秸稈還田配施秸稈腐熟劑在水稻上的應(yīng)用效果研究

楊懷玉 徐廣輝 高鳳云 呂成春 王春林 石萍 朱建英

摘 要：2018—2019年在江蘇省淮安市洪澤區(qū)開展了秸稈還田配施腐熟劑在水稻上的應(yīng)用效果試驗(yàn)。結(jié)果表明：秸稈還田配施腐熟劑可以顯著提高水稻的穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率以及產(chǎn)量，有效提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀和有效磷含量，降低土壤容重，同時(shí)顯著加快了秸稈腐解速度。

關(guān)鍵詞：秸稈還田;水稻;秸稈腐熟劑;應(yīng)用效果

中圖分類號(hào) S141.4;S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）17-0089-03

作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中主要的副產(chǎn)物，作物吸收的鉀素80%以上都存在于秸稈中。秸稈直接還田是當(dāng)前秸稈資源利用最便捷有效的途徑，是緩解鉀肥資源不足的重要措施，但由于秸稈還田后腐解較慢，養(yǎng)分釋放速率跟不上作物需求，以及妨礙耕作和下茬作物發(fā)苗， 導(dǎo)致我國(guó)秸稈還田利用率一直較低。秸稈還田配施腐熟劑可加速秸稈降解和養(yǎng)分釋放，緩解秸稈還田利用的負(fù)面效應(yīng)。腐熟劑是一種能加速秸稈等有機(jī)物料分解、腐熟的生物活體制劑，秸稈還田時(shí)配施腐熟劑，以作物秸稈為主要原料接種有益菌劑，使秸稈養(yǎng)分有效化，同時(shí)形成大量的腐殖質(zhì)，既可供給作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，又可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)土壤中有益生物活動(dòng)，激發(fā)土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到改善土壤理化性狀的目的。因此，筆者于2018—2019年開展了秸稈還田配施腐熟劑在水稻上的應(yīng)用效果試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況 試驗(yàn)于2018—2019年安排在江蘇省淮安市洪澤區(qū)朱壩墩南徐壽翔、東雙溝邵莊村花寶山、岔河鎮(zhèn)岔河村李萬和家承包田內(nèi)進(jìn)行，主要土壤類型為水稻土。5月6日水稻穴盤育秧，6月2日試驗(yàn)田劃區(qū)、打埂、施基肥、施用秸稈腐熟劑，然后立即翻耕整平，埋放秸稈失重率測(cè)量網(wǎng)袋。

1.2 試驗(yàn)材料 供試水稻品種為南粳9108。供試秸稈腐熟劑由南京寧糧生物工程有限公司生產(chǎn)，主要含有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、婁徹氏鏈霉菌、米曲霉，施用量30kg/hm2，同時(shí)增施尿素75kg/hm2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在朱壩墩南、岔河鎮(zhèn)岔河村、東雙溝邵莊各設(shè)3個(gè)處理：秸稈不還田、秸稈常規(guī)還田、秸稈還田配施腐熟劑。施肥量N、P2O5、K2O分別為270、75、105kg/hm2。每個(gè)小區(qū)面積40m2（5m×8m），重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。2018年5月15日、2019年10月21日分別測(cè)定3個(gè)處理0～20cm土壤容重、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效磷。同時(shí)按照農(nóng)業(yè)部秸稈腐解度的測(cè)定方法 （失重率法）測(cè)定不同處理的秸稈失重率。

1.4 樣品分析 土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化法;有效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法;速效鉀測(cè)定采用乙酸銨浸提—火焰光度法;環(huán)刀法測(cè)定土壤容重。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成及產(chǎn)量的影響

2.1.1 穗數(shù) 由表1可知，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)間水稻穗數(shù)無顯著差異，朱壩、東雙溝秸稈還田穗數(shù)低于秸稈不還田處理，只有岔河秸稈還田穗數(shù)稍高，可能是由于秸稈還田腐熟過程中需要吸收一定量的氮，導(dǎo)致與苗爭(zhēng)氮，影響水稻分蘗。

