秸稈不同還田方式對北方水稻產(chǎn)量的影響分析

中圖分類號：S141.4;S511.099

文獻標志碼：A

文章編號：1673-6737（2025）04-0037-04

Analysis of the Impact of Different Straw Returning Methods on Rice Yield in Northern China

CHENG Guang-jie，ZHANG Mi-mi，YANG Jin-hui （Zouping Agricultural and Rural Bureau， Binzhou Shandong 2562Oo，China）

Abstract：SoilfertilityisgenerallylowinnorthernChina，whichlimitsthefurtherimprovementofriceyield.Inthis context，itisofgreatpracticalsignificancetoexploretheinfluenceofdiferentstrawreturningmethodsonthericeyield inNorthernChina tooptimizetheagriculturalproduction modeand improvetheresourceutlizationeffciency.Takingan agriculturalexperimental practicebaseinnorthernChinaastheresearcharea，Suken-118，Yangeng-13and Nangeng-91o8wereselectedastestricevarieties to directlyreturnricestraw，strawcrushingand strawcarbonizationto thefield.Underricecultivation，thericewasharvestedandthericeyieldwasmeasured.ResultsshowSuken-118prefers strawcarbonization，folowedbycrushing，forYangeng-13growth.Nangeng-91O8yieldsignificantlyimproveswiththese methods.

Key Words：Directreturn of straw tothe field; Straw crushingandretuming tothe field; Carbonizationof strawretuming to the field;Northern riceyield

農業(yè)生產(chǎn)方式的不斷變革和農業(yè)技術的進步，秸稈還田技術在水稻生產(chǎn)中的應用也日益廣泛。然而，由于北方地區(qū)的氣候條件、土壤類型以及水稻種植習慣等因素的差異，使得秸稈還田方式的選擇和效果評估變得尤為復雜。秸稈含有豐富的有機質和營養(yǎng)元素，通過合理的還田方式，可以有效地改善土壤結構，提高土壤肥力，進而促進農作物的生長和產(chǎn)量的提升。然而，關于秸稈不同還田方式對北方水稻產(chǎn)量的具體影響，目前仍存在諸多爭議和不確定性。

近年來，關于秸稈不同還田方式對北方水稻產(chǎn)量的影響，國內外學者進行了大量的研究和探討。然而，由于研究方法、試驗條件以及評價指標的差異，導致研究結果存在較大的差異性和不確定性。因此，有必要系統(tǒng)梳理現(xiàn)有成果，明確秸稈還田方式對北方水稻產(chǎn)量的影響，為制定科學還田技術提供理論與技術支撐。本研究旨在為優(yōu)化秸稈還田技術、提高北方水稻產(chǎn)量提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗選擇中國北方一個典型的農業(yè)實驗實習基地作為研究區(qū)域，屬于溫帶季風氣候區(qū)，這種氣候條件對水稻的生長和秸稈的腐解過程都有重要影響。

1.2 試供材料

1.2.1水稻品種供試水稻品種為蘇墾118、鹽粳13號、南粳9108，這三種水稻品種基本參數(shù)如下表1所示。

1.2.2土壤類型試驗地土壤類型主要為潴育性水稻土，其基本理化性質如表2所示。

土壤有機質含量、氮磷鉀等養(yǎng)分含量適中，但存在不同程度的養(yǎng)分不均衡現(xiàn)象。這種土壤類型和肥力條件對于研究秸稈還田對土壤養(yǎng)分的補充和平衡具有重要意義[4]。

1.2.3水稻秸稈水稻秸稈的長徑通常在 3.64± 0.54mm 左右，短徑約為 2.31±0.38mm ，厚度大約為 0.37±0.06mm ，橫截面積約為 3.00±0.77 mm² 。另外，水稻秸稈的化學組成如表3所示。

1.3 秸稈還田方式設置

秸稈還田是一種農業(yè)實踐，指將農作物秸稈直接或經(jīng)過處理后歸還到農田中，作為土壤改良劑和有機肥料。試驗采用隨機區(qū)組設計，設置不同的秸稈還田方式處理組，每個處理組設置3個重復。設置三種還田方式，如表4所示7

秸稈粉碎還田具體過程如下：首先，使用旋耕機或松土機進行松土作業(yè)，將土壤疏松并促進秸稈與土壤的混合。整地作業(yè)應確保土壤細碎、平整。留茬高度應不超過 15cm 。其次，使用耕作機械進行翻耕作業(yè)，將秸稈翻入土壤中，翻壓深度一般建議在 8～10cm 確保秸稈與土壤充分混合。翻耕后及時鎮(zhèn)壓土壤，以減少水分蒸發(fā)并促進秸稈與土壤的緊密接觸。其次，在有灌溉條件的農田，可進行灌溉作業(yè)以促進秸稈的吸水和初步分解。同時，應注意排水，避免農田積水影響作物生長。最后，根據(jù)王壤養(yǎng)分狀況適量補充化肥，以滿足作物生長需求。加強田間管理，確保作物正常生長]。秸稈炭化還田過程如下，I2：首先收集干燥無雜質的水稻秸稈，進行烘干處理以減少含水量，提高炭化效率。之后，將秸稈粉碎至能通過 2mm 篩網(wǎng)，確保炭化時均勻加熱。接著，用錫箔紙密封粉碎秸稈，防止氧氣影響炭化效果。將密封秸稈置于馬弗爐，以5 C/min 的升溫速率加熱至 550‰ ，維持此溫度炭化 2h ，確保生成高質量生物炭。最后，讓生物炭自然冷卻至室溫，避免破裂。冷卻后取出儲存，置于干燥通風處，防潮防霉，并遠離易燃物確保安全[13]。

