石灰對(duì)稻田麥草熟化及稻米安全的影響初探

姜興余 夏敏 陳繼文 宋亞紅

（江蘇省泗陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇泗陽(yáng) 223700；第一作者：syxjxy2008@163.com）

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化進(jìn)程加快，農(nóng)作物主產(chǎn)品產(chǎn)量逐年增加，作為副產(chǎn)品的作物秸稈產(chǎn)量同步增加。曾經(jīng)作為柴火是農(nóng)作物秸稈的主要去向，“必須有的燒”在人們心目中是很重要的事情，田頭、路邊、家前屋后不會(huì)落下一根柴草和樹(shù)葉。而今，城鄉(xiāng)居民的炊火方式發(fā)生了很大改變，管道天然氣、瓶裝液化氣、電力炊具等代替了柴草成為城鄉(xiāng)居民的主要炊火燃料。曾經(jīng)一段時(shí)間，農(nóng)作物秸稈無(wú)處去，田間焚燒、溝邊、路旁亂丟亂棄現(xiàn)象嚴(yán)重，村前屋后樹(shù)葉遍地，造成環(huán)境惡化。小麥、水稻是泗陽(yáng)縣的主要糧食作物，全縣常年種植小麥5.3萬(wàn)hm2，種植水稻3.3萬(wàn)hm2，麥稻秸稈年總產(chǎn)量75萬(wàn)t，麥稻輪作田年秸稈還田量1 200 kg/hm2。為探索秸稈長(zhǎng)期大量還田對(duì)稻田土壤和水稻生產(chǎn)的影響，施用石灰等能否促進(jìn)還田秸稈熟化等問(wèn)題，2017年泗陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心就石膏、石灰對(duì)稻田麥草熟化及稻米生產(chǎn)安全的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田基本情況

試驗(yàn)田位于泗陽(yáng)縣城廂街道辦南門(mén)園村，是江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（稻麥）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（泗陽(yáng)）推廣示范基地。試驗(yàn)田為淤土兼崗?fù)粒琾H 7.5、全氮0.16%、有機(jī)質(zhì)25.5 g/kg、有效磷115.6 mg/kg、速效鉀120.0 mg/kg。

試驗(yàn)田2006年開(kāi)始秸稈還田，每年麥稻兩季麥草和稻草全部還田，累計(jì)還草12年，每年還草總量18 t/hm2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在已經(jīng)麥草全量還田的基礎(chǔ)上，在栽后12 d（7月3日）加施麥秸3.03 t/hm2。排水后圍埂，條撒于水稻行間，壓入耕層土壤。施尿素150 kg/hm2。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：T1，單施石膏，用量22.5 kg/hm2，一次性撒施；T2，石膏與枯草芽孢桿菌合用，石膏用量22.5 kg/hm2，一次性撒施，枯草芽孢桿菌用量60.61 kg/hm2，分2次施用，間隔10 d；T3，單用石灰，用量6.06 t/hm2，施用時(shí)間7月18日；CK，不添加石膏、枯草芽孢桿菌和石灰。小區(qū)面積33 m2。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)田種植方式為雜交秈稻手插秧。5月7日用惡線(xiàn)清加咪鮮胺藥劑浸種，5月9日播種，6月26日移栽。行株距33 cm×18 cm，每叢1～2苗。肥料運(yùn)籌：每hm2施45%復(fù)合肥450 kg、尿素112.5 kg作基肥；每hm2施尿素225 kg作分蘗肥；每hm2施尿素75 kg作促花肥；每hm2施45%復(fù)合肥112.5 kg作保花肥。總施肥量折純N為274.2 kg/hm2、P2O584.5 kg/hm2、K2O 84.5 kg/hm2。水漿管理：薄水栽秧，深水活棵，淺水分蘗，夠苗及時(shí)擱田，拔節(jié)后干干濕濕灌溉。病蟲(chóng)害按常規(guī)防治。10月22日收割。

