水稻秸稈還田腐熟技術(shù)效果探討

周明鋒 李利民 歐陽玲

摘要[目的]開展早稻秸稈粉碎還田腐熟技術(shù)研究，進(jìn)一步推廣農(nóng)作物秸稈還田腐熟技術(shù)，提高秸稈資源利用率和耕地綜合生產(chǎn)能力。 [方法]在寧遠(yuǎn)縣5個(gè)不同監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行早稻秸稈粉碎還田試驗(yàn)，研究秸稈還田腐熟技術(shù)對(duì)土壤養(yǎng)分、晚稻產(chǎn)量、氮肥減施量和土壤增加鉀量的影響。[結(jié)果]與秸稈不還田比較，秸稈還田腐熟技術(shù)使5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量平均值分別增加了1.1 g/kg、0.1 g/kg、0.1 g/kg、0.9 g/kg、 0.5 mg/kg、8 mg/kg、8 mg/kg；晚稻平均產(chǎn)量達(dá)7 392 kg/hm2，增產(chǎn)393 kg/hm2，增產(chǎn)率561%；氮肥減施量為3.60 kg/hm2；土壤增加鉀量為51.00 kg/hm2。[結(jié)論]水稻秸稈還田腐熟技術(shù)可以增加土壤養(yǎng)分含量，減少化肥施用量，增加晚稻水稻產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞 秸稈還田；土壤養(yǎng)分；水稻產(chǎn)量；氮肥減施量

中圖分類號(hào) S506.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2016）09-049-03

Abstract[Objective]Rice straw crushing and returning to field technology was studied， so as to further extend the composting technology and improve straw resource utilization rate and comprehensive production ability of cultivated land.[Method]Rice straw crushing and returning to field test was conducted in 5 monitoring sites in Ningyuan County.[Result]By using straw composting technology， the mean content of organic matter， total N， total P， total K， available P， availabel K， slowly available K in 5 monitoring sites increased 1.1 g/kg， 0.1 g/kg， 0.1 g/kg， 0.9 g/kg， 0.5 mg/kg， 8 mg/kg， 8 mg/kg； the average yield of late rice was 7 392 kg/hm2， increased 393 kg/hm2， the increasing ratio was 5.61%； the reduction amount of N fertilizer was 3.60 kg/hm2； K fertilizer increased 51.00 kg/hm2.[Conclusion]Rice straw composting technology can increase soil nutrient content， reduce the application amount of fertilizer and increase late rice yield.

Key words Straw returning to field； Soil nutrient； Rice yield； N fertilizer reduction amount

寧遠(yuǎn)縣是湖南省2014年度耕地保護(hù)與質(zhì)量提升-秸稈還田腐熟技術(shù)補(bǔ)助項(xiàng)目續(xù)建縣，每年水稻秸稈約28萬t，油菜秸稈約2.5萬t，玉米秸稈約5萬t，烤煙秸稈約3萬t。農(nóng)作物秸稈含有豐富的氮磷鉀等元素，通過作物秸稈還田技術(shù)[1]可以減少化肥施用量[2]，改良土壤理化性質(zhì)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量[3-4]，實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)發(fā)展 [5-6]。2014年筆者在寧遠(yuǎn)

縣5個(gè)秸稈還田效果定位監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行早稻秸稈粉碎還田腐

熟技術(shù)研究，為進(jìn)一步推廣農(nóng)作物秸稈還田腐熟技術(shù)，提高秸稈資源利用率和耕地綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)寧遠(yuǎn)縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

該試驗(yàn)在湖南省寧遠(yuǎn)縣柏家坪鎮(zhèn)、仁和鎮(zhèn)、冷水鎮(zhèn)、鯉溪鎮(zhèn)、灣井鎮(zhèn)的秸稈還田效果定位監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行，各監(jiān)測點(diǎn)試驗(yàn)實(shí)施前（早稻收獲后）土壤養(yǎng)分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表1。

1.2 材料

早稻品種為陵兩優(yōu)104，晚稻品種為泰優(yōu)390，腐稈劑為東莞市保得生物工程有限公司的“保得”有機(jī)物料腐熟劑。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

各試驗(yàn)點(diǎn)于6月26日播種，7月21日手工插秧。每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，處理①：無秸稈還田（CK）；處理②：早稻秸稈粉碎還田（早稻秸稈還田量6 000 kg/hm2+秸稈腐熟劑30 kg/hm2），每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)面積33.3 m2。施肥及田間管理按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣。

1.4 秸稈還田技術(shù)要點(diǎn)

1.4.1 粉碎秸稈。

早稻收獲后及時(shí)處理，用機(jī)械將秸稈粉碎成長度為15～20 cm的秸稈，再采用旋耕機(jī)將秸稈全部翻壓在泥土中，以不露秸稈為宜；嚴(yán)禁將帶病菌（如水稻白葉枯病等）秸稈直接還田，防止病害蔓延。

1.4.2 平鋪秸稈。

將收獲后的早稻秸稈均勻、不規(guī)則地平鋪在田地地面，不能將碎草堆成堆。

1.4.3 撒施腐熟劑和底肥。

單位面積稻田施用秸稈腐熟劑30 kg/hm2，由于秸稈中碳多氮少，在分解過程中微生物會(huì)向土壤中奪取氮素，出現(xiàn)與水稻爭奪氮素的現(xiàn)象，因此在原肥料用量的基礎(chǔ)上，增施75 kg/hm2尿素，底肥與腐熟劑拌勻后撒施。

