秸稈全量還田配施腐熟劑對冬小麥及土壤養(yǎng)分的影響

中圖分類號：S512.1 文獻(xiàn)識碼：A 文章編號：0488-5368（2025）08-0071-04

Effects of Combining Total Straw Returning with a Decomposing Agent on Winter Wheat and Soil Nutrients

LIU Xiaoyuan， ZHANG Junli， SUO Long， ZHANG Qi，MA Qingqing，BAI Yisha， ZHAO Hui（WeinanAgricultural TechnologyExtensionCenter，Weinan，Shaanxi714Ooo，China）

Abstract： A field experiment was conducted in the Guanzhong region of Shaanxi Province to investigate the effects of total straw returning combined with diferent application rates of decomposing agents on winter wheat and soil nutrients.The aim was to providea theoretical basis for the rational use of decomposing agents and to improve straw utilization eficiency in local winter wheat production.Four treatments were established：（CK）total straw returning alone；（T1） total straw returning with 30kg/hm² of decomposing agent；（T2） with 60 （2號 kg/hm² ； and（T3）with 90kg/hm² . The results showed that，to varying degrees，all treatments improved the nutrient content of wheat grains and soil.The T3 treatment increasedthe total phosphorus content in winter wheat grains by 6.96% .In terms of soil nutrients，total nitrogen and total phosphorus content increased by 10.20% （20 and 3.48% ，respectively. Moreover，total potassum，alkali -hydrolyzable nitrogen，available phosphorus，and available potassium increased significantly by 5.96% ， 17.63% ， 36.50% ，and 51.20% ，respectively.Soil organic carbon and organic matter content also increased significantly，both by approximately 13% .Therefore，the combination of total straw returning with 90kg/hm² of decomposing agent proved to be the most effective treatment for enhancing nutrient content in winter wheat and improving soil fertility in the Guanzhong region.

Key words： Total returning；Decomposing agent;Winter wheat;Soil；Nutrients

秸稈還田作為農(nóng)作物秸稈資源綜合利用的重要方式，對提升耕地質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境有重要意義，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用日益廣泛[]。陜西關(guān)中冬小麥-夏玉米輪作區(qū)，秸稈還田已成為秸稈循環(huán)利用的主要方式，但全量秸稈機(jī)械化還田量大、還田腐解緩慢，秸稈腐解不徹底會嚴(yán)重影響作物生長及土壤水肥狀況[2]。腐熟劑作為一種能加速秸稈等有機(jī)物料分解、腐熟的生物活體制劑，具有促進(jìn)秸稈腐解、提高秸稈中的養(yǎng)分釋放和利用效率的作用[3]。目前，大部分研究主要集中在秸稈還田、腐熟劑對作物生長產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的研究[4-6]，配施腐熟劑對作物養(yǎng)分和土壤養(yǎng)分的研究相對較少。因此，本試驗旨在探索玉米秸稈全量還田的情況下，配施不同用量秸稈腐熟劑對冬小麥及土壤養(yǎng)分的影響，為陜西關(guān)中冬小麥-夏玉米輪作區(qū)科學(xué)合理使用腐熟劑、提高秸稈利用率提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在陜西省渭南市臨渭區(qū)官道鎮(zhèn)滿寨村穆家莊家庭農(nóng)場 （109^°46^′N，34^°60^′E） 進(jìn)行，年平均溫度 16.3^qC ，年降雨量在 566mm ，無霜期 213d 。試驗地土壤養(yǎng)分中全氮含量 0.65g/kg 、堿解氮含量54.12mg/kg 有效磷含量 7.0mg/kg 、速效鉀含量135mg/kg.pH 值8.0。

1.2 試驗材料

前茬玉米采收后，使用聯(lián)合收割機(jī)打碎玉米秸稈（長度 lt;10cm ）進(jìn)行機(jī)械全量還田。

供試冬小麥品種為西農(nóng)165，播種量262.5kg/hm² ，于2022年10月下旬播種，2023年6月上旬收獲。供試秸稈腐熟劑（湖北中向生物工程有限公司）有效活菌數(shù) ?200 億/g，與細(xì)沙混勻撒施于粉碎秸稈表面，結(jié)合肥料翻耕土層 20～25cm 。

