寒地水稻不同秸稈腐熟劑應用試驗

劉金成 張 濤

通過開展不同秸稈腐熟劑應用效果分析試驗，尋找解決黑土地退化的有效措施。試驗結(jié)果表明：應用秸稈腐熟劑可以加快秸稈腐爛，同時可以改善土壤、提高土壤肥力，腐熟劑A 和B 有機質(zhì)含量分別增加0.3g/kg、0.2g/kg，土壤容重均降低0.01g/cm3。秸稈腐熟劑處理在株高、穗長、平方米穗數(shù)千粒重等方面都要高于常規(guī)對照處理。其中秸稈腐熟劑A 增產(chǎn)2.2%。秸稈腐熟劑B增產(chǎn)1.6%。

耕地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎，在我國農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展中起到了十分重要的作用，然而土壤肥力下降、土壤板結(jié)、污染嚴重等耕地中經(jīng)常出現(xiàn)的問題嚴重影響了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展步伐。水稻適量的秸稈還田可在一定程度上降低土壤容重，提高土壤有機質(zhì)等，能有效改善土壤理化性質(zhì)，秸稈腐熟后會增加土壤有機質(zhì)、腐植酸和礦物質(zhì)等營養(yǎng)。通過施用秸稈腐熟劑達到快速腐熟效果，從而增加土壤有機質(zhì)含量，比不用秸稈腐熟劑可提前4-5 天腐化，提前7 天左右腐熟，有利于水稻前期生長?？稍黾铀居行搿嵙?shù)、具有較明顯的增產(chǎn)增收效果。但是，秸稈還田后秸稈需要有一個腐熟分解的過程。北方地區(qū)早春氣溫較低秸稈腐爛分解很慢，特別是水稻秸稈還田量大或水稻秸稈全部還田時對水稻生長發(fā)育影響很大。為提升耕地地力水平，尋找解決黑土地退化的有效措施，試驗應用秸稈腐熟劑，促進秸稈全量還田，監(jiān)測秸稈還田效果和土壤肥力變化，通過整合各項技術形成一套完整的提升耕地地力的技術模式，做到“藏糧于地”“藏糧于技”，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，在本地區(qū)開展水稻秸稈腐熟劑試驗，選擇適宜當?shù)亟斩捀靹┊a(chǎn)品，為進一步推廣提供科學依據(jù)，研究秸稈腐熟劑對水稻產(chǎn)量的影響具有極其重要的意義。

一、材料與方法

1、試驗地基本情況

2、試驗材料

試驗品種：龍粳31。

供試藥劑：秸稈腐熟劑A（固體）

秸稈腐熟劑B（液體）

3、試驗設計

試驗共設計2 個處理和1 個對照，秸稈腐熟劑A（固體），秸稈腐熟劑B（液體）試驗面積各1 畝，不施秸稈腐熟劑面積1 畝。

處理1：（對照）：不施秸稈腐熟劑

處理2：秸稈腐熟劑A（固體）,秋季全量秸稈還田收獲后整地前，將固體秸稈腐熟劑拌土均勻揚到粉碎拋灑的秸稈上，用量每畝200g。

處理3：秸稈腐熟劑B（液體）,秋季全量秸稈還田收獲后整地前200mL 兌水15L/每畝，均勻噴施到秸稈和根茬上。

秸稈腐熟劑A、B 已于2021 年秋季施入，所有處理施肥種類比例時期和總量均相同。

運動軌跡包含兩方面信息：①軌跡的運動規(guī)律，即軌跡在沿一維曲線運動時，位移隨時間變化的規(guī)律；②運動軌跡在三維笛卡爾空間中的形狀。下面首先介紹軌跡的運動規(guī)律。

4、主要栽培管理措施

試驗水稻于4 月6 日播種，5 月11 日插秧，機械側(cè)深施肥，施肥量基肥尿素5kg/畝，磷酸二銨7kg/畝，硫酸鉀4kg/畝，分蘗肥尿素6kg/畝，穗肥3kg/畝。病蟲草防治及其它管理同常規(guī)措施。插秧規(guī)格30cm×12 cm，密度27 穴/m2，每穴5-6 株，單灌單排，避免串灌串排。

