寒地水稻秸稈還田培肥地力試驗研究

崔連群 孟慶雯

在全球陸地生態系統碳庫中，只有農業土壤碳庫是受強烈的人為干擾，且在較短的時間尺度上可以調節的碳庫。秸稈還田是把不宜直接作飼料的秸稈直接或堆積腐熟后施入土壤中的一種方法，可改良土壤性質、加速生土熟化、提高土壤肥力。秸稈還田可增加土壤新鮮有機質，提高土壤肥力。作物秸稈的成分主要是纖維素、半纖維素和一定數量的木質素、蛋白質和糖。這些物質經過發酵、腐解、分解轉化為土壤重要組成成分—有機質。有機質是衡量土壤肥力的重要指標。因為土壤有機質不僅是植物主要和次要營養元素的來源，還決定著土壤結構性、土壤耕性、土壤代換性和土壤緩沖性，以及在防治土壤侵蝕、增加透水性和提高水分利用率等方面皆具有重要的作用。也就是說，土壤有機質含量越高，土壤越肥沃，耕性越好，豐產性能越持久。秸稈還田就是增加土壤有機質最為有效的措施。水稻從土壤中吸收的養分中，留在秸稈中的比例大概是氮 30% 、磷 20% 、鉀 80% 、鈣 90% 、鎂 50% 、硅 80%，說明稻草中含有大量較高的養分，尤其是鉀和硅的含量較高。氧化鉀為 1.13%-3.66% ，平均 1.83% ；二氧化硅為 5.3%-15.0% ，平均 11.0% 左右。由于稻草易于腐爛，因此秸稈（稻草）還田是水田最有效的培肥增產方式之一。

在國內外，許多農業科學工作者對秸稈還田的方式、時間、數量、翻壓程度和病蟲害防治等方面進行了大量研究，明確了秸稈還田對作物生長發育和產量形成的影響以及對改良土壤的重要作用。 本文針對黑龍江省寒地稻區，旨在為黑龍江省寒地稻區土壤養分科學管理和水稻優質高產高效栽培提供參考。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗作物品種：空育131，主莖11葉品種，生育期127天，所需活動積溫2320℃。

1.2 試驗地：選擇6年以上老稻田

1.3 試驗基本情況

1.3.1 試驗地情況：試驗地設在前進農場；土壤類型：草甸白漿土，有機質3.2%，堿解氮161.4mg/kg，速效磷29.8PPm，速效鉀132.25PPm，pH值6.3；整地方式：秋翻后旋。

1.3.2 常規對照施肥量：46%尿素12kg/畝、磷酸二銨8kg/畝、50%硫酸鉀8kg/畝。尿素按基肥：蘗肥：穗肥=5：3：2比例施用。

1.3.3秸稈還田全年施肥量：46%尿素15kg/畝、磷酸二銨8kg/畝、50%硫酸鉀8kg/畝。尿素按基肥：蘗肥：穗肥=5：4：1比例施用。

磷酸二銨肥按100%基肥施入，硫酸鉀肥按基肥：穗肥=5：5施入。基肥：氮肥總量的50%，磷肥100%，鉀肥60%。最后一遍水整地前全層施入或和攪漿整地同時用施入，隨整地耙入土中8-10厘米。蘗肥 ：氮肥總量的30%，在水稻返青后（4葉期）立即施入。穗肥：在水稻倒二葉露尖到長出一半時，11葉品種在10葉露尖到長出一半時施用，氮肥總量的20%，鉀肥總量的40%。

2 結果分析

2.1 氣象條件分析

根據當地氣象站提供的氣象資料，前進農場2011年4-9月份≥10℃活動積溫2453.2℃，比2010年活動積溫（2640.9℃）低187.7℃；無霜期131天，比2010年低9天。水稻生育期降雨總量445.1mm。4月下旬至5月比去年同期氣溫偏低，秧苗生長較慢。5月下旬至6月本田生長前期比去年同期氣溫偏低，水稻返青速度慢，分蘗期延后，秧苗生長緩慢。7月、8月氣溫比去年同期偏高，降雨偏少，水稻生長迅速，有利于孕穗、灌漿。

2.2 對水稻生育期的影響

5月15日插秧，5月25日返青，分蘗期秸稈還田平均比常規早2天，抽穗期秸稈還田平均比常規略晚2天，成熟期秸稈還田平均比常規晚2天。可以看出在水稻返青肥（主要是氮肥）增加，分蘗期可以提前分蘗，使土壤秸稈快速腐爛增加其有益微生物繁殖，促進水稻根系發達，提早分蘗，從而使收獲有效穗數增加。

2.3 對水稻產量構成及產量的影響

從實驗中可以看出，水稻秸稈還田，促進秸稈資源的利用，也是改善土壤結構、增加有機質含量，培肥地力的最簡單有效的方法。秸稈還田后，由于秸稈C/N高，分解初期對土壤中有效氮有明顯固定作用，促進水稻的生長發育，使水稻的各項產量指標得到提高， 秸稈還田比常規施肥水稻各種產量指標均有提高，平方米穂數增加5.4株，千粒重增加1.1畝產699.8kg，比常規施肥增產8.7%。

3 結論

3.1 水稻秸稈還田后施肥量比例，建議改為秸稈還田后增施尿素3-4kg/畝，氮肥將常規氮肥、基肥：蘗：穗（調）施用比例5：3：2調整為5：4：1。其中基肥尿素占全年用氮量50%，全層施入有利于秸稈分解需肥和緩解補充水稻各生育期對氮肥需求。調節肥和穗肥，占全年用量的10%，根據秸稈分解和養分緩釋規律，在6月下旬秸稈分解養分釋放較大，7月中旬-8月中旬達釋放高峰，因此在6月中旬-7月上旬應結合葉齡診斷注意觀察田間葉色，如葉色褪淡2/3時將計劃的穗肥提前改為調節肥施入；如葉色正常時在倒2葉露尖至長出一半時穗肥施入。

3.2 灌溉技術以淺、間、干、灌溉方式 到達增氧壯根，促進根系發達。防止秸稈腐解釋放出的有害物質過多積累。插秧后淺水增溫促分蘗，早生快發。分蘗臨界葉位，撤水晾田3-5天，為壯根及莖粗打下一定基礎。

3.3 植保技術由于秸稈還田后提高土壤有機質含量和促進土壤微生物活動，使化學藥劑在土壤中降解速度加快，縮短了藥效時間。秸稈還田應加強病害預測預報。

3.4 秸稈還田標準為水稻割茬高度在10 -15 厘米，最高不超過 20 厘米；以秋季作業為好，要在土壤含水量25%-30% （不陷車）時結合秋翻進行作業，封凍前結束。耕翻深度以不破壞犁底層為宜，一般為 15 -18 厘米。翻平扣嚴，不重不漏，不立垡，不回垡，深度一致；根茬混拌于土中的覆蓋率大于95%。