農作物秸稈全量還田循環利用模式研究

郭粹錦

摘? 要：為了減少環境污染，推動全縣秸稈禁燒、綜合利用工作的開展，肥東縣土肥站近年來進行了秸稈還田5年跟蹤定位監測試驗。通過試驗，跟蹤調查秸稈還田后農作物各個時期的生物學性狀、秸稈腐熟程度、土壤理化性狀、病蟲草害發生、農業節本增效化情況，為秸稈全量還田循環利用模式的研究提供數據支持，為政府制定秸稈禁燒、綜合利用等政策提供參考。

關鍵詞：農作物;秸稈;全量還田;模式;研究

中圖分類號 S141.4文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）04-0095-04

通過秸稈還田長期定位監測點試驗的實施，驗證和評價秸稈還田利用率，力爭實施區域秸稈還田率達到95%以上，每年土壤有機質含量提升0.2～0.3g/kg，減少化肥施用量10%以上，增產幅度在3%以上，促進農業的可持續發展和提高農產品質量安全。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試水稻品種為兩優3905。

1.2 試驗田概況 試驗地位于肥東縣橋頭集鎮竹塘村，溝渠配套，交通便捷。試驗田面積為200hm2，前茬作物小麥。

1.3 試驗設計 試驗點設置4個處理，3次重復，共12個小區，每個小區面積30m2，小區間設置小埂隔離，每個處理的秸稈還田量按秸稈全量還田折算，處理1、2、3可以增加氮素化肥，調節碳氮比（按還田7500kg/hm2秸稈增施45kg/hm2尿素的用量）。處理1：午、秋兩季農作物秸稈全量還田+腐熟劑（習慣施肥+秸稈）;處理2：午季農作物秸稈全量還田+腐熟劑（習慣施肥+秸稈）;處理3：秋季農作物秸稈全量還田+腐熟劑（習慣施肥+秸稈）;處理4：無秸稈對照（習慣施肥+無秸稈+無腐熟劑）。

1.4 試驗過程 試驗地小麥收獲時秸稈粉碎，各小區間用小埂隔離，按試驗要求秸稈還田。5月27日上淺水泡田，各小區采用人工翻耕，5月31日施配方肥45%（15-15-15）375kg/hm2。處理1（午、秋兩季農作物秸稈全量還田）施尿素45kg/hm2，秸稈腐熟劑30kg/hm2;處理2（午季農作物秸稈全量還田）施尿素45kg/hm2，秸稈腐熟劑30kg/hm2;處理3（秋季農作物秸稈全量還田）、處理4（無秸稈對照）秸稈不還田，不施尿素和秸稈腐熟劑。水稻于4月28日播種，5月1日出苗，濕潤育秧，6月2日移栽，秧齡31d。6月7日各處理追施分蘗肥和化學除草，撒施尿素90kg/hm2+芐·乙除草劑375g/hm2。7月28日，用氯蟲苯甲酰胺300g/hm2+己唑醇375g/hm2+吡蚜酮300g/hm2對水675kg/hm2噴霧，主治二代二化螟、稻曲病，兼治紋枯病、稻飛虱等。田間管理按照農戶正常水平進行管理，9月15日成熟，9月21日收獲。

1.5 測定項目與內容

1.5.1 考查各時期水稻、小麥、油菜作物生物學性狀 水稻調查基本苗、分蘗期每隔5d調查一次莖蘗數;小麥調查基本苗和越冬期、返青期、拔節期莖蘗數。油菜調查基本苗，越冬期、返青期調查綠葉數、根頸粗、開盤度、葉面積指數，蕾薹期調查綠葉數、根頸粗、葉面積指數和薹高。

1.5.2 秸稈腐熟程度監測 監測點秸稈腐熟程度記載與測定，秸稈還田使用腐熟劑后5d、10d、30d、70d觀察記載秸稈定性腐解度。一般條件下，秸稈腐解程度為定性比較，統計時把秸稈顏色中黃、微黃、褐黃、黑黃分別定為1、2、3、4級，秸稈氣味中的霉味、氨味、酒味、腐爛味分別定為1、2、3、4級。手感軟化程度中的硬、微軟、軟、腐爛分別定為1、2、3、4級，統計時各處理中的腐解程度數值為3大指標級別數值之和，數值越大表示該處理的秸稈腐爛越快，腐熟作用越明顯。

1.5.3 土壤理化性狀監測 試驗前后分別取監測點混合土樣，分析土壤容重、孔隙度、有機質、全氮、有效磷、全磷、速效鉀、緩效鉀、全鉀、pH值、CEC值等性狀，對比秸稈還田前后土壤的理化性狀變化情況。同時，對還田秸稈的有機質、氮、磷、鉀含量進行檢測，采集的土樣與秸稈樣需備份，以備復檢。