2.1.2 每穗粒數(shù) 由表1可知，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)秸稈常規(guī)還田、秸稈還田配施腐熟劑處理的水稻每穗粒數(shù)均顯著高于秸稈不還田處理，朱壩秸稈常規(guī)還田高7.3粒，配施腐熟劑處理高12.8粒;東雙溝秸稈常規(guī)還田高6.8粒，配施腐熟劑處理高11.7粒;岔河秸稈常規(guī)還田高6.7粒，配施腐熟劑處理高11粒。

2.1.3 結(jié)實(shí)率 由表1可知，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)秸稈常規(guī)還田、秸稈還田配施腐熟劑處理的水稻結(jié)實(shí)率均顯著高于秸稈不還田處理，朱壩秸稈常規(guī)還田高2.6個(gè)百分點(diǎn)，配施腐熟劑處理高4.5個(gè)百分點(diǎn);東雙溝秸稈常規(guī)還田高1.9個(gè)百分點(diǎn)，配施腐熟劑處理高4.5個(gè)百分點(diǎn);岔河秸稈常規(guī)還田高3.8個(gè)百分點(diǎn)，配施腐熟劑處理高7.5個(gè)百分點(diǎn)。秸稈還田可有效提高土壤水溶性鉀和礦物鉀的含量，提高水稻結(jié)實(shí)率。

2.1.4 產(chǎn)量 由表1可知，相對(duì)于秸稈不還田，秸稈常規(guī)還田、秸稈還田配施腐熟劑均能顯著提高水稻產(chǎn)量。朱壩秸稈常規(guī)還田增產(chǎn)率4.9%，配施腐熟劑處理增產(chǎn)7.6%;東雙溝秸稈常規(guī)還田增產(chǎn)率2.0%，配施腐熟劑處理增產(chǎn)9.0%;岔河秸稈常規(guī)還田增產(chǎn)率11.6%，配施腐熟劑處理增產(chǎn)15.4%。同時(shí)，秸稈還田配施腐熟劑產(chǎn)量顯著高于秸稈常規(guī)還田，朱壩增產(chǎn)率達(dá)2.6%，東雙溝增產(chǎn)率達(dá)6.9%，岔河增產(chǎn)率達(dá)3.5%。

2.2 不同處理對(duì)土壤理化性狀的影響

2.2.1 有機(jī)質(zhì) 由表2可知，秸稈還田配施腐熟劑能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。朱壩墩南秸稈不還田土壤有機(jī)質(zhì)下降0.4g/kg，秸稈還田提高0.8g/kg，秸稈還田配施腐熟劑提高1.6g/kg;東雙溝邵莊秸稈不還田下降0.3g/kg，秸稈還田提高1.1g/kg，秸稈還田配施腐熟劑提高2.0g/kg;岔河鎮(zhèn)岔河村秸稈不還田提高0.4g/kg，秸稈還田提高2.2g/kg，秸稈還田配施腐熟劑提高2.6g/kg。作物秸稈絕大部分是有機(jī)成分，其中纖維素、半纖維素及蛋白質(zhì)復(fù)合體較難被微生物分解，殘留在土壤中形成土壤有機(jī)質(zhì)。秸稈還田能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)土壤肥力平衡，避免地力衰退。秸稈還田配施秸稈腐熟劑是增加土壤有機(jī)質(zhì)最為有效的措施。

2.2.2 速效鉀和有效磷 由表2可知，秸稈還田能顯著提高土壤速效鉀和有效磷含量。朱壩墩南秸稈不還田速效鉀下降0.9g/kg、有效磷提高0.3g/kg，秸稈還田速效鉀提高7.5g/kg、有效磷提高0.3g/kg，秸稈還田配施腐熟劑速效鉀提高8.7g/kg、有效磷提高0.8g/kg;東雙溝邵莊秸稈不還田速效鉀提高4.0g/kg、有效磷下降0.2g/kg，秸稈還田速效鉀提高4.3g/kg、有效磷提高0.2g/kg，秸稈還田配施腐熟劑速效鉀提高8.6g/kg、有效磷提高1.5g/kg;岔河鎮(zhèn)岔河村秸稈不還田速效鉀提高4.8g/kg、有效磷提高0.2g/kg，秸稈還田速效鉀提高8.8g/kg、有效磷提高0.5g/kg，秸稈還田配施腐熟劑速效鉀提高6.1g/kg、有效磷提高1.5g/kg。秸稈還田一方面能促進(jìn)土壤中難溶性磷和微量元素的轉(zhuǎn)化，另一方面秸稈還田配施秸稈腐熟劑釋放的微量元素占作物吸收總量的80%，不僅增加土壤養(yǎng)分，還提高了養(yǎng)分有效性。作物從土壤中吸收的鉀有70%～85%保存在植物殘?bào)w中且有效性很高，通過秸稈還田可以將大量的鉀歸還給土壤。

