川明參種植地土壤有機質提升成效與評價

楊玉梅 趙平文

摘要 ? ?設置常規施肥對照、秸稈還田、腐熟劑腐熟秸稈還田3個處理，定點監測土壤有機質提升效果。結果表明，在常規施肥基礎上還田秸稈，可有效增加川明參產量和經濟效益;秸稈還田對土壤肥力具有顯著的改善作用，其有機質、速效磷含量由試驗前的第四等級提升到第三等級，速效鉀含量由第三等級變化至第二等級;3種處理方式土壤肥力綜合指數表現為腐熟劑腐熟秸稈還田>不加腐熟劑秸稈還田>常規施肥（對照），表明秸稈腐熟還田培肥地力效果更為明顯。

關鍵詞 ? ?秸稈還田;有機質;土壤肥力;川明參;提升成效

中圖分類號 ? ?S158.3 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）20-0064-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

農作物秸稈是農業生產過程中產生的副產物，是一種重要的可再生資源，富含多種營養元素和有機物。由于人們對秸稈資源認識不充分，通常將秸稈直接焚燒，不僅加速了土壤有機質和養分的流失，浪費有機肥資源，還增加了碳排放，引起空氣污染，同時也降低了土壤微生物活性[1]，破壞了土壤微生態平衡[2-3]。秸稈等作物殘渣的資源化利用對促進農業和環境可持續發展具有重要意義[4]，也是保護性耕作的重要環節。同時，秸稈也是促進農業生態系統土壤物理、化學和生物循環的關鍵[5]，已被視為保證糧食安全和減少人為CO2排放的環境友好戰略[6]。科學合理利用農作物秸稈是保護農田生態環境、提高耕地綜合生產能力的重要研究課題。閬中市是典型的農業大市，農業經濟在國民經濟中占據重要地位。近年來，閬中市致力于秸稈綜合利用研究，尤其是秸稈肥料化利用——丘區秸稈還田研究，在項目區積極推廣秸稈還田技術的同時配施秸稈腐熟菌劑，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

川明參作為閬中市優勢特色效益農產品之一，是農民增收致富的骨干產業之一。基于川明參對種植環境的特殊要求，提高土壤可持續利用能力，培肥地力特別是提升土壤有機質儲備成為拓展川明參發展空間、增加其產投比的重要途徑。針對這一實際，閬中市將秸稈還田腐熟技術在川明參中的應用做了一些探索性研究。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗地概況

閬中市屬中亞熱帶濕潤季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛，光照適度，全年平均氣溫17.1 ℃，全年日照時數1 022.7 h，年降水量1 059.4 mm。試驗于2018年8月20日在閬中市解元鄉東鄰村進行。供試土壤為黃壤。

1.2 ? ?試驗材料

秸稈腐熟劑：圃園牌秸稈腐熟劑，粉劑，2 kg/袋。供試秸稈為玉米秸稈。供試作物為川明參。

1.3 ? ?試驗設計

本試驗設計3個處理，分別為處理1（CK）：常規施肥，無秸稈還田;處理2：不加腐熟劑秸稈還田（常規施肥+秸稈還田）;處理3：腐熟劑腐熟秸稈還田（常規施肥+秸稈腐熟劑+秸稈還田）。3次重復，隨機排列，小區面積20 m2。小區間隔離0.5 m，分帶間隔1.0 m，四周設保護行走道1.0 m，做到各小區完全獨立。

1.4 ? ?試驗過程

1.4.1 ? ?移栽與施肥。移栽川明參的最佳時期為立秋至處暑期。因此，于2018年8月20日移栽，株行距6.7 cm×23.3 cm。施硫酸鉀型復合肥（15-15-15）1 200 kg/hm2作底肥。第1次追肥在川明參齊苗后15～20 d進行，用尿素75 kg/hm2，兌清糞水30.0～37.5 t/hm2潑施;第2次追肥在立春前進行，用硫酸鉀型復合肥225 kg/hm2兌水澆灌。

1.4.2 ? ?秸稈覆蓋處理。玉米收割時，將秸稈集中在地邊，待川明參排栽好后，根據各個處理要求，將玉米秸稈均勻鋪撒至處理2（不加腐熟劑秸稈還田）與處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）各小區，然后將腐熟劑30 kg/hm2均勻撒在秸稈上（處理3），用鐵锨輕拍，使腐熟劑與秸稈混合均勻。

1.4.3 ? ?田間管理。在川明參出苗60%～80%時，將影響川明參齊苗的未腐秸稈傳移至空行中，保證齊苗;人工扯除雜草，或用川明參專用除草劑30袋/hm2兌水450 kg/hm2噴霧。蟲害主要為前期的蚜蟲，齊苗后用重茬地菌凈500～800倍液噴霧防治，間隔20 d噴1次，連續2次。

1.4.4 ? ?收獲。川明參在清明前后收獲最佳，過遲收挖塊根老化，粉質少，易空心，甚至抽苔開花，嚴重影響產量和品質。本試驗于2019年4月8日收獲。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?產量結果與效益分析

