秸稈還田條件下腐熟劑和栽培措施對水稻分蘗及生長的影響

呂晶晶 孫建平 路垚 趙子婧 何宗均 劉雅輝

摘要 [目的]尋找適合河北濱海區的腐熟劑以及合理的栽培措施。[方法]通過田間試驗開展了3種腐熟劑、非栽培期水分管理及移栽時期對水稻分蘗及生長的影響研究。[結果]與其他處理相比，施用低溫復合菌系HT20處理提高水稻分蘗效果最顯著;非栽培期灌水處理會提高水稻的分蘗;早植對于水稻分蘗有一定的好處但最終影響不大，晚植不利于水稻分蘗;常規移栽更利于水稻生長。[結論]水稻秸稈還田中應用低溫復合菌系HT20，并實施非栽培期適當灌水和5月中下旬移栽能夠減少秸稈腐解產生的危害，促進水稻分蘗和生長。

關鍵詞 河北濱海區;腐熟劑;水分管理;移栽時期;水稻分蘗

中圖分類號 S511? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）22-0050-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.012

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Decomposing Agents and Cultivation Measures on Rice Tillering and Growth under the Condition of Straws Returning

L Jing-jing SUN Jian-ping ?LU Yao2 et al （1. Rice Engineering Technology Research Center of Tangshan， Institute of Coastal Agriculture， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Tangshan，Hebei 063200;2.Tianjin Academy of Agricultural Sciences，Tianjin 300110）

Abstract [Objective] To search for suitable decomposing agent and reasonable cultivation measures in Hebei coastal area. [Method] The effects of three decomposing agents， water management in non-cultivation period and transplanting period on rice tillering and growth were studied through field experiments. [Result]Compared with other treatments， the application of low-temperature compound strain HT20 had the most significant effect on improving rice tillering;irrigation treatment during non-cultivation period could increase rice tillering;early planting had certain benefits for rice tillering， but the final effect was not significant， late planting was not conducive to rice tillering;conventional transplanting was more conducive to rice growth.[Conclusion]The application of low-temperature compound strain HT20 in rice straw returning to the field， proper irrigation during non-cultivation period and transplanting in mid late May could reduce the damage caused by straw decomposition and promote rice tillering and growth.

Key words Hebei coastal area;Decomposing agents;Water management;Transplanting period;Tillering of rice

我國是農業大國，農作物秸稈極其豐富，其中25%作為畜牧飼料，大約只有10%的秸稈通過還田提供肥料資源，工業上利用秸稈的更少，而大多數都廢棄或焚燒，不僅污染了環境更導致資源浪費[1]。秸稈還田能夠改善土壤結構，促進作物增產[2-3]，增加土壤的微生物多樣性，提高土壤的有機質、氮、磷等[4-5]，能夠合理利用秸稈資源。但秸稈在自然狀態下的降解速度非常緩慢，不僅不能作為當季作物的肥源[6]，還會影響播種質量、出苗率、作物生長及農事操作等。因此，加快秸稈分解速度，提高秸稈腐解率，成為秸稈還田技術推廣的研究熱點。柴文俊[7]應用菌劑處理作物秸稈直接還田，使西芹產量比未加菌劑處理增產 2.2%。劉起麗等[8]研究表明，施菌劑處理秸稈后的小麥分蘗數、千粒重顯著高于其他處理。金海洋等[9]在水稻秸稈還田過程中添加纖維素分解菌劑可顯著降低水稻秸稈的強度。但河北濱海區冬春季溫度低，水稻秸稈還田后難以腐解，需要研究適合濱海區低溫下能夠分解水稻秸稈的菌劑和合適的栽培措施。為此，筆者在水稻春季秸稈還田條件下，以不同腐熟劑和不同栽培措施（非栽培期水分管理及移植時期）為因素，研究了其對水稻分蘗及生長的影響，以期尋找適合該區域的腐熟劑以及合理的栽培措施。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與條件 該試驗于2020年在濱海現代農業綜合試驗站（39° 16′31″N，118°27′5.14″E）進行，該試驗站位于河北唐山市曹妃甸區，屬東部季風區暖溫帶半濕潤季節型近海大陸性氣候，具有光照充足、降水集中、雨熱同期、四季寒暖干濕分明等氣候特征。年平均氣溫11.4 ℃，蒸發量平均為1 969 mm，年降水量為635.9 mm，主要集中在7—8月。試驗地土壤類型為水稻土，0～20 cm耕層土壤理化性質：全鹽含量1.26 g/kg，pH 7.6 有機質含量17.94 g/kg，全氮含量1.13 g/kg，速效磷含量19.90 mg/kg，速效鉀含量242.32 mg/kg，速效氮含量73.11 mg/kg。該地為單季稻種植，上季水稻收獲后春季時秸稈粉碎還田。

1.2 供試作物 供試水稻品種為濱稻979，生育期170～175 d，采用插秧栽培方式，插秧密度為30 cm×16 cm。

1.3 秸稈腐熟劑 供試腐熟劑3種，分別為低溫復合菌系HT20、NFK和TWJ。低溫復合菌系HT20為自主研發產品，能夠低溫啟動，具有較強纖維素分解能力。NFK和TWJ為市場購買產品。

