林景純,賴朝考,符 良
(欽州市欽南區大番坡鎮農業農村服務中心,廣西欽州 535037)
稻草還田是將水稻秸稈直接或經過腐熟后返還土壤的一種方法[1]。稻草中含有大量的新鮮有機物質,在翻壓還田后,經過一段時間的腐解作用其能夠轉化成速效養分和有機質,從而在一定程度上改良土壤理化性狀并促使水稻增產[2]。為進一步了解稻草翻壓還田對土壤養分及水稻產量構成要素的影響,特進行此次試驗。
試驗于2023 年7—11 月在廣西欽州市欽南區大番坡鎮沙古良村進行,試驗地地勢平坦,排灌方便,土壤為潴育沙泥田壤土,耕作層厚度20 cm,地力均勻,土壤pH 值4.67,全氮含量為2.91 g·kg-1,有效磷含量為3.7 mg·kg-1,速效鉀含量為55.6 mg·kg-1,有機質含量為49.9 g·kg-1。
供試水稻為吉豐優1002,由廣東省農科院水稻研究所、廣東省金稻種業有限公司選育,屬弱感光型雜交秈稻組合。供試稻草為當地收集的前茬早稻秸稈,在自然狀態下風干。供試化肥為單質肥,其中氮肥為尿素,N 含量為46%,由重慶嘉瑞康成科技有限公司生產;磷肥為鈣鎂磷肥,P2O5含量為15%,由貴州省福泉磷肥廠生產;鉀肥是氯化鉀,K2O 含量為60%,購自中化化肥有限公司。
試驗設2個處理,分別為測土配方肥+稻草翻壓還田處理(簡稱稻草還田處理)和測土配方肥+稻草不還田處理(簡稱不還田處理)。具體各處理稻草翻壓還田量和施肥量設計如表1 所示。試驗不設重復,每個小區面積533 m2(26.7 m×20 m)。小區間筑田埂,并用農膜包裹,各小區單排單灌,防止串水、串肥,四周設置寬1 m 的保護行。除稻草翻壓還田外,其他田間管理措施和農事操作均一致。

表1 試驗各處理稻草翻壓還田量和施肥量
水稻于7 月1 日浸種,7 月3 日采用塑料秧盤播種育秧,7 月15 日拉線定點插植,規格為20 cm×15 cm,每穴2 苗。稻草還田處理一次性翻壓還田風干質量為400 kg的稻草,于插植前4 d進行;另一個處理稻草不還田。每個處理磷肥一次性施用作為基肥;氮肥基肥、分蘗肥、幼穗肥、齊穗肥比例為3∶4∶2∶1;鉀肥基肥、分蘗肥比例為5∶5。基肥于插植前整地施下,分蘗肥于插植后7 d、15 d 分2 次施下,幼穗肥于幼穗分化前施下,齊穗肥于齊穗前施下。各小區病蟲草害防治措施、水排灌管理均相同。11月4日收割。
水稻生育期,采用田間觀察的方法調查記錄,具體方法為插植后5 d,每處理選定2點,每點選代表性植株10 蔸(共20 蔸),觀察記載禾苗分蘗動態和測量株高,每7 d 測量1 次,共5 次。水稻理論產量通過采集(齊泥割稻)代表性植株5 株,室內考種獲得,并計算谷草比。水稻實割產量通過對角線取樣,每個小區取5 點(共5.5 m2)收割,脫粒曬干后稱其質量并經計算獲得。籽粒和秸稈的氮磷鉀養分含量通過采集混合干谷0.5 kg、秸稈0.5 kg化驗分析測定。土壤理化性狀通過試驗前取耕層混合樣1 個、各處理于試驗后分別采耕層混合樣各1個,每樣質量均為0.5 kg,化驗分析測定。
由表2 可知,稻草還田處理的水稻回青期、分蘗初期、分蘗盛期比不還田處理晚1~2 d,幼穗分化初期、齊穗期和成熟期均相同。由此表明,稻草還田對水稻全生育期沒有顯著影響,但會推遲禾苗返青和分蘗。已有研究表明,在一定的范圍內,氮肥施用量越大,越能促進水稻早生快發[3]。稻草腐熟分解前期,其會消耗土壤中的速效氮肥,隨著分解產物不斷進入土壤,增加了土壤中氮、磷、鉀肥等速效肥和有機質含量[4]。因此,稻草還田處理導致的土壤中氮元素含量的變化,可能是影響水稻生長發育進程的重要原因。