1.4 相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

試驗(yàn)實(shí)施后，每隔1～2周觀察1次苗情變化；成熟時(shí)各處理小區(qū)實(shí)收，脫粒，自然曬干，稱(chēng)重；同時(shí)采集各處理區(qū)土壤和稻谷進(jìn)行重金屬污染檢測(cè)。委托無(wú)錫市宜興市江蘇中宜金大分析檢測(cè)有限公司進(jìn)行檢測(cè)前樣品處理（制樣），委托譜尼測(cè)試集團(tuán)有限公司江蘇蘇州分公司開(kāi)展試驗(yàn)區(qū)部分土壤和稻谷重金屬污染檢測(cè)。依據(jù)農(nóng)辦科[2015]42號(hào)關(guān)于《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬安全評(píng)估技術(shù)規(guī)定》、B2762-2017、GB5009.14-2017和GB2762-2005標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全性分析。

表1 各處理土壤安全性（重金屬含量）測(cè)定結(jié)果

表2 各處理稻谷安全性（重金屬含量）測(cè)定結(jié)果（單位：mg/kg）

2 結(jié)果與分析

2.1 苗情考察

苗情觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，石灰處理田有不同程度蹲苗現(xiàn)象。

2.2 測(cè)產(chǎn)結(jié)果

測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明，以T2處理產(chǎn)量最高，為11 788 kg/hm2；T3處理次之，為10 606 kg/hm2；T1處理再次之，為10 091 kg/hm2；CK最低，僅9 758 kg/hm2。與CK相比，T1、T2和T3處理分別增產(chǎn)3.41%、20.80%和8.69%。

2.3 土壤與稻谷安全性測(cè)定

2.3.1 土壤安全性測(cè)定結(jié)果

從表1可見(jiàn)，與CK相比，T1處理土壤pH值降低，土壤中重金屬鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳含量減少；T3處理土壤pH值增高，土壤中重金屬鎘、汞、砷、銅、鉻、鋅、鎳含量增高，鉛含量減少；T2處理土壤重金屬鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳含量減少，顯示枯草芽孢桿菌對(duì)土壤重金屬有較好的鈍化作用。各處理測(cè)定結(jié)果均無(wú)土壤重金屬污染超標(biāo)現(xiàn)象。

2.3.2 稻谷安全性測(cè)定結(jié)果

從表2可見(jiàn)，各處理樣品稻谷重金屬含量均不超標(biāo)；施石膏、石灰、枯草芽孢桿菌處理與對(duì)照間稻米重金屬含量差異不明顯。

3 小結(jié)與討論

長(zhǎng)期大量秸稈還田對(duì)麥稻輪作田土壤的影響大。在水稻生長(zhǎng)期間，以潮濕環(huán)境為主，又處在盛夏高溫季節(jié)，秸稈發(fā)酵快，土壤酸化，危害水稻根系發(fā)育。在小麥生長(zhǎng)期間，以干旱環(huán)境為主，小麥越冬期間溫度較低，土壤微生物分解力不足，秸稈還田量過(guò)大，超出土體的承受能力，將影響土壤結(jié)構(gòu)，透氣不保溫。

還草田增施石灰、石膏能夠緩沖秸稈分解產(chǎn)生的有機(jī)酸危害，可在水稻栽前整地時(shí)作基肥施用。石灰、石膏等制劑的選用應(yīng)符合農(nóng)田投入品安全的環(huán)境要求。石灰在酸性土壤中應(yīng)用增產(chǎn)的報(bào)道較多，而在堿性土壤中應(yīng)用多數(shù)減產(chǎn)，pH值5.6以上的稻田不必施用石灰[1-2]。枯草芽孢桿菌能有效促進(jìn)秸稈降解，產(chǎn)生多種具有抑菌、溶菌物質(zhì)，阻礙病菌入侵，增加土壤通透性，改善土壤，活化硅鉀，解磷固氮。本研究結(jié)果表明，增施石灰、石膏、枯草芽孢桿菌具有一定的增產(chǎn)作用。