石灰對稻田麥草熟化及稻米安全的影響初探

姜興余 夏敏 陳繼文 宋亞紅

（江蘇省泗陽縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇泗陽 223700；第一作者：syxjxy2008@163.com）

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化進程加快，農(nóng)作物主產(chǎn)品產(chǎn)量逐年增加，作為副產(chǎn)品的作物秸稈產(chǎn)量同步增加。曾經(jīng)作為柴火是農(nóng)作物秸稈的主要去向，“必須有的燒”在人們心目中是很重要的事情，田頭、路邊、家前屋后不會落下一根柴草和樹葉。而今，城鄉(xiāng)居民的炊火方式發(fā)生了很大改變，管道天然氣、瓶裝液化氣、電力炊具等代替了柴草成為城鄉(xiāng)居民的主要炊火燃料。曾經(jīng)一段時間，農(nóng)作物秸稈無處去，田間焚燒、溝邊、路旁亂丟亂棄現(xiàn)象嚴重，村前屋后樹葉遍地，造成環(huán)境惡化。小麥、水稻是泗陽縣的主要糧食作物，全縣常年種植小麥5.3萬hm2，種植水稻3.3萬hm2，麥稻秸稈年總產(chǎn)量75萬t，麥稻輪作田年秸稈還田量1 200 kg/hm2。為探索秸稈長期大量還田對稻田土壤和水稻生產(chǎn)的影響，施用石灰等能否促進還田秸稈熟化等問題，2017年泗陽縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心就石膏、石灰對稻田麥草熟化及稻米生產(chǎn)安全的影響進行了試驗研究。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗田位于泗陽縣城廂街道辦南門園村，是江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（稻麥）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（泗陽）推廣示范基地。試驗田為淤土兼崗?fù)?，pH 7.5、全氮0.16%、有機質(zhì)25.5 g/kg、有效磷115.6 mg/kg、速效鉀120.0 mg/kg。

試驗田2006年開始秸稈還田，每年麥稻兩季麥草和稻草全部還田，累計還草12年，每年還草總量18 t/hm2。

1.2 試驗設(shè)計

在已經(jīng)麥草全量還田的基礎(chǔ)上，在栽后12 d（7月3日）加施麥秸3.03 t/hm2。排水后圍埂，條撒于水稻行間，壓入耕層土壤。施尿素150 kg/hm2。試驗設(shè)4個處理：T1，單施石膏，用量22.5 kg/hm2，一次性撒施；T2，石膏與枯草芽孢桿菌合用，石膏用量22.5 kg/hm2，一次性撒施，枯草芽孢桿菌用量60.61 kg/hm2，分2次施用，間隔10 d；T3，單用石灰，用量6.06 t/hm2，施用時間7月18日；CK，不添加石膏、枯草芽孢桿菌和石灰。小區(qū)面積33 m2。

1.3 試驗方法

試驗田種植方式為雜交秈稻手插秧。5月7日用惡線清加咪鮮胺藥劑浸種，5月9日播種，6月26日移栽。行株距33 cm×18 cm，每叢1～2苗。肥料運籌：每hm2施45%復(fù)合肥450 kg、尿素112.5 kg作基肥；每hm2施尿素225 kg作分蘗肥；每hm2施尿素75 kg作促花肥；每hm2施45%復(fù)合肥112.5 kg作保花肥。總施肥量折純N為274.2 kg/hm2、P2O584.5 kg/hm2、K2O 84.5 kg/hm2。水漿管理：薄水栽秧，深水活棵，淺水分蘗，夠苗及時擱田，拔節(jié)后干干濕濕灌溉。病蟲害按常規(guī)防治。10月22日收割。

1.4 相關(guān)指標測定

試驗實施后，每隔1～2周觀察1次苗情變化；成熟時各處理小區(qū)實收，脫粒，自然曬干，稱重；同時采集各處理區(qū)土壤和稻谷進行重金屬污染檢測。委托無錫市宜興市江蘇中宜金大分析檢測有限公司進行檢測前樣品處理（制樣），委托譜尼測試集團有限公司江蘇蘇州分公司開展試驗區(qū)部分土壤和稻谷重金屬污染檢測。依據(jù)農(nóng)辦科[2015]42號關(guān)于《全國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬安全評估技術(shù)規(guī)定》、B2762-2017、GB5009.14-2017和GB2762-2005標準進行安全性分析。

表1 各處理土壤安全性（重金屬含量）測定結(jié)果

表2 各處理稻谷安全性（重金屬含量）測定結(jié)果（單位：mg/kg）

2 結(jié)果與分析

2.1 苗情考察

苗情觀測發(fā)現(xiàn)，石灰處理田有不同程度蹲苗現(xiàn)象。

2.2 測產(chǎn)結(jié)果

測產(chǎn)結(jié)果表明，以T2處理產(chǎn)量最高，為11 788 kg/hm2；T3處理次之，為10 606 kg/hm2；T1處理再次之，為10 091 kg/hm2；CK最低，僅9 758 kg/hm2。與CK相比，T1、T2和T3處理分別增產(chǎn)3.41%、20.80%和8.69%。

2.3 土壤與稻谷安全性測定

2.3.1 土壤安全性測定結(jié)果

從表1可見，與CK相比，T1處理土壤pH值降低，土壤中重金屬鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳含量減少；T3處理土壤pH值增高，土壤中重金屬鎘、汞、砷、銅、鉻、鋅、鎳含量增高，鉛含量減少；T2處理土壤重金屬鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳含量減少，顯示枯草芽孢桿菌對土壤重金屬有較好的鈍化作用。各處理測定結(jié)果均無土壤重金屬污染超標現(xiàn)象。

2.3.2 稻谷安全性測定結(jié)果

從表2可見，各處理樣品稻谷重金屬含量均不超標；施石膏、石灰、枯草芽孢桿菌處理與對照間稻米重金屬含量差異不明顯。

3 小結(jié)與討論

長期大量秸稈還田對麥稻輪作田土壤的影響大。在水稻生長期間，以潮濕環(huán)境為主，又處在盛夏高溫季節(jié)，秸稈發(fā)酵快，土壤酸化，危害水稻根系發(fā)育。在小麥生長期間，以干旱環(huán)境為主，小麥越冬期間溫度較低，土壤微生物分解力不足，秸稈還田量過大，超出土體的承受能力，將影響土壤結(jié)構(gòu)，透氣不保溫。

還草田增施石灰、石膏能夠緩沖秸稈分解產(chǎn)生的有機酸危害，可在水稻栽前整地時作基肥施用。石灰、石膏等制劑的選用應(yīng)符合農(nóng)田投入品安全的環(huán)境要求。石灰在酸性土壤中應(yīng)用增產(chǎn)的報道較多，而在堿性土壤中應(yīng)用多數(shù)減產(chǎn)，pH值5.6以上的稻田不必施用石灰[1-2]?？莶菅挎邨U菌能有效促進秸稈降解，產(chǎn)生多種具有抑菌、溶菌物質(zhì)，阻礙病菌入侵，增加土壤通透性，改善土壤，活化硅鉀，解磷固氮。本研究結(jié)果表明，增施石灰、石膏、枯草芽孢桿菌具有一定的增產(chǎn)作用。