朱容辰 王文升 王玲 郭玉玲
(山東省臨沭縣農業農村局 山東 臨沭 276700)
臨沭縣常年種植冬小麥約3.67 萬hm2,產生小麥秸稈約25 萬t;玉米約1.0 萬hm2,產生玉米秸稈約10 萬t。夏秋兩季小麥、玉米秸稈總量約35 萬t(秋季秸稈利用程度還相對不高)。全縣秸稈綜合利用量共29.5 萬t,秸稈還田約24.5 萬t。秸稈腐熟劑能有效地將作物秸稈分解為小的有機質成分或者無機成分,歸還土壤,從而有助于提高土壤有機質含量,同時,釋放作物生長所需要的大中微量元素;并能夠有效改良土壤結構,提高土壤通氣和保肥保水功能[1]。探索在增施有機物料腐熟劑的情況下,秸稈還田對土壤理化性狀及冬小麥農藝性狀和產量的影響,為秸稈腐熟劑在當地冬小麥生產上推廣應用提供理論依據。
1.1 供試地塊土壤狀況。試驗地點設在店頭鎮東沈馬村,土種為重壤質黑土裸露(夾砂姜層)砂姜黑土,土壤質地為黏土;位于丘陵的下部,屬于高產地塊。養分含量為pH 值5.54、有機質23.53 g/kg、全氮0.8 g/kg、有效磷27.5 mg/kg、速效鉀105 mg/kg。前茬作物為夏玉米,品種為農大372,產量為8 550 kg/hm2。
1.2 供試材料。①供試肥料:小麥配方肥(18-12-10)(山東金沂蒙生態肥業有限公司),有機物料腐熟劑(粉劑,有效活菌數≥0.2 億/g,山東君德生物科技有限公司)。②供試小麥品種為魯原502。
1.3 試驗區設計。本試驗共設4 個處理,每個處理試驗小區667m2。處理1(CK):為單獨施用配方肥,試驗小區施用冬小麥配方肥(18-12-10)50 kg。處理2:在玉米秸稈粉碎還田的基礎上施用配方肥,即試驗小區施用冬小麥配方肥(18-12-10)50 kg+玉米秸稈。處理3:在玉米秸稈粉碎還田的同時施用有機物料腐熟劑,再施用配方肥,即試驗小區施用冬小麥配方肥(18-12-10)50 kg+玉米秸稈+有機物料腐熟劑(有效活菌數≥0.2 億/g)6 kg。處理4:在處理3 的基礎上增施有機物料腐熟劑,即試驗小區施用冬小麥配方肥(18-12-10)50 kg+玉米秸稈+有機物料腐熟劑(有效活菌數≥0.2 億/g)12 kg。
1.4 主要農事操作。玉米機械收割時,將作物秸稈粉碎(長度5 ~10 cm)后均勻地撒在地面上,有機物料腐熟劑在耕地前撒在粉碎的玉米秸稈上。進行第1 次深翻時,伴隨施肥將粉碎后的玉米秸稈翻入土壤中,所有肥料均作為底肥一次性施入,施肥深度約22 cm。建立獨立的灌排水溝,防止串水串肥。11 月2 日播種,播種量為150 kg/hm2。種子使用種衣劑包衣處理(含殺蟲劑殺菌劑成分),行距20 cm。播種后再鎮壓1次,防止土壤中水分散失,保證土壤淺表保持濕潤狀態和避免種子萌發后出現“吊根”現象。每個處理除草、防病治蟲、灌水等農藝措施均按當地常規方法進行。3 月中旬澆水1 次。6 月8 日測產,每處理取1 m2,測穗數、穗粒數和千粒重,重復3 次,進一步測算每公頃產量。
2.1 不同處理對土壤理化性狀的影響。秸稈還田前和小麥收獲后(施用有機物料腐熟劑的地塊)分別進行土壤采集,土壤采集時嚴格按照土壤采集技術規范。秸稈還田前土樣化驗結果為pH 值5.54、有機質23.53 g/kg、全氮0.80 g/kg,土壤中有機碳氮比為17.06∶1。小麥收獲后土樣化驗結果為pH 值5.61、有機質24.26 g/kg、全氮0.82 g/kg,土壤中有機碳氮比為17.16∶1。小麥收獲后土壤中的pH 值酸性偏弱了0.07,有機質含量提高了0.73 g/kg,全氮提高了0.02 g/kg,碳氮比也有所提高。說明秸稈腐熟劑能有效地將作物秸稈分解為小的有機質成分或者無機成分,歸還土壤,從而有助于提高土壤有機質含量,改善土壤理化性狀[1]。
2.2 不同處理小麥生長性狀的分析。從表1 可以看出,不同的施肥結構對小麥主要的性狀影響不同。①株高的比較結果:處理2 最高,比處理1 高4.5 cm,比處理3 高2.8 cm,比處理4 高2.4 cm;株高從高到低的排列順序依次為處理2>處理4>處理3>處理1。②1 m2有效穗數的比較結果:處理3 最多,處理1最少,處理2、處理3 和處理4 分別比處理1 多15個、28 個和23 個,增幅分別為2.7%、5.1%、4.3%,1 m2有效穗數從多到少的排列順序依次為處理3>處理4>處理2>處理1。③穗粒數的比較結果:處理2最少,與處理2 相比,處理1、處理3 和處理4 的穗粒數分別增加1.8 粒、3.7 粒、3.9 粒,增幅分別為5.4%、11.0%、11.6%,按照穗粒數從大到小排序依次為處理4>處理3>處理1>處理2。④千粒重的比較結果:處理1 最輕,與處理1 相比,處理2、處理3和處理4 的千粒重分別增加5.54 g、3.31 g、3.90 g,增幅分別為13.67%、8.16%、8.81%,千粒重比較結果為處理2>處理4>處理3>處理1。秸稈還田在小麥畝穗數和千粒重方面表現最優,表明該配比能在小麥生育期提供均衡養分,中后期秸稈腐熟后釋放有機質和營養元素,小麥不脫肥,促進分蘗和灌漿,提高畝穗數及千粒重,總之,秸稈還田和有機物料腐熟劑有利于小麥個體發育,可幫助建立良好的群體結構,增產優勢明顯。