尿素（陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司）含總氮（N）≡46% ， 150kg/hm² ；磷酸二氫銨（云南云天化股份有限公司）含總氮 （N）≡18% .P₂O₅gtrapprox46% ，180kg/hm² ;硫酸鉀（德福萊克生態(tài)肥業(yè)（煙臺）有限公司）含氧化鉀 K₂0≥40% ， 150kg/hm² 。肥料在小麥播種前進(jìn)行均勻撒施。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理，每個處理3個重復(fù)小區(qū)，每個重復(fù)小區(qū) 91m² （ 13m×7m） ，小區(qū)隨機(jī)間隔。對照（CK）：玉米秸稈全量還田；處理（T1）：玉米秸稈全量還田配施 30kg/hm² 腐熟劑;處理（T2）：玉米秸稈全量還田配施 60kg/hm² 腐熟劑；處理（T3）：玉米秸稈全量還田配施 90kg/hm² 腐熟劑。其他田間管理措施一致。

1.4 測定指標(biāo)與方法

小麥?zhǔn)斋@期，每個試驗小區(qū)隨機(jī)選取3個1 m² （ 1m×1m， 長勢均勻、有代表性樣段采集小麥樣品，經(jīng)過人工脫粒后，每個處理混合樣品 50g 送至楊凌新化生態(tài)科技有限公司測定小麥籽粒氮、磷、鉀含量。

小麥?zhǔn)斋@后，用土鉆5點(diǎn)法采集各處理小區(qū)0～20cm 土層土壤，每個處理混合樣品 100g 土樣送至楊凌新化生態(tài)科技有限公司測定土壤的全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excle2019對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、處理和繪圖，SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈全量還田配施腐熟劑對冬小麥籽粒養(yǎng)分 的影響

由表1可知，T3處理的冬小麥籽粒全氮含量最高，為 21.53g/kg ，較CK提高了 0.56% ，但無顯著差異；T1處理、T2處理分別較CK降低 3.55% 、3.22% 。T3處理的冬小麥籽粒全磷含量最高，為2.46g/kg ，較CK顯著提高 6.96% ;T1處理 ?T2 處理與CK無顯著性差異。3個處理的冬小麥籽粒全鉀含量顯著低于CK，T1處理、T2處理、T3處理分別較CK顯著降低 38.43%.32.74%.34.88% 。說明秸稈全量還田配施腐熟劑的小麥籽粒全磷含量增加、全鉀含量降低、全氮含量變化較小。其中，秸稈全量還田配施 90kg/hm² 腐熟劑可以有效提高冬小麥籽粒全磷含量。

表1秸稈全量還田配施腐熟劑對冬小麥籽粒養(yǎng)分的影響

注：不同小寫字母表示試驗處理間達(dá)0.05顯著性差異。下同。

2.2秸稈全量還田配施腐熟劑對土壤養(yǎng)分的影響

由表2可知，秸稈全量還田配施腐熟劑對土壤全效養(yǎng)分含量的影響不同。雖然T3處理的土壤全氮、全磷分別為 1.08g/kg，1.19g/kg ，比CK 提高了 10.20%，3.48% ，但各處理與對照均無顯著性差異。T3處理全鉀含量最高，達(dá)到 20.45g/kg ，比對照、T1處理、T2 處理差異顯著，分別提高了5.96%.4.55%.4.02% 。說明秸稈全量還田配施腐熟劑一定程度提高土壤的全氮、全磷，可以顯著提高全鉀含量。其中，秸稈全量還田配施90kg/hm² 腐熟劑對土壤全鉀含量提高最為顯著。

表2秸稈全量還田配施腐熟劑對土壤全效養(yǎng)分的影響

由表3可見，T2處理、T3處理的堿解氮、速效鉀含量均顯著高于CK，T1處理與CK處理無顯著性差異。其中，T2處理和T3處理的堿解氮含量較CK分別提高了 12.68%.17.63% ，速效鉀較CK提高了 51.2% 以上。T2處理、T3處理的土壤有效磷養(yǎng)分顯著高于CK，T1與CK無顯著性差異。其中，T2處理和T3處理的有效磷含量較CK分別提高了 25.20%.36.50% 。說明秸稈全量還田配施腐熟劑可以提高土壤堿解氮、有效磷、速效鉀養(yǎng)分含量。其中，秸稈全量還田配施 60kg/hm² 、90kg/hm² 腐熟劑的效果較好。

表3秸稈全量還田配施腐熟劑對土壤速效養(yǎng)分的影響

由表4可見，3個處理均能不同程度提高土壤有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分含量，依次為T3處理 gt;T2 處理 gt;T1 處理 gt;CK 。T3處理的土壤有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)含量最高，分別為 10.83g/kg，18.67g/kg ，較CK顯著提高 13% ；較T1處理和T2處理分別提高9.62%.5.45% ，但無顯著性差異。說明秸稈全量還田配施腐熟劑可以提高土壤有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)的含量。其中，秸稈全量還田配施 90kg/hm² 腐熟劑的效果最好。