5、調(diào)查項目

詳細調(diào)查土壤理化性狀、秸稈腐熟程度、生育期及分蘗動態(tài)、水稻根系發(fā)育及病蟲草害發(fā)生情況、理論測產(chǎn)、實收測產(chǎn)。

秸稈分解率測定方法：①秸稈樣品準備：選取粗細與長度接近的完整的作物秸稈，切成5cm 小段。將小段秸稈置80℃烘干，要求烘至恒重，稱取150g 左右烘干秸稈放入尼龍網(wǎng)袋中，記錄每袋秸稈的重量N1，每個處理稱5 網(wǎng)袋并進行編號。②秸稈樣品掩埋方法：打漿后5 天左右泥漿沉淀完全，選擇據(jù)同一側(cè)池埂邊10m 的地點作為埋入點，用隔板將埋入點圍一圈5m2左右，四周固定好不進水，將其中的水淘出，將表層15-20cm 深的泥土層挖出備用，在樣品網(wǎng)兜內(nèi)加入沉淀好的泥，與秸稈均勻混拌，將5 個樣品網(wǎng)兜平鋪在埋入點，回填泥土，做好標記。③秸稈樣品取出處理：秋整地前取出所有樣品網(wǎng)袋，先用清水浸泡，再用清水將包裹秸稈的泥清洗干凈，自然風干，風干后取出秸稈，80℃烘干至恒重，準確稱重并記錄秸稈重量N2。④計算公式：秸稈腐解率=（每網(wǎng)兜埋入前秸稈干重N1-每網(wǎng)兜取出后剩余秸稈干重N2）/每網(wǎng)兜埋入前秸稈干重N1×100%。

二、結(jié)果與分析

1、土壤理化性狀調(diào)查

從秋季撤水后各處理土壤肥力測定結(jié)果可知，秸稈腐熟劑A 的堿解氮含量為167.3mg/kg，秸稈腐熟劑B 的堿解氮含量為168.5mg/kg，對照的堿解氮含量為169.8mg/kg；秸稈腐熟劑A 的有效磷含量為57.84mg/kg，秸稈腐熟劑B 的有效磷含量為57.68mg/kg，對照的有效磷含量為57.46mg/kg；秸稈腐熟劑A 的速效鉀含量為108.6mg/kg，秸稈腐熟劑B 的速效鉀含量為109.3mg/kg，對照的速效鉀含量為108.2mg/kg；秸稈腐熟劑A 的有機質(zhì)含量為36.8g/kg，秸稈腐熟劑B 的有機質(zhì)含量為36.7g/kg，對照的有機質(zhì)含量為36.6g/kg；秸稈腐熟劑A 的容重含量為1.13 g/cm3，秸稈腐熟劑B 的容重含量為1.13 g/cm3，對照的容重含量為1.14 g/cm3?？梢钥闯觯瑧媒斩捀靹〢 和B 土壤中有效磷的含量分別降低2.8mg/kg、1.6mg/kg，有效磷含量分別增加0.64mg/kg、0.48mg/kg，速效鉀的含量分別增加1.1mg/kg、1.8mg/kg，有機質(zhì)含量增加0.3g/kg、0.2g/kg，土壤容重均降低0.01g/cm3。

2、腐熟程度調(diào)查

通過目前不同處理秸稈腐熟程度調(diào)查表明，5 月10 日，秸稈腐熟劑三個處理顏色變?yōu)辄S，手感為硬。6 月10 日前應用秸稈腐熟劑A、B 和常規(guī)相比，秸稈顏色和手感現(xiàn)階段差別不大。6月25 日調(diào)查結(jié)果表明，秸稈顏色從深到淺依次是腐熟劑A＞腐熟劑B＞不施用腐熟劑。7 月25 日開始，秸稈手感均為軟。8 月9日調(diào)查結(jié)果表明，秸稈顏色從深到淺依次是腐熟劑A、腐熟劑B變現(xiàn)為黑黃，不施用腐熟劑（CK）為褐黃。秸稈顏色從深到淺依次是腐熟劑A＞腐熟劑B＞不施用腐熟劑。

