早稻秸稈還田配施腐熟劑對(duì)土壤理化性狀及晚稻生產(chǎn)的影響

黃秋玉，王才仁，袁箬裴，黃正安，歐小艷

（宜章縣農(nóng)業(yè)局，湖南 宜章424200）

農(nóng)作物秸稈是一種重要的生物資源，不恰當(dāng)?shù)奶幹眉仍斐少Y源浪費(fèi)，又破壞環(huán)境[1-2]。尤其是露天焚燒方式不僅污染環(huán)境、浪費(fèi)資源，而且影響交通安全、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活，已成為一個(gè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題[3]。秸稈還田可以培肥地力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，但如果秸稈不經(jīng)過腐熟處理直接還田，會(huì)對(duì)土壤微生物和理化性狀產(chǎn)生不利影響。秸稈腐熟劑能加速秸稈等有機(jī)廢棄物腐熟，使秸稈中的有機(jī)質(zhì)及磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化為作物容易吸收的養(yǎng)分，并有利于土壤中有益微生物的繁殖，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)作物抗逆性，改善品質(zhì)，是一種對(duì)農(nóng)作物秸稈還田有良好輔助作用的物質(zhì)[4-6]。試驗(yàn)以3種不同的秸稈腐熟劑為材料，開展了早稻秸稈還田配施腐熟劑的田間小區(qū)試驗(yàn)，以探討秸稈腐熟劑對(duì)秸稈腐熟程度、土壤理化性狀以及晚稻生長(zhǎng)發(fā)育和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為腐熟劑大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于宜章縣栗源鎮(zhèn)留覽村（東經(jīng)112°56′40.1″，北緯25°13′06.3″），土壤為河潮泥，質(zhì)地為重壤，肥力水平中等，土壤理化性狀：有機(jī)質(zhì)含量32.0 g/kg、堿解氮含量137mg/kg、有效磷含量7.90 mg/kg、速效鉀含量65.0 mg/kg、緩效鉀含量194 mg/kg、pH 值6.2、CEC 值9.7 cmol/kg。前茬作物為早稻（品種為天優(yōu)998），稻草低割樁翻耕還田。

供試晚稻品種為新兩優(yōu)6380。供試腐熟劑分別為“湘潤(rùn)牌”腐稈劑（XRF，湖南潤(rùn)邦生物工程有限責(zé)任公司）、“滿園春”牌腐稈劑（MYF，北京中龍創(chuàng)科技有限公司）、“金葵子”牌腐稈劑（JKF，佛山金葵子植物營(yíng)養(yǎng)有限公司）。供試肥料為40%安邦牌摻混肥，N∶P2O5∶K2O=20∶10∶10（湖南安邦新農(nóng)業(yè)科技股份有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2013年晚稻生長(zhǎng)期間進(jìn)行，7月5日播種，7月30日移栽。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：處理1，無(wú)水稻秸稈還田＋常規(guī)施肥對(duì)照（CK1）；處理2，水稻秸稈還田＋常規(guī)施肥（CK2）；處理3，水稻秸稈還田＋XRF＋常規(guī)施肥；處理4，水稻秸稈還田＋MYF＋常規(guī)施肥；處理5，水稻秸稈還田＋JKF＋常規(guī)施肥。每個(gè)處理3 次重復(fù)，采取隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積33.3 m2，試驗(yàn)田四周設(shè)2.5 m 保護(hù)行，小區(qū)之間田埂用塑料薄膜鋪蓋，防止小區(qū)間串水串肥。