表4秸稈全量還田配施腐熟劑對土壤有機(jī)養(yǎng)分的影響

3 討論與結(jié)論

秸稈還田配施腐熟劑能縮短秸稈腐熟時間，改善土壤水肥條件，對植株生長發(fā)育具有促進(jìn)作用[7]。有研究結(jié)果表明，秸稈還田后能夠提高作物籽粒氮磷鉀含量，如張凡等研究發(fā)現(xiàn)，秸稈全量還田后可以顯著提高棉花生物量以及氮磷鉀養(yǎng)分的吸收量;魯耀雄等°研究表明，添加秸稈腐熟劑能夠顯著提高晚稻植株氮磷鉀含量。而劉偉剛2等試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，秸稈還田后小麥籽粒氮、磷、鉀含量降低，在低氮量水平下，小麥地上部吸氮量、吸鉀量秸稈還田低于不還田，吸磷量較高。本試驗結(jié)果表明，秸稈還田配施腐熟劑可以顯著提高小麥籽粒全磷含量、降低全鉀含量、全氮含量影響不大。筆者認(rèn)為，出現(xiàn)不同結(jié)果的原因可能是秸稈全量還田過程中，由于秸稈量較大，腐解需要的碳氮比較高，造成秸稈腐解時會發(fā)生微生物與作物“競氮\"現(xiàn)象[\"]，導(dǎo)致土壤供氮能力不足，同時，由于土壤氮素的虧缺，從而影響了小麥對磷、鉀的吸收[1]

王壤氮、磷、鉀含量反映了土壤供肥能力，羅文麗[12]等研究水稻秸稈腐解規(guī)律及其養(yǎng)分釋放特征，發(fā)現(xiàn)加人腐熟劑能促進(jìn)秸稈腐解和氮磷鉀的釋放；郭新送等[13]研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)物料腐熟劑后，土壤的堿解氮、速效磷、速效鉀含量顯著增加27.35%.31.58%.8.14% ；宋建宇[14]等施用腐熟劑處理的土壤全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量均高于對照處理的；尚文慶[15]等施用秸稈腐熟劑處理土壤全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等養(yǎng)分含量均有所增加，這些研究與本試驗結(jié)果相似。這是由于秸稈中含有氮、磷、鉀、中微量元素和有機(jī)物質(zhì)等[16]，還田后在腐熟劑的催化作用下加速分解腐爛，釋放的氮磷鉀直接轉(zhuǎn)化為土壤速效氮磷鉀，提升了土壤養(yǎng)分含量，可以為作物生長發(fā)育提供礦質(zhì)養(yǎng)分。

有機(jī)質(zhì)含量高低是評價土壤肥力和健康狀況的重要指標(biāo)，而作物秸稈是土壤有機(jī)質(zhì)的重要來源之一。廖超林[17]等發(fā)現(xiàn)，稻草秸稈配施腐熟劑顯著提高土壤TOC含量和土壤活性有機(jī)碳組分的有效率，降低有機(jī)碳抗氧化性能；廖萍[18]等秸稈還田顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量;袁嫚嫚[9]等在水稻-油菜輪作區(qū)試驗發(fā)現(xiàn)秸稈還田配施化肥處理土壤總有機(jī)碳顯著增加了 5.62%～12.08% ；張華艷[20等研究表明，秸稈還田可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，比不還田區(qū)增加了 10.65% ，這些與本試驗結(jié)果一致。這是由于秸稈全量還田配施腐熟劑能夠加快將秸稈中的碳氮轉(zhuǎn)化為土壤中的碳氮，為土壤微生物活動提供營養(yǎng)物質(zhì)，提高微生物活性，加速土壤有機(jī)碳的礦化，增加了有機(jī)質(zhì)的含量。

綜上所述，秸稈全量還田配施腐熟劑均可一定程度提高小麥籽粒以及王壤養(yǎng)分。其中，秸稈全量還田配施 90kg/hm² 腐熟劑，冬小麥籽粒全磷含量提高 6.96% ，土壤全氮、全磷含量提高 10.20% ！3.48% ，土壤全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別顯著提高 5.96%17.63%36.50%51.20% ，土壤有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)含量均顯著提高 13% 。可見，秸稈全量還田配施 90kg/hm² 腐熟劑對提高關(guān)中地區(qū)冬小麥及土壤養(yǎng)分效果最佳。

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