水稻成熟后收獲前，挖出每個處理填埋的網(wǎng)袋，在水池中沖洗干凈，去掉秸稈上的泥土，烘干稱重。秸稈腐熟劑A 處理秸稈剩余83.8g，秸稈腐解率為44.1%。秸稈腐熟劑B 秸稈腐熟84.6g，秸稈腐解率為43.6%。不施用秸稈腐熟劑秸稈剩余93.5g,秸稈腐解率為37.7%。從試驗結(jié)果可以看出，應用秸稈腐熟劑比不施用秸稈腐熟劑的秸稈腐爛較快，秸稈腐熟劑A 要好于秸稈腐熟劑B。

3、生育期調(diào)查

通過不同處理的生育期調(diào)查表明，不同秸稈腐熟劑試驗三個處理生育期都沒有差別。

4、生育進程調(diào)查

從生育進程調(diào)查結(jié)果可知，從株高上看，返青期秸稈腐熟劑A 的株高為13.8cm，秸稈腐熟劑B 的株高為13.8cm，對照的株高為13.7cm；分蘗期秸稈腐熟劑A 的株高為35.0cm，秸稈腐熟劑B 的株高為34.9cm，對照的株高為34.6cm；拔節(jié)期秸稈腐熟劑A 的株高為69.1cm，秸稈腐熟劑B 的株高為68.5cm，對照的株高為67.4cm；齊穗期秸稈腐熟劑A 的株高為96.4cm，秸稈腐熟劑B 的株高為96.1cm，對照的株高為95.7cm；成熟期秸稈腐熟劑A 的株高為96.6cm，秸稈腐熟劑B 的株高為96.3cm，對照的株高為96.1cm。從穴莖數(shù)上看，返青期秸稈腐熟劑A 的穴莖數(shù)為5.8 株，秸稈腐熟劑B 的穴莖數(shù)為5.9 株，對照的穴莖數(shù)為5.9 株；分蘗期秸稈腐熟劑A 的穴莖數(shù)為13.6 株，秸稈腐熟劑B的穴莖數(shù)為13.3 株，對照的穴莖數(shù)為13.4 株；拔節(jié)期秸稈腐熟劑A 的穴莖數(shù)為21.2 株，秸稈腐熟劑B 的穴莖數(shù)為20.9 株，對照的穴莖數(shù)為20.7 株；齊穗期秸稈腐熟劑A 的穴莖數(shù)為20.8株，秸稈腐熟劑B 的穴莖數(shù)為20.5 株，對照的穴莖數(shù)為20.1 株；成熟期秸稈腐熟劑A 的穴莖數(shù)為20.8 株，秸稈腐熟劑B 的穴莖數(shù)為20.5 株，對照的穴莖數(shù)為20.1 株。

可以看出，秸稈腐熟劑A 的生長速度比對照稍快，平均株高比對照高0.1cm-1.7cm，秸稈腐熟劑B 平均株高比對照高0.1cm-1.1cm。從每穴莖數(shù)上看，腐熟劑A 與對照相同，腐熟劑B比對照多0.1 個。

