg/hm2;折實(shí)產(chǎn)為8574kg/hm2;處理2、處理3的產(chǎn)量相當(dāng)，折實(shí)產(chǎn)分別為8253kg/hm2、8182.5kg/hm2;處理4的產(chǎn)量最低，理論產(chǎn)量為9171kg/hm2，折實(shí)產(chǎn)為7795.5kg/hm2。與2016年各處理的產(chǎn)量相比，都有所提高，是因?yàn)榻斩掃€田后各處理的有機(jī)質(zhì)含量提高了，表現(xiàn)在產(chǎn)量上的提高。

通過(guò)實(shí)際測(cè)產(chǎn)，處理1的產(chǎn)量最高，為8514kg/hm2;處理2、處理3的產(chǎn)量次之，分別為8277kg/hm2、8248.5kg/hm2;處理4的產(chǎn)量最低，為7821kg/hm2。說(shuō)明全年秸稈還田對(duì)水稻產(chǎn)量的提高效果明顯，午、秋各還田一次，水稻產(chǎn)量比秸稈不還田的產(chǎn)量要高（表7）。

2.7 生產(chǎn)成本及經(jīng)濟(jì)效益調(diào)查 秸稈還田投入比秸稈不還田多1350元/hm2，處理1的水稻產(chǎn)量雖然最高，但是處理3的純收入，為12240元/hm2，比處理1的11565元/hm2高675元/hm2。秸稈還田雖然有效果，但由于投入加大、成本增加，因此效益比不是很明顯。

3 結(jié)論

由本試驗(yàn)可知，小麥秸稈全量還田有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)。但小麥秸稈全量還田需通過(guò)2次旋耕才能使秸稈全部埋入土中，增加了投入成本。小麥秸稈全量還田造成水稻前期緩苗期延長(zhǎng)，分蘗數(shù)略有減少;后期秸稈腐爛，養(yǎng)分緩慢釋放，延長(zhǎng)了功能葉壽命3～5d，提高了水稻的結(jié)實(shí)率，進(jìn)而提高了產(chǎn)量;但在經(jīng)濟(jì)效益方面秸稈還田與不還田差異不顯著。

（責(zé)編：張宏民）