1.2.2 田間管理 早稻收割后，將水稻秸稈用鍘草機(jī)切為5～8 cm 的短節(jié)，均勻平鋪于田面，水稻秸稈還田用量均為鮮重500 kg/667m2，含水率63.6%，氮、磷和鉀養(yǎng)分含量分別為7.90、2.81 和21.40 g/kg；腐稈劑用量為2 kg/667m2，將其與尿素按2︰5 的比例混合均勻撒施；然后進(jìn)行翻耕，翻埋深度10～15 cm，翻耕后田間灌水5～10 cm。常規(guī)施肥：于移栽前施30 kg/667m2安邦牌摻混肥作基肥；8月6日追施9.5 kg/667m2尿素、3.0 kg/667m2氯化鉀作分蘗肥。各處理的灌溉、病蟲防治和中耕除草等栽培管理措施完全相同。10月28日收獲，分小區(qū)單收、單曬、單獨(dú)稱重計(jì)算產(chǎn)量。

1.2.3 秸稈腐熟程度測(cè)定 早稻收割后，選取長(zhǎng)度完整秸稈，剪成3～5 cm 小段，稱50.00 g 放入40 目尼龍網(wǎng)袋（25 cm×35 cm）中編號(hào)，在處理2、處理3、處理4、處理5 四個(gè)處理的小區(qū)內(nèi)分別放入15 袋水稻秸稈，7月29日犁田時(shí)翻埋田土中，深度5～10 cm。分別于翻埋后10 d（8月9日）、20 d（8月19日）、30 d（8月29日）、40 d（9月8日）、50 d（9月18日）隨機(jī)取出3 袋，洗凈尼龍袋外泥土，在70℃烘干稱重，并分別計(jì)算失重率。

1.2.4 土壤理化性狀測(cè)定 土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等的含量分別采用重鉻酸鉀外加熱容量法、堿解擴(kuò)散法、NaHCO3浸提鉬銻抗比色法、NH4OAc 浸提火焰光度法、HCl 浸提火焰光度法進(jìn)行測(cè)定[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈腐熟劑對(duì)秸稈腐熟程度的影響

從表1 中可以看出，腐熟劑可顯著加快秸稈腐熟速度。處理10 d 時(shí)，添加了秸稈腐熟劑的處理秸稈失重率均比未添加腐熟劑的高1 倍以上；但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，腐熟劑的效果有所減弱，處理50 d 后，未添加腐熟劑的秸稈失重率為51.6%（處理2），只比添加腐熟劑的低10.7～14.0個(gè)百分點(diǎn)，但差異仍顯著；3種腐熟劑對(duì)稻草的腐熟效果沒有明顯的差異。這表明，3種秸稈腐熟劑均能促進(jìn)水稻秸稈前期快速分解，加快秸稈養(yǎng)分的釋放。

表1 不同秸稈腐熟劑處理下稻草秸稈失重率的比較（%）

2.2 秸稈腐熟劑對(duì)土壤理化性狀的影響

由表2 可知，水稻秸稈還田無(wú)論添加或不添加腐熟劑，對(duì)土壤理化性狀均有一定的影響，表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量及CEC 值有所提高，有效磷和速效鉀含量顯著提高。從表2 中還可看出，添加腐熟劑可明顯改善秸稈腐熟效果，提高秸稈還田的利用率，增強(qiáng)土壤肥力。與處理2（未添加腐熟劑）相比，處理3～處理5 的土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀含量分別提高了0.2～0.3 g/kg、4～8 mg/kg、14.0～18.6 mg/kg，CEC 值增加了0.2～0.4 cmol/kg，其中堿解氮、速效鉀含量的差異達(dá)顯著水平。各處理的土壤有效磷含量均比試驗(yàn)前（7.90 mg/kg）低，其中處理1（單施化肥）的下降了1.60 mg/kg，處理2（秸稈還田未添加腐熟劑）的下降0.47 mg/kg，處理3～處理5（秸稈還田添加腐熟劑）的下降了0.53～0.73 mg/kg。緩效鉀和CEC 值兩個(gè)指標(biāo)，各處理間有一定的變化，但差異不顯著。

綜上所述，秸稈還田添加腐熟劑對(duì)土壤速效養(yǎng)分有顯著影響，可促進(jìn)土壤速效養(yǎng)分的釋放，滿足水稻生長(zhǎng)發(fā)育的需要。