由表1可知，處理2、3產量分別為14 000、15 100 kg/hm2，較處理1（CK）分別增產3 350、4 450 kg/hm2，增幅分別為31.5%、41.8%。由此表明，在常規施肥基礎上還田秸稈增產效果明顯。玉米秸稈還田后，秸稈附近微生物大量繁殖，形成土壤微生物活動層，土壤的生化活性強度顯著提高，多種酶的活性得到增強，加速秸稈中有機態養分的釋放，既改善了土壤結構，又協調了土壤水、肥、氣、熱狀況[7-8]，對川明參的生長具有很大的促進作用，有利于增加川明參產量。秸稈腐熟劑含有大量能分解纖維素、半纖維素和木質素的微生物菌種，能夠有效縮短秸稈腐熟時間，改善土壤理化性狀[9]，使用秸稈腐熟劑進行秸稈還田川明參產量增加更加明顯。

由表2可知，扣除成本，各處理純收入由高到低的順序為處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）>處理2（不加腐熟劑秸稈還田）>處理1（CK）。與CK相比，各處理純收入增收處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）>處理2（不加腐熟劑秸稈還田）。由此表明，常規施肥基礎上秸稈還田或常規施肥基礎上腐熟秸稈還田均比CK收益好。由于CK無秸稈覆蓋，雜草生長迅速，蓄水保墑較差，土壤易板結，對川明參的產量影響較大。秸稈覆蓋既節省勞力，又能起到遮陽保濕、防草的作用，使土壤理化性狀保持良好，增加土壤中養分含量，對川明參的生長起促進作用。從各處理的產投比來看，秸稈還田或秸稈腐熟還田處理，川明參產投比明顯高于CK。由此進一步證實實行秸稈還田或秸稈腐熟還田技術是拓展川明參增產增效的重要途徑。

2.2 ? ?秸稈還田對土壤理化性質的影響分析

由表3可知，處理2（不加腐熟劑秸稈還田）與處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）的養分較處理1（CK）有增加的趨勢，表明秸稈還田對土壤培肥有較明顯的作用。處理2（不加腐熟劑秸稈還田）全氮含量、有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量、pH值較處理1（CK）分別增加了20.87%、24.74%、8.4%、48.07%、22.86%、3.18%。處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）全氮含量、有機質含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量、pH值較處理1（CK）分別增加了27.83%、51.55%、12.98%、52.99%、32.86%、4.59%。由此表明秸稈還田或秸稈腐熟還田可以有效改善土壤養分狀況。處理2（不加腐熟劑秸稈還田）、處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）土壤容重較處理1（CK）分別下降了3.68%和5.88%，表明秸稈還田后土壤的結構性趨于優化，適耕性增強。

2.3 ? ?土壤有機質提升效果評價及方法

通過秸稈還田實現土壤有機質提升，培肥地力，除需要關注其肥力變化趨勢外，對其變化效果的科學評價以及通過適當評價技術手段獲取土壤質量演化同樣具有現實意義。現有的土壤肥力變化效果評價思路與土壤質量及其耕地地力評價方法類似，多采用單因素評價方法和多因素綜合評價方法等評價技術手段。

2.3.1 ? ?單因素評價方法與效果評價。單因素評價方法是根據現有的土壤等級劃分方式，比較培肥前后單一指標的等級差異，由此體現培肥效果。表4是全國第二次土壤普查部分分級標準，根據這一標準進行不同秸稈還田方式土壤培肥效果分析。

川明參種植地土壤有機質、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀等指標秸稈還田后均有不同程度的增加，但等級變化存在差異。由表5 可以看出，處理2（不加腐熟劑秸稈還田）、3（腐熟劑腐熟秸稈還田）有機質含量、速效磷含量均由第四等級變化至第三等級，而全氮、堿解氮含量無等級變化，速效鉀含量處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）由第三等級變化至第二等級，處理2（不加腐熟劑秸稈還田）無等級變化。由此表明，秸稈還田對土壤肥力有顯著提升作用，添加秸稈腐熟劑效果更加明顯。

2.3.2 ? ?綜合評價方法與效果評價。綜合評價方法是在單一評價方法存在獨立指標難以反映土壤多因子肥力響應的基礎上，綜合考慮各個指標和指標間交叉影響下的土壤肥力及肥力變化的評價方法。其按照主導性、敏感性和實用性原則選取供選指標，通過隸屬度計算和權重打分，獲取土壤綜合指數及其評價結果。

運用綜合評價方法獲得的土壤綜合肥力結果如圖1所示。可以看出，處理2（不加腐熟劑秸稈還田）、處理3（腐熟劑腐熟秸稈還田）綜合肥力指數顯著高于處理1（CK），分別是處理1（CK）的1.09倍和1.17倍，再次表明秸稈還田處理具有明顯的土壤培肥效果，且添加腐熟劑的秸稈還田對土壤的增肥效果明顯優于秸稈直接還田方式。

3 ? ?結論與討論

（1）秸稈還田特別是秸稈腐熟還田有效促進了川明參產量的提高，增加了產投比，是拓展川明參發展空間的重要途徑。

（2）秸稈還田對土壤肥力具有顯著的改善作用，將成為土壤培肥的重要途徑。通過對不同方式的秸稈還田土壤有機質提升、培肥效果的分析和比較發現，秸稈還田能促進土壤有機質的積累，迅速提高土壤中速效磷、速效鉀的含量，特別是對增強作物鉀素營養作用尤為明顯。此外，秸稈還田可降低土壤容重，有效改善土壤結構，提高土壤適耕性，是維系友好型環境的有效途徑之一。

4 ? ?參考文獻

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