秸稈還田配施微生物菌劑技術(shù)應(yīng)用

文/ 山東省農(nóng)業(yè)對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作中心 李洪梅

我國(guó)傳統(tǒng)的種植技術(shù)中,主要依賴化學(xué)肥料來(lái)提高土壤肥力，但是長(zhǎng)久使用化學(xué)肥料，在增加土地產(chǎn)出的同時(shí)土壤特性和結(jié)構(gòu)逐漸被破壞,增產(chǎn)的效果難以持續(xù)。尤其是在集約化的設(shè)施蔬菜產(chǎn)區(qū),高灌溉量及高施肥量的傳統(tǒng)施肥方式,所導(dǎo)致的養(yǎng)分流失以及環(huán)境污染等問(wèn)題更為突出。作物秸稈是土壤重要的有機(jī)肥資源,富含作物生長(zhǎng)所必需的多種營(yíng)養(yǎng)元素，秸稈直接或間接歸還于土壤,能夠改善土壤的水肥氣熱等環(huán)境條件，還能夠?qū)⒔?jīng)腐解的作物秸稈與土壤顆粒緊密粘合起來(lái),增加土壤碳匯能力。秸稈還田既可以緩解因秸稈廢棄而帶來(lái)的環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，又有助于改良土壤質(zhì)量，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，但在長(zhǎng)時(shí)間的秸稈還田實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，過(guò)多的秸稈會(huì)導(dǎo)致土壤與大氣環(huán)境物質(zhì)交換不通暢，容易造成土壤厭氧環(huán)境，同時(shí)使土壤持續(xù)處于高溫狀態(tài)，這將直接減少土壤微生物和酶的活性，從而抑制秸稈分解，不利于創(chuàng)造土壤肥力良好的條件。還田條件下，如何促進(jìn)秸稈的快速分解、消除秸稈還田帶來(lái)的微生物爭(zhēng)氮和病原菌數(shù)量增加等不利影響，顯得尤為重要。

一、應(yīng)用前景

秸稈直接還田后的腐解過(guò)程主要是在土壤微生物作用下的生物化學(xué)過(guò)程。研究表明，秸桿直接還田能促進(jìn)真菌的大量繁殖，提高土壤中降解秸稈類(lèi)物質(zhì)的微生物的數(shù)量。然而，大批量的秸稈還田后，土壤中降解秸稈的微生物菌株類(lèi)很難在短時(shí)間內(nèi)大量富集起來(lái)，勢(shì)必延緩秸稈在土壤中的分解過(guò)程，并且大量的秸稈還田后可能會(huì)造成土壤微生物區(qū)系平衡，因此，配合施用能促進(jìn)秸稈在土壤中腐解的微生物菌劑是必要的。目前常用的微生物菌劑中含有多種固氮、解鉀、抗病等微生物菌株，通常不含有促進(jìn)秸稈腐解的菌群，研究表明，在原有的有益菌基礎(chǔ)上添加有助于秸稈腐解的微生物菌群，與秸稈還田配合施用，可以在短時(shí)間內(nèi)提高細(xì)菌的含量和活性，從而加速秸稈的腐解和轉(zhuǎn)化，減少氮肥的施用量，在改良土壤的同時(shí)提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，秸稈還田與微生物菌劑配合施用相對(duì)于單獨(dú)的秸稈還田具備明顯優(yōu)勢(shì)。

二、應(yīng)用效果

大量試驗(yàn)證明，添加微生物菌劑可以提高土壤放線菌的比例，促進(jìn)真菌數(shù)量的增加，對(duì)土壤的微生物區(qū)系起到了平衡作用；施用微生物菌劑使土壤淀粉酶活力增強(qiáng)，促進(jìn)還田秸稈養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。省農(nóng)科院資環(huán)所在連作多年的設(shè)施黃瓜菜地，進(jìn)行了秸稈還田和配合施用微生物菌劑的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)設(shè)置不同的處理比較了只施用秸稈和秸稈與菌劑配施對(duì)土壤中微生物群落特征以及部分土壤酶含量的影響。