5、根系發(fā)育調(diào)查

從根系發(fā)育調(diào)查結(jié)果（表1）可以看出，在分蘗末期對不同處理的水稻進行取樣分析，秸稈腐熟劑A 的株高為54.3cm，秸稈腐熟劑B 的株高為53.8cm，對照的株高為56.5cm。從穴株數(shù)上看，秸稈腐熟劑A 的穴株數(shù)為28.2 株，秸稈腐熟劑B 的穴株數(shù)為28.8 株，對照的穴株數(shù)為25.3 株。從根長上看，秸稈腐熟劑A 的根長為27.8cm，秸稈腐熟劑B 的根長為24.2cm，對照的根長為27.8cm。從穴地上干重來看，秸稈腐熟劑A 的穴地上干重為11.0g，秸稈腐熟劑B 的穴地上干重為10.2g，對照的穴地上干重為11.2g；從穴地下干重來看，秸稈腐熟劑A 的穴地下干重為3.9g，秸稈腐熟劑B 的穴地下干重為3.8g，對照的穴地下干重為3.7g?？梢钥闯觯┯媒斩捀靹┨幚碓谘ㄖ陻?shù)和地下干重方面都要好于不施用秸稈腐熟劑處理。總體上秸稈腐熟劑A 要優(yōu)于秸稈腐熟劑B 和不施用秸稈腐熟劑。

表1 理論和實收測產(chǎn)調(diào)查表

在齊穗期對不同處理的水稻進行取樣分析，秸稈腐熟劑A的株高為77.2cm，秸稈腐熟劑B 的株高為73.2cm，對照的株高為79.4cm。從穴株數(shù)上看，秸稈腐熟劑A 的穴株數(shù)為28.7 株，秸稈腐熟劑B 的穴株數(shù)為28.5 株，對照的穴株數(shù)為28.2 株。從根長上看，秸稈腐熟劑A 的根長為29.9cm，秸稈腐熟劑B 的根長為29.2cm，對照的根長為28.8cm。從穴地上干重來看，秸稈腐熟劑A 的穴地上干重為23.4g，秸稈腐熟劑B 的穴地上干重為23.2g，對照的穴地上干重為22.1g；從穴地下干重來看，秸稈腐熟劑A 的穴地下干重為5.7g，秸稈腐熟劑B 的穴地下干重為5.6g，對照的穴地下干重為5.4g。

在成熟期對不同處理的水稻進行取樣分析，秸稈腐熟劑A的株高為91.2cm，秸稈腐熟劑B 的株高為93.2cm，對照的株高為93.6cm。從穴株數(shù)上看，秸稈腐熟劑A 的穴株數(shù)為30.9 株，秸稈腐熟劑B 的穴株數(shù)為29.9 株，對照的穴株數(shù)為26.8 株。從根長上看，秸稈腐熟劑A 的根長為29.9cm，秸稈腐熟劑B 的根長為29.2cm，對照的根長為28.8cm。從穴地上干重來看，秸稈腐熟劑A 的穴地上干重為45.7g，秸稈腐熟劑B 的穴地上干重為46.2g，對照的穴地上干重為46.2g；從穴地下干重來看，秸稈腐熟劑A 的穴地下干重為7.6g，秸稈腐熟劑B 的穴地下干重為7.5g，對照的穴地下干重為7.5g。可以看出，施用秸稈腐熟劑處理在穴株數(shù)和地下干重方面都要好于不施用秸稈腐熟劑處理?？傮w上秸稈腐熟劑A 要優(yōu)于秸稈腐熟劑B 和不施用秸稈腐熟劑。

6、病害發(fā)生情況調(diào)查

從發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果可以看出，從倒伏程度看，三個不同處理都未發(fā)生倒伏情況。從紋枯病上看，秸稈腐熟劑A 的發(fā)病率為6.14%，秸稈腐熟劑B 的發(fā)病率為7.21%，對照的發(fā)病率為9.47%；秸稈腐熟劑A 的病情指數(shù)為0.68，秸稈腐熟劑B 的病情指數(shù)為0.81，對照的病情指數(shù)為1.14；從褐變穗上看，秸稈腐熟劑A 的發(fā)病率為9.62%，秸稈腐熟劑B 的發(fā)病率為8.70%，對照的發(fā)病率為9.40%；秸稈腐熟劑A 的病情指數(shù)為1.46，秸稈腐熟劑B 的病情指數(shù)為1.35，對照的病情指數(shù)為1.49?？梢钥闯?，應用秸稈腐熟劑的發(fā)病比對照輕，其中應用秸稈腐熟劑A 的紋枯病發(fā)生情況最輕，發(fā)病率和病情指數(shù)分別比對照低3.33%和0.46，應用秸稈腐熟劑B 的褐變穗發(fā)生情況最輕，發(fā)病率和病情指數(shù)分別比對照低0.7%和0.14。