2.2.3 土壤容重 由表2可知，秸稈還田后，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)土壤容重均有不同程度的下降。朱壩墩南秸稈常規(guī)還田土壤容重下降0.04g/cm3，秸稈還田配施腐熟劑下降0.05g/cm3;東雙溝邵莊秸稈常規(guī)還田下降0.04g/cm3，秸稈還田配施腐熟劑下降0.04g/cm3;岔河鎮(zhèn)岔河村秸稈常規(guī)還田下降0.06g/cm3，秸稈還田配施腐熟劑下降0.08g/cm3。秸稈還田可促進(jìn)土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成，使土壤容重降低，總空隙度增加，改善土壤的結(jié)構(gòu)性和耕性，增強(qiáng)土壤的穩(wěn)水保肥性能。

2.3 秸稈還田配施秸稈腐熟劑對(duì)秸稈腐解度的影響 由表3可知，秸稈還田配施秸稈腐熟劑可以加快秸稈腐解速度。由表4～6可知，朱壩墩南、東雙溝邵莊、岔河鎮(zhèn)岔河村3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)秸稈還田配施腐熟劑的秸稈失重率與秸稈常規(guī)還田存在顯著性差異，秸稈腐熟效果均優(yōu)于常規(guī)還田。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）秸稈還田配施腐熟劑可以顯著提高水稻的穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率以及產(chǎn)量;相對(duì)秸稈不還田和秸稈常規(guī)還田，朱壩點(diǎn)增產(chǎn)7.6%、2.6%，東雙溝點(diǎn)增產(chǎn)9.0%、6.9%，岔河點(diǎn)增產(chǎn)15.4%、3.5%。（2）秸稈還田配施腐熟劑可以顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀和有效磷含量，降低土壤容重。朱壩點(diǎn)有機(jī)質(zhì)提高6g/kg，東雙溝點(diǎn)提高2.0g/kg，岔河點(diǎn)提高2.6g/kg;朱壩點(diǎn)速效鉀提高8.7g/kg、有效磷提高0.8g/kg，東雙溝點(diǎn)速效鉀提高8.6g/kg、有效磷提高1.5g/kg，岔河點(diǎn)速效鉀提高6.1g/kg、有效磷提高1.5g/kg;朱壩點(diǎn)土壤容重下降0.05g/cm3，東雙溝點(diǎn)土壤容重下降0.04g/cm3，岔河點(diǎn)土壤容重下降0.08g/cm3。（3）秸稈還田配施腐熟劑可以顯著加快秸稈腐解速度，相對(duì)秸稈常規(guī)還田，30d秸稈失重率，朱壩點(diǎn)增加2.8個(gè)百分點(diǎn)，東雙溝點(diǎn)增加4.3個(gè)百分點(diǎn)，岔河點(diǎn)增加2.9個(gè)百分點(diǎn)。

土壤培肥與耕地質(zhì)量提升是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過程。秸稈還田是當(dāng)前提高土壤肥力最便捷有效的途徑，也是緩解土壤鉀肥不足的重要措施。但要想達(dá)到良好的培肥效果，需要配施秸稈腐熟劑，施用量30kg/hm2，同時(shí)增施尿素45～75kg/hm2，并且要進(jìn)行 3 年以上的連續(xù)秸稈還田，才可能明顯改善耕地質(zhì)量。

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（責(zé)編：徐世紅）