2.3 秸稈腐熟劑對(duì)晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從表3 中可以看出，與處理2 和處理1 相比，處理3～處理5 的株高分別高0.9～1.1 和6.1～6.3 cm、有效穗分別多0.2～0.3 和0.7 萬(wàn)～0.8 萬(wàn)穗/667m2、穗長(zhǎng)分別長(zhǎng)0.4～0.6 和2.1～2.3 cm、結(jié)實(shí)率均高0.2～0.4個(gè)百分點(diǎn)，且差異顯著。這表明水稻秸稈還田添加腐熟劑，可以促進(jìn)水稻植株生長(zhǎng)，使株高變高、有效穗增多、稻穗增長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率提高。與處理1 相比，處理2～處理5 的總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)分別多5～9 粒和5～8 粒，且差異達(dá)顯著水平，但添加腐熟劑對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)沒有顯著影響。此外，秸稈還田處理還可提高水稻的千粒重，但效果不顯著。

表2 不同處理下土壤理化性狀的比較

表3 不同處理下晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

2.4 秸稈腐熟劑對(duì)晚稻產(chǎn)量的影響

從表4 中可以看出，采用秸稈還田無(wú)論添加腐熟劑與否，均能顯著提高晚稻產(chǎn)量，且添加秸稈腐熟劑的處理，產(chǎn)量顯著高于未添加腐熟劑的處理。各處理中，以處理3 的產(chǎn)量最高，分別比處理2 和處理1 增產(chǎn)5.88%和7.88%；其次為處理5，分別比處理2 和處理1 增產(chǎn)5.54%和7.53%；第三為處理4，分別比處理2 和處理1 增產(chǎn)5.42%和7.40%；但3個(gè)添加腐熟劑的處理間產(chǎn)量差異不顯著。

表4 不同處理下晚稻產(chǎn)量的比較

2.5 秸稈腐熟劑對(duì)晚稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表5 可知，晚稻秸稈還田施用腐熟劑雖然增加了生產(chǎn)成本，但通過增加產(chǎn)量還是提高了經(jīng)濟(jì)效益。其中，以處理3 的產(chǎn)值最高，扣除成本，比處理2 增收50.0 元/667m2，投入產(chǎn)出比為1︰1.2；其次是處理5，比處理2 增收44.6 元/667m2，投入產(chǎn)出比為1︰1.1；第三為處理4，比處理2 增收42.8 元/667m2，投入產(chǎn)出比為1︰1.0。

表5 不同處理下晚稻經(jīng)濟(jì)效益的比較

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，腐熟劑可以加快還田秸稈的腐熟速度，3種秸稈腐熟劑均能促進(jìn)水稻秸稈前期快速分解，加快秸稈養(yǎng)分的釋放，表現(xiàn)為處理10 d 時(shí)，添加了秸稈腐熟劑的處理秸稈失重率均比未添加腐熟劑的高1 倍以上；同時(shí)，腐熟劑可明顯提高秸稈還田的利用率，增強(qiáng)土壤肥力，與未添加腐熟劑相比，添加了秸稈腐熟劑的處理土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀含量分別提高了0.2～0.3 g/kg、4～8 mg/kg、14.0～18.6 mg/kg，CEC 值增加了0.2～0.4 cmol/kg；在早稻秸稈還田時(shí)添加腐熟劑，還可促進(jìn)晚稻植株生長(zhǎng)，使株高變高、有效穗增多、稻穗增長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率提高，增產(chǎn)效果顯著，3種秸稈腐熟劑處理稻谷增產(chǎn)均在30 kg/667m2以上，增產(chǎn)率達(dá)5%以上，扣除成本，平均可增收45.8 元/667m2。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，腐熟劑對(duì)水稻產(chǎn)量性狀的影響主要表現(xiàn)在增加單位面積有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)上，另外對(duì)稻谷千粒重也有所影響。鑒于腐熟劑在水稻生產(chǎn)中的增產(chǎn)增收效果，建議積極推廣秸稈還田配施腐熟劑的技術(shù)。

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