表2 不同處理水稻生育時期
由表3 可知,與不還田處理相比,稻草還田處理的禾苗在株高和苗數上表現為先低后高、先少后多。7 月20 日,稻草還田處理的禾苗株高比不還田處理的矮0.8 cm,苗數相同;7 月27 日,稻草還田處理的禾苗株高比不還田處理的矮0.6 cm,苗數少0.1 株·蔸-1;8月3日,稻草還田處理的禾苗株高比不還田處理的高0.2 cm,苗數多0.3株·蔸-1;8月10日,稻草還田處理的禾苗株高比不還田處理的高0.2 cm,苗數多0.4株·蔸-1;8 月17 日,稻草還田處理的禾苗株高比不還田處理的高0.4 cm,苗數多0.6 株·蔸-1。這些結果表明,分蘗盛期前,稻草翻壓還田處理下的水稻生長表現略低于不還田處理,但從分蘗盛期開始后,水稻生長勢頭強勁,迅速超過不還田處理。由此可見,稻草翻壓還田處理對水稻生長的促進作用呈現出先弱后強的趨勢,與生育期的表現一致。

表3 不同處理水稻分蘗及株高比較
由表4 可知,稻草還田處理下的水稻穗長、有效穗數、每穗總粒數、結實率和千粒質量均優于不還田處理,分別增加了0.2 cm、4.4萬·hm-2、4.3粒、1.3%和0.3 g。根據產量結果進行統計分析,稻草還田處理的實割產量為7 062.5 kg·hm-2,對照不還田處理的實割產量為6 512.7 kg·hm-2,稻草還田處理比不還田處理增產549.8 kg·hm-2,增幅為8.4%。由此可知,稻草還田處理能夠全面提高水稻的產量構成要素,從而實現大幅增產。此外,稻草還田處理能夠一定程度上增加谷草比。

表4 不同處理的水稻產量及其構成因素比較
由表5 可知,稻草還田處理的土壤比不還田處理的土壤有機質含量增加0.3 g·kg-1,增幅為0.6%;全氮含量增加0.25 g·kg-1,增幅為8.7%;有效磷含量增加0.1 mg·kg-1,增幅為2.6%;速效鉀含量增加1.8 mg·kg-1,增幅為3.3%;土壤pH 值升至4.71,提高0.04。土壤中的有機質越豐富,對調節土壤水、肥、氣、熱等因素的影響越積極[5]。速效氮、速效磷、速效鉀肥含量越高,越能直接促進水稻生長發育、產量形成和籽粒品質優化[3]。試驗結果表明,稻草還田處理能夠改善土壤結構,有效增加土壤有機質和氮、磷、鉀等速效肥的含量,提高土壤肥力。

表5 試驗前、后的土壤養分含量比較
稻草翻壓還田處理對禾苗分蘗發生和植株生長的促進作用表現先弱后強,兼具緩效和長效促進作用。稻草還田處理下的水稻穗長、有效穗、每穗實粒數、千粒質量表現均優于不還田處理;實割產量達到7 062.5 kg·hm-2,比不還田處理增產549.8 kg·hm-2,產量增幅達8.4%;有機質含量增加0.6%,全氮含量增加8.7%,有效磷含量增加2.6%,速效鉀含量增加3.3%,土壤pH 值升高。這表明稻草還田能夠有效提高土壤肥力,改善土壤結構,從而促進水稻生長發育,全面提高水稻產量構成要素,進而增加水稻產量。此外,稻草還田處理雖然對水稻全生育期沒有顯著影響,但會推遲禾苗返青和分蘗,因此應該適當提前稻草翻壓時間或適當提高氮肥基肥、分蘗肥的施用比例,提高分蘗期土壤氮肥含量,避免苗期發生搶肥的情況,保證禾苗早發穩長。