表1 不同處理小麥主要性狀
2.3 不同處理小麥產量結果分析。從表2 中可以看出,處理2 比處理1 增產了842.70 kg/hm2,增產率為10.89%,處理3 比處理1 增產了1 539.15 kg/hm2,增產率為19.89%,處理4 比處理1 增產了1 561.35 kg,增產率為20.18%;4 個處理產量的比較是處理4>處理3>處理2>處理1。從產量上來看,處理4 的施肥結構優勢明顯,體現了秸稈還田添加腐熟劑在增產方面較單純的配方肥料具備優勢。對表2 中的產量進行方差分析,處理間的F=418.44 >F0.01=9.78,表明不同處理間有極顯著差異,重復間的F=13.20 >F0.01=10.93,表明重復間有極顯著差異。

表2 不同處理對小麥產量的影響
2.4 不同處理對小麥經濟效益的影響。從表3 可以看出:①凈收入比較結果:與處理1 相比,處理2、處理3、處理4 凈收入每公頃高886.52 元、1 593.15 元、1 470.46 元,增幅為14.6%、26.3%、24.2%,增幅從大到小的順序為處理3>處理4>處理2。②產投比結果比較:與處理1 相比,處理2、處理3、處理4 分別高9.6%、15.9%、9.6%,產投比排序從高到低依次為處理3>處理2 = 處理4>處理1。反映在肥料價格、機播或機收成本上,使用秸稈還田和有機物料腐熟劑的投入要高于不使用的,但有機物料腐熟劑能增產、增效和提高產投比。

表3 不同處理經濟效益分析表
由于地力水平較好,冬小麥產量在當地來說表現較高。本試驗通過使用秸稈還田和有機物料腐熟劑,在改善土壤理化性狀、植物的農藝性狀、增產增效方面均有良好的效果,本試驗證明每公頃施用冬小麥配方肥(18-12-10)750 kg + 玉米秸稈+ 有機物料腐熟劑(有效活菌數≥0.2 億/g)90 kg 的施肥結構,每公頃產量達到9 276.45 kg,凈收入7 660.03 元,效果最好,是最佳施肥結構,在本地區典型種植制度為小麥—玉米的主產區,具有良好的推廣價值,適宜大面積推廣。