1.4 試驗設計 采用三裂式裂區試驗，腐熟劑為主因素A，包含5個水平：A1-A3為施用3種腐熟劑還田，A4為未施腐熟劑還田，A5為對照秸稈不還田;水分管理為副因素B，包含2個水平：B1不灌水;B2灌水，讓土壤含水量接近飽和狀態，并非大水漫灌。移植時期為副副因素C，包含3個水平：C1早植（約5月15日）、C2常規（5月22日）、C3晚植（5月29日），其余栽培期間肥料、農藥及水分管理措施同常規。主區面積為166 m2（16.6 m×10.0 m），副區面積為83 m2（8.3 m×10.0 m），再裂區面積為25 m2（8.3 m×3.0 m），重復3次。

1.5 測定指標與方法 移栽后第7天調查株高及每穴基本苗，每小區掛牌調查10穴，后每7 d調查一次株高及每穴分蘗數，直至停止分蘗，連續調查8～9次，記錄水稻長勢及分蘗動態。

1.6 數據統計分析 利用Excel軟件進行數據統計及基本計算，利用DPS軟件進行重復間的顯著性比較，利用Origin Pro軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同腐熟劑對水稻分蘗動態的影響 選取灌水和常規移栽時間條件下，比較不同腐熟劑處理下的水稻分蘗數，可以看出，水稻分蘗數整體呈先上升后下降的趨勢，各處理均在6月11日達到快速分蘗盛期，在7月1日達到分蘗高峰，之后分蘗數開始下降，于8月5日后趨于平緩（圖1）。

不同腐熟劑對水稻分蘗有一定的影響。與對照組A5（秸稈不還田）和對照組A4（未施腐熟劑還田）相比，處理組A1（HT20）整體分蘗數較高;提前進入分蘗盛期;且最高分蘗數最大（15個/穴）;其他處理A2、A3與A4之間分蘗動態區分不明顯。結果表明低溫復合菌系HT20能夠促進濱海區水稻分蘗，使其提前進入分蘗盛期，并提高其分蘗數;其他腐熟劑對濱海區水稻分蘗影響不大。

2.2 不同腐熟劑對水稻分蘗及生長的影響 將調查得到的大量數據通過DPS軟件進行分析，得到不同腐熟劑對水稻最高分蘗數、有效分蘗數、株高和成穗率的影響（圖2）。不同腐熟劑作用下水稻的最高分蘗數順序為A1>A5>A3>A2>A 有效分蘗數順序為A1>A2>A5>A4>A 不同腐熟劑作用下水稻的株高順序為A1>A5>A4>A2>A 成穗率順序為A1>A2>A5>A4>A3。從結果可以得出，A1處理的最高分蘗數、有效分蘗數和成穗率均高于其他組，且株高顯著高于其他組，由此得出A1（HT20）作用下能夠促進水稻的分蘗以及水稻的長勢，與其他幾種腐熟劑相比，HT20適合該區域水稻秸稈還田應用。

2.3 不同栽培措施（非栽培期水分管理及移植時間）對水稻分蘗的影響 通過對非栽培期不同水分管理條件下進行分析發現，B2（灌水）處理的水稻最高分蘗數顯著大于B1（不灌水）處理的水稻;B2（灌水）處理的水稻有效分蘗數與B1（不灌水）處理的水稻間差異不顯著，但平均略高于B1（不灌水）處理的水稻（圖3）。表明灌水處理會影響水稻的分蘗，能夠提高分蘗高峰期的最高分蘗數，從而在一定程度上增加有效分蘗。

通過對不同移栽時期下水稻的分蘗分析可以看出，C1（早植）處理有利于水稻的分蘗，在分蘗高峰期的最高分蘗數也顯著高于C3（晚植）處理，但在最后C3（晚植）與C2（常規值）處理間有效分蘗數差異不顯著，C1（早植）處理有效分蘗數卻顯著低于C2和C3處理（圖4）。由此可見，早植對水稻分蘗有一定的好處，但最終影響不大，晚植不利于水稻分蘗。

3 結論與討論

應用腐熟劑秸稈還田，可以加快秸稈分解速度，改善農田土壤結構，提高土壤肥力，從而達到增產目的，是秸稈還田研究中的熱點。董鵬等研究發現[10]利用有機物料腐熟劑作用小麥秸稈，加速了小麥秸稈的降解速率且有利于新茬作物生長;張楠等[11]利用寒地水稻秸稈腐熟劑處理還田水稻秸稈，使得土壤養分有所增加。使用腐熟劑處理還田秸稈已經得到普遍推廣，但不同地區的條件差異顯著，應因地制宜，尋找適合該地區的腐熟劑及栽培措施。該研究中低溫復合菌系HT20不僅能夠促進水稻分蘗，還提高了水稻成穗率，適合應用于河北濱海地區水稻秸稈還田中，配合非栽培期適當灌水（讓土壤含水量接近飽和狀態）和5月中下旬移栽更有利于水稻的分蘗和生長。

參考文獻

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