1．秸稈與菌劑配施對(duì)土壤酶活性與微生物區(qū)系的影響。淀粉是土壤中有機(jī)殘?bào)w的組成成分，淀粉酶能使淀粉水解生成糊精和麥芽糖，它是參與自然界碳素循環(huán)的一種重要的酶。脲酶廣泛存在與土壤中，脲酶酶促產(chǎn)物—氨是植物氮源之一，同時(shí)脲酶與土壤其他因子，如有機(jī)質(zhì)含量、微生物數(shù)量有關(guān)。試驗(yàn)表明，只施用秸稈和秸稈與菌劑配施，土壤脲酶活性沒(méi)有顯著差異，添加微生物菌劑顯著增加了土壤中淀粉酶活性，淀粉酶的活性與秸稈的腐解活性之間比脲酶要有更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。

施用微生物菌劑對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響非常明顯，加入的有益菌群可以在短時(shí)間內(nèi)提高細(xì)菌的含量和活性，加速秸稈的腐解和轉(zhuǎn)化。長(zhǎng)期連作的土壤其放線菌的含量隨連作年限的增加會(huì)顯著降低，而放線菌中很多屬可以產(chǎn)生抗生素，其數(shù)量減少會(huì)造成作物的抵病力下降、土傳病害加劇。通過(guò)秸稈還田配施微生物菌劑可以提高土壤放線菌的比例，對(duì)土壤的微生物區(qū)系起到了平衡作用。秸稈的添加可以促進(jìn)真菌數(shù)量的增加，而配施微生物菌劑的處理，對(duì)土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量都有增加，增加的比例不同，對(duì)土壤三大類(lèi)微生物的比例有一定的平衡作用。

2．秸稈與菌劑配施對(duì)耕層土壤養(yǎng)分的影響。山東省農(nóng)科院資環(huán)所試驗(yàn)表明，施用微生物菌劑處理的耕層土壤（0～30厘米）中養(yǎng)分指標(biāo)有了不同程度的變化，使用微生物菌劑的處理與只施用秸稈的處理相比，土壤硝態(tài)氮含量有明顯降低，速效鉀明顯增加，土壤有機(jī)質(zhì)含量和pH則無(wú)顯著變化，表明該微生物菌劑對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的改良效果較為顯著。另外，通過(guò)生長(zhǎng)期觀察記錄，發(fā)現(xiàn)使用微生物菌劑后的植株病害發(fā)生率顯著降低，土壤表層根系分布密度增大，白色氣生根增多，葉色深綠有光澤，瓜條商品優(yōu)果率增加，表明使用該微生物菌劑能有效的控制土壤病害發(fā)生，增加土壤有益微生物數(shù)量，從一定程度上抑制相關(guān)病害的發(fā)生。

3.秸稈與菌劑配施對(duì)作物產(chǎn)量的影響。施用秸稈還田能夠改善長(zhǎng)期連作的設(shè)施土壤，提高作物產(chǎn)量，秸稈還田配合施用適合的微生物菌劑可以提高秸稈的轉(zhuǎn)化和土壤中速效養(yǎng)分的含量，從而對(duì)產(chǎn)量的增加有更大的促進(jìn)。省農(nóng)科院資環(huán)所在設(shè)施蔬菜地的試驗(yàn)表明，在施用微生物菌劑的情況下，能夠通過(guò)促進(jìn)秸稈腐解和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，改善土壤微生物區(qū)系平衡等作用最終提高作物產(chǎn)量。通過(guò)對(duì)作物品質(zhì)的測(cè)定，顯示果實(shí)硝酸鹽含量明顯降低。生長(zhǎng)期觀察表明，使用微生物菌劑的植株壯，抗病、抗逆性增強(qiáng)、后期衰老延緩，結(jié)瓜周期延長(zhǎng)，因此，微生物菌劑配合秸稈還田施用不但提高了作物的產(chǎn)量，而且提高了作物的品質(zhì)。

三、綜合評(píng)價(jià)

使用秸稈還田配施微生物菌劑可提高土壤微生物活性，調(diào)節(jié)土壤微生物區(qū)系，使土壤淀粉酶活力增強(qiáng)，促進(jìn)還田秸稈養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，使其朝著有利于作物生長(zhǎng)的方向進(jìn)行，選擇合適的秸稈用量配施菌劑可以在改良設(shè)施土壤的同時(shí)最大限度提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，收到單純秸稈還田所沒(méi)有的效果。