1.4水稻種植測試

水稻的種植步驟通常包括選種與育秧、稻田準備、移栽、水分管理以及收獲等幾個主要階段[14，15]。

1.4.1選種與育秧通過鹽水選種法，將種子放入一定濃度的鹽水中，漂浮的種子通常是不飽滿或有損傷的，沉下去的種子質量較好[

1.4.2濕潤育秧保持土壤濕潤狀態(tài)，將種子均勻撒播在秧床上，覆蓋一層薄土7

1.4.3耕翻整地對秸稈還田后的稻田進行耕翻，深度一般在 15～20cm 左右，疏松土壤，增加土壤通氣性和保水性。耕翻后的稻田要進行耙地和平整，使田面平整，高低差不超過 3cm^[18] 。

1.4.4施基肥基肥以有機肥和化肥相結合為宜[1]。將肥料均勻撒施在田面上，通過耕耙將肥料翻入土壤中。

1.4.5移栽 秧苗在三葉一心至四葉一心期進行移栽，此時秧苗根系發(fā)育較好，抗逆性較強。早稻移栽時間一般在4＼～5月，晚稻移栽時間在7＼～8月[20.21]

1.4.6定期監(jiān)測 試驗期間，定期監(jiān)測水稻的生長情況，記錄關鍵生長指標。

1.4.7收獲水稻完全成熟后進行收獲，收獲方式采用機械收割的方式。

1.5水稻產(chǎn)量測定

在水稻成熟期，根據(jù)種植面積、地力和長勢情況，選取代表性田塊進行取樣。每個處理收獲1平方米的水稻進行測產(chǎn)[22]。對收獲的稻谷進行稱重，得到實際重量（KG）。測量收獲樣點的實際面積（平方米），并轉換為畝[23.24]。計算折合產(chǎn)量：

式中， s 是折合產(chǎn)量 （lg/667m²） ： G 是實際重量 （kg）;N 收獲面積（ 667m² ）。

2 結果與分析

三種秸稈不同還田方式下的北方水稻產(chǎn)量變化如圖1所示。

圖1（a）顯示，稻種蘇墾118在三種秸稈還田方式下產(chǎn)量均波動上升，表明還田利于增產(chǎn)。前13年，直接還田產(chǎn)量較低，是因為分解慢從而影響肥力；但13年后逐漸趕上粉碎還田，顯示長期改良土壤效果。前9年，炭化還田產(chǎn)量最高，是因為炭化后的秸稈富含有機質和微量元素；但9年后增速放緩，養(yǎng)分釋放慢導致改良效果減弱。粉碎還田雖初期稍遜于炭化還田，但持續(xù)上升且穩(wěn)定，因為粉碎后的秸稈更易分解利用，迅速改善土壤結構和肥力，是可靠還田方式。

圖1（b）顯示，稻種鹽粳13號在三種還田方式下產(chǎn)量均上升。秸稈炭化還田最有效，上升趨勢最高，其次是粉碎還田，最后是直接還田。前幾年，炭化、粉碎還田增產(chǎn)顯著，直接還田增幅較小；但10年后直接還田也大幅上升。說明炭化、粉碎還田更適合鹽粳13號，提供穩(wěn)定及時養(yǎng)分。

圖1（c）中，針對稻種南粳9108，三種方式下，水稻產(chǎn)量逐漸上升并在后期逐漸趨于穩(wěn)定，說明三種秸稈還田對土壤肥力的提升效果已經(jīng)達到了一定的水平，難以再有顯著的提升。相對來說，在三種還田方式中，秸稈粉碎還田的水稻產(chǎn)量表現(xiàn)最好，說明其對南粳9108的生長和產(chǎn)量提升效果最為顯著。

3結論

通過對秸稈直接還田、秸稈粉碎還田以及秸稈炭化還田三種不同方式在北方水稻種植中的應用效果進行深入分析，發(fā)現(xiàn)這些還田方式均對水稻產(chǎn)量產(chǎn)生了積極的影響。盡管不同還田方式在養(yǎng)分釋放速度、土壤改良效果以及水稻生長適應性等方面存在差異，但總體而言，它們都能夠有效提升土壤肥力，為水稻生長提供必要的營養(yǎng)支持，從而實現(xiàn)產(chǎn)量的增加。值得注意的是，秸稈粉碎還田在多數(shù)情況下表現(xiàn)出相對較好的效果，這可能是因為其能夠更快地釋放養(yǎng)分，更好地滿足水稻生長的需求。

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