1.5.4 病蟲害及抗逆性監測 調查秸稈還田后作物不同時期的病蟲草害發生指數等情況以及作物抗逆性（凍害、倒伏）表現。

1.5.5 產量構成因素調查 每小區查3點，每點查1m2，調查穗（株）數、每穗粒數、每株角果數、每角粒數、結實率等;收獲時各小區分別單收單稱計實際產量。

1.5.6 生產成本及經濟效益調查 記載產值、物資費用、人工費、機械投入等生產成本，計算產投比、純收入。

2 結果與分析

2.1 生育期 調查顯示，兩優3905的生育期為138d，生育期適中。

2.2 分蘗動態 由表1可知：（1）在水稻移栽后，水稻生長前期（緩苗期），處理4（無秸稈）和處理3（秋季秸稈還田）的分蘗速度快，處理2（午季秸稈還田）和處理1（全年秸稈還田）的分蘗速度慢。原因分析：小麥秸稈還田后，水稻生長前期，秸稈腐熟過程中消耗了氮肥，供應水稻前期分蘗生長的氮肥量減少，影響了部分水稻分蘗，雖然增施了氮肥，還是導致水稻前期分蘗速度變慢。（2）水稻移栽后60d調查顯示，成穗率最高的是處理1，最低的是處理4，處理2和處理3的成穗率居中。原因分析：處理1、處理2的秸稈腐熟產生了養分，提供了水稻后期生長養分的需求，成穗率提高;處理4水稻生長后期養分來源有限，導致成穗率下降，有效穗也最少;處理2、處理3的成穗率居中，原因是秸稈腐熟的養分積累沒有處理1的養分積累多，秋季秸稈還田和午季秸稈還田對水稻生長養分的供應都是有一定的作用。

2.3 秸稈腐熟程度 由表2可知：秸稈還田后，處理1和處理2的秸稈腐解程度、秸稈氣味和手感軟化程度基本相同，腐熟進度和程度與2015年、2016年的試驗基本一致。水稻移栽10d內，秸稈的顏色變化最快，秸稈氣味很難用嗅覺來測定。其原因是：空間大，秸稈腐熟的氣味基本上已經散發;秸稈的軟化程度最快，基本上變為微軟。水稻移栽70d時，秸稈基本上變為黑色，手感為腐爛，說明秸稈已基本上腐爛了。幾年的試驗結果基本相符，也印證了秸稈還田當季作物是可以吸收和利用的。

2.4 土壤理化性狀 水稻作物收獲后，各處理土樣采樣檢測結果見表3。由表3可以看出，處理4對照秸稈不還田土壤全氮、有效磷、速效鉀等明顯偏低。

同時，對于收獲后的各處理秸稈籽粒進行了取樣檢測，測定結果見表4。由表4可知，各處理之間沒有明顯的差異。

2.5 病蟲害及抗逆性 由于7月中下旬的高溫天氣，紋枯病偏輕程度發生，稻曲病、稻飛虱等病蟲害輕發，未發生倒伏情況（表5）。

2.6 產量構成因素 由表6知，處理1的有效穗最多，為207.6萬穗/hm2;處理2次之，為202.05萬穗/hm2;處理4最少，為188.6萬穗/hm2。通過理論測產，處理1的產量最高，理論產量為10087.5kg/hm2;折實產為8574kg/hm2;處理2、處理3的產量相當，折實產分別為8253kg/hm2、8182.5kg/hm2;處理4的產量最低，理論產量為9171kg/hm2，折實產為7795.5kg/hm2。與2016年各處理的產量相比，都有所提高，是因為秸稈還田后各處理的有機質含量提高了，表現在產量上的提高。

通過實際測產，處理1的產量最高，為8514kg/hm2;處理2、處理3的產量次之，分別為8277kg/hm2、8248.5kg/hm2;處理4的產量最低，為7821kg/hm2。說明全年秸稈還田對水稻產量的提高效果明顯，午、秋各還田一次，水稻產量比秸稈不還田的產量要高（表7）。

2.7 生產成本及經濟效益調查 秸稈還田投入比秸稈不還田多1350元/hm2，處理1的水稻產量雖然最高，但是處理3的純收入，為12240元/hm2，比處理1的11565元/hm2高675元/hm2。秸稈還田雖然有效果，但由于投入加大、成本增加，因此效益比不是很明顯。

3 結論

由本試驗可知，小麥秸稈全量還田有利于提高土壤有機質含量，改善土壤結構。但小麥秸稈全量還田需通過2次旋耕才能使秸稈全部埋入土中，增加了投入成本。小麥秸稈全量還田造成水稻前期緩苗期延長，分蘗數略有減少;后期秸稈腐爛，養分緩慢釋放，延長了功能葉壽命3～5d，提高了水稻的結實率，進而提高了產量;但在經濟效益方面秸稈還田與不還田差異不顯著。

（責編：張宏民）