1.4.4 灌水保濕。

淺水勤灌，防止埋覆的秸稈分解產(chǎn)生有害氣體，發(fā)生燒根燒苗的現(xiàn)象。

1.5 調(diào)查內(nèi)容及方法

1.5.1 土壤養(yǎng)分情況。對(duì)各監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行取土測試，檢測土壤養(yǎng)分情況。

1.5.2 晚稻產(chǎn)量。對(duì)各監(jiān)測點(diǎn)的晚稻進(jìn)行測產(chǎn)對(duì)比。

1.5.3 秸稈還田氮肥減施量。

根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)的增加量，估算秸稈還田的土壤固碳量：

土壤固碳量（kg/hm2）=（年終有機(jī)質(zhì)含量-年初有機(jī)質(zhì)含量）×150 000×15/（1 000×1.724）

式中，150 000表示耕層20 cm土壤的干重為15萬kg；15為畝單位換算成公頃單位；1 000為土壤有機(jī)質(zhì)含量的單位由g/kg轉(zhuǎn)化為kg/kg；1.724為土壤有機(jī)質(zhì)與其有機(jī)碳量的換算系數(shù)。

秸稈還田增加的土壤固定氮量（kg/hm2）=土壤固碳量/20

氮肥減施量（kg/hm2）=土壤固定氮量×5%

式中，20表示土壤有機(jī)質(zhì)C∶N=20∶1；5%表示土壤有機(jī)氮平均礦化率。

1.5.4 秸稈還田增加的土壤鉀量。

秸稈還田增加的土壤鉀量（kg/hm2）=秸稈含鉀量×秸稈還田量（干重）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)各監(jiān)測點(diǎn)土壤養(yǎng)分情況的影響

由表2可知，處理②（早稻秸稈還田量+秸稈腐熟劑）的土壤養(yǎng)分值普遍比處理①要高，說明秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分有一定的提升作用[7]。處理②比處理①的pH降低了0.1，有機(jī)質(zhì)含量增加1.1 g/kg，全氮含量增加0.1 g/kg，全磷含量增加0.1 g/kg，全鉀含量增加0.9 g/kg，有效磷含量增加0.5 mg/kg，速效鉀含量增加8 mg/kg，緩效鉀含量增加8 mg/kg，容重減少0.11 g/cm3，CEC值增加了1.1 cmol/kg。

2.2 不同處理對(duì)晚稻產(chǎn)量的影響

由表3可知，與處理①相比，處理②增產(chǎn)效果明顯，柏家坪鎮(zhèn)晚稻產(chǎn)量7 380 kg/hm2、仁和鎮(zhèn)產(chǎn)量7 515 kg/hm2、冷水鎮(zhèn)產(chǎn)量7 305 kg/hm2、鯉溪鎮(zhèn)產(chǎn)量 7 320 kg/hm2、灣井鎮(zhèn)產(chǎn)量7 440 kg/hm2，分別比對(duì)照增產(chǎn)375、405、375、345、465 kg/hm2，各監(jiān)測點(diǎn)處理②平均產(chǎn)量7 392 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)393 kg/hm2，增產(chǎn)率5.61%。

2.3 不同處理對(duì)氮肥減施量及土壤鉀量的影響

2.3.1 秸稈還田氮肥減施量。

將5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的土壤化驗(yàn)結(jié)果代入估算秸稈還田的土壤固碳量的公式，處理①有機(jī)質(zhì)平均含量為37.12 g/kg，處理②有機(jī)質(zhì)平均含量為38.24 g/kg，再代入秸稈還田增加的土壤固定氮量公式，得出秸桿還田后增加的土壤固定氮量為73.05 kg/hm2，氮肥減施量為3.60 kg/hm2。

2.3.2 秸稈還田增加的土壤鉀量。

早稻秸稈含鉀量為8.5 kg/t，還田量6 000 kg/hm2，代入秸稈還田增加的土壤鉀量公式，得到秸稈還田增加的土壤鉀量為51.00 kg/hm2。

3 小結(jié)

土壤檢測結(jié)果表明：秸稈腐熟還田后能降低土壤pH 01，容重0.11 g/cm3，能增加有機(jī)質(zhì)含量1.1 g/kg，全氮含量增加0.1 g/kg，全磷含量增加0.1 g/kg，全鉀含量增加0.9 g/kg，有效磷含量增加0.5 mg/kg，速效鉀含量增加8 mg/kg，緩效鉀含量增加8 mg/kg，CEC增加了1.1 cmol/kg；通過計(jì)算土壤固定氮量為73.05 kg/hm2，氮肥減施量為3.60 kg/hm2，增加的土壤鉀量為51.00 kg/hm2。

晚稻測產(chǎn)結(jié)果表明：秸稈腐熟還田晚稻平均產(chǎn)量可達(dá)7 392 kg/hm2，比不還田增產(chǎn)393 kg/hm2，增產(chǎn)率5.61%。說明秸稈腐熟還田一方面可提高土壤肥力，促進(jìn)作物生產(chǎn)，增加作物產(chǎn)量，另一方面由于秸稈腐熟分解為土壤提供大量養(yǎng)分，可以節(jié)約肥料成本。總之，秸稈還田腐熟技術(shù)是提高秸稈資源利用率和耕地綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條途徑。

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