7、理論測產(chǎn)和實收測產(chǎn)

從理論測產(chǎn)和實收測產(chǎn)調(diào)查結(jié)果（表1）可以看出，秸稈腐熟劑處理在株高、穗長、平方米穗數(shù)千粒重等方面都要高于常規(guī)對照處理。其中秸稈腐熟劑A 畝產(chǎn)619.3kg，比常規(guī)對照高13.4kg，增產(chǎn)2.2%。秸稈腐熟劑B 畝產(chǎn)615.5kg，比常規(guī)對照高9.6kg，增產(chǎn)1.6%。

8、品質(zhì)分析

從品質(zhì)分析結(jié)果可以看出，應用腐熟劑A 的處理糙米率為84.6%，應用腐熟劑B 的處理糙米率為85.6%，對照的糙米率為84.9%；應用腐熟劑A 的處理精米率為72.4%，應用腐熟劑B 的處理精米率為73.4%，對照的精米率為71.4%；應用腐熟劑A 的處理整精米率為65.0%，應用腐熟劑B 的處理整精米率為66.0%，對照的整精米率為63.5%；應用腐熟劑A 的處理堊白米率為8.2%，應用腐熟劑B 的處理堊白米率為11.3%，對照的堊白米率9.2%；應用腐熟劑A 的處理蛋白質(zhì)含量為9.5%，應用腐熟劑B 的處理蛋白質(zhì)含量為9.4%，對照的蛋白質(zhì)含量為9.4%；應用腐熟劑A 的處理直鏈淀粉含量為18.5%，應用腐熟劑B 的處理直鏈淀粉含量為18.6%，對照的直鏈淀粉含量為18.7%；應用腐熟劑A 的處理糙米率比對照低0.3%，但應用腐熟劑B 的處理糙米率比對照高0.7%，精米率和整精米率均比對照高，其中腐熟劑A 處理的精米率和整精米率分別比對照高1%、1.5%，腐熟劑B 處理的精米率和整精米率分別比對照高2%、2.5%，腐熟劑A 的堊白粒率比對照低1%，但腐熟劑B 的堊白粒率比對照高2.1%，從稻米營養(yǎng)成分上看，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量和對照差別不大，應用腐熟劑A 的處理食味值和對照差別不大，但應用腐熟劑B 的處理食味值比對照低2.4。

三、結(jié)論

應用秸稈腐熟劑可以加快秸稈腐爛，同時可以改善土壤、提高土壤肥力，腐熟劑A 和B 有機質(zhì)含量分別增加0.3g/kg、0.2g/kg，土壤容重均降低0.01g/cm3。6 月25 日后調(diào)查結(jié)果表明，秸稈顏色從深到淺依次是腐熟劑A＞腐熟劑B＞不施用腐熟劑。應用秸稈腐熟劑比不施用秸稈腐熟劑的秸稈腐爛較快，其中秸稈腐熟劑A 要好于秸稈腐熟劑B。從不同秸稈腐熟劑應用效果分析調(diào)查結(jié)果可以看出，秸稈腐熟劑A 的生長速度比對照稍快，平均株高比對照高0.1cm-1.7cm，秸稈腐熟劑B 平均株高比對照高0.1cm-1.1cm。從每穴莖數(shù)上看，腐熟劑A 與對照相同，腐熟劑B 比對照多0.1 個。秸稈腐熟劑處理在株高、穗長、平方米穗數(shù)千粒重等方面都要高于常規(guī)對照處理。其中秸稈腐熟劑A 畝產(chǎn)619.3kg，比常規(guī)對照高13.4kg，增產(chǎn)2.2%。秸稈腐熟劑B 畝產(chǎn)615.5kg，比常規(guī)對照高9.6kg，增產(chǎn)1.6%。