秸秆还田配施秸秆腐熟剂在水稻上的应用效果研究

杨怀玉 徐广辉 高凤云 吕成春 王春林 石萍 朱建英

摘 要：2018—2019年在江苏省淮安市洪泽区开展了秸秆还田配施腐熟剂在水稻上的应用效果试验。结果表明：秸秆还田配施腐熟剂可以显著提高水稻的穗粒数、结实率以及产量，有效提高土壤有机质、速效钾和有效磷含量，降低土壤容重，同时显著加快了秸秆腐解速度。

关键词：秸秆还田;水稻;秸秆腐熟剂;应用效果

中图分类号 S141.4;S511文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）17-0089-03

作物秸秆是农业生产过程中主要的副产物，作物吸收的钾素80%以上都存在于秸秆中。秸秆直接还田是当前秸秆资源利用最便捷有效的途径，是缓解钾肥资源不足的重要措施，但由于秸秆还田后腐解较慢，养分释放速率跟不上作物需求，以及妨碍耕作和下茬作物发苗， 导致我国秸秆还田利用率一直较低。秸秆还田配施腐熟剂可加速秸秆降解和养分释放，缓解秸秆还田利用的负面效应。腐熟剂是一种能加速秸秆等有机物料分解、腐熟的生物活体制剂，秸秆还田时配施腐熟剂，以作物秸秆为主要原料接种有益菌剂，使秸秆养分有效化，同时形成大量的腐殖质，既可供给作物生长所需养分，又可增加和更新土壤有机质，促进土壤中有益生物活动，激发土壤中物质转化，从而达到改善土壤理化性状的目的。因此，笔者于2018—2019年开展了秸秆还田配施腐熟剂在水稻上的应用效果试验。

1 材料与方法

1.1 试验概况 试验于2018—2019年安排在江苏省淮安市洪泽区朱坝墩南徐寿翔、东双沟邵庄村花宝山、岔河镇岔河村李万和家承包田内进行，主要土壤类型为水稻土。5月6日水稻穴盘育秧，6月2日试验田划区、打埂、施基肥、施用秸秆腐熟剂，然后立即翻耕整平，埋放秸秆失重率测量网袋。

1.2 试验材料 供试水稻品种为南粳9108。供试秸秆腐熟剂由南京宁粮生物工程有限公司生产，主要含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、娄彻氏链霉菌、米曲霉，施用量30kg/hm2，同时增施尿素75kg/hm2。

1.3 试验设计 在朱坝墩南、岔河镇岔河村、东双沟邵庄各设3个处理：秸秆不还田、秸秆常规还田、秸秆还田配施腐熟剂。施肥量N、P2O5、K2O分别为270、75、105kg/hm2。每个小区面积40m2（5m×8m），重复3次，随机区组排列。2018年5月15日、2019年10月21日分别测定3个处理0～20cm土壤容重、有机质、速效钾、有效磷。同时按照农业部秸秆腐解度的测定方法 （失重率法）测定不同处理的秸秆失重率。

1.4 样品分析 土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法;有效磷测定采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法;速效钾测定采用乙酸铵浸提—火焰光度法;环刀法测定土壤容重。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻产量构成及产量的影响

2.1.1 穗数 由表1可知，3个试验点间水稻穗数无显著差异，朱坝、东双沟秸秆还田穗数低于秸秆不还田处理，只有岔河秸秆还田穗数稍高，可能是由于秸秆还田腐熟过程中需要吸收一定量的氮，导致与苗争氮，影响水稻分蘖。

2.1.2 每穗粒数 由表1可知，3个试验点秸秆常规还田、秸秆还田配施腐熟剂处理的水稻每穗粒数均显著高于秸秆不还田处理，朱坝秸秆常规还田高7.3粒，配施腐熟剂处理高12.8粒;东双沟秸秆常规还田高6.8粒，配施腐熟剂处理高11.7粒;岔河秸秆常规还田高6.7粒，配施腐熟剂处理高11粒。

2.1.3 结实率 由表1可知，3个试验点秸秆常规还田、秸秆还田配施腐熟剂处理的水稻结实率均显著高于秸秆不还田处理，朱坝秸秆常规还田高2.6个百分点，配施腐熟剂处理高4.5个百分点;东双沟秸秆常规还田高1.9个百分点，配施腐熟剂处理高4.5个百分点;岔河秸秆常规还田高3.8个百分点，配施腐熟剂处理高7.5个百分点。秸秆还田可有效提高土壤水溶性钾和矿物钾的含量，提高水稻结实率。

2.1.4 产量 由表1可知，相对于秸秆不还田，秸秆常规还田、秸秆还田配施腐熟剂均能显著提高水稻产量。朱坝秸秆常规还田增产率4.9%，配施腐熟剂处理增产7.6%;东双沟秸秆常规还田增产率2.0%，配施腐熟剂处理增产9.0%;岔河秸秆常规还田增产率11.6%，配施腐熟剂处理增产15.4%。同时，秸秆还田配施腐熟剂产量显著高于秸秆常规还田，朱坝增产率达2.6%，东双沟增产率达6.9%，岔河增产率达3.5%。

2.2 不同处理对土壤理化性状的影响

2.2.1 有機质 由表2可知，秸秆还田配施腐熟剂能有效提高土壤有机质含量。朱坝墩南秸秆不还田土壤有机质下降0.4g/kg，秸秆还田提高0.8g/kg，秸秆还田配施腐熟剂提高1.6g/kg;东双沟邵庄秸秆不还田下降0.3g/kg，秸秆还田提高1.1g/kg，秸秆还田配施腐熟剂提高2.0g/kg;岔河镇岔河村秸秆不还田提高0.4g/kg，秸秆还田提高2.2g/kg，秸秆还田配施腐熟剂提高2.6g/kg。作物秸秆绝大部分是有机成分，其中纤维素、半纤维素及蛋白质复合体较难被微生物分解，残留在土壤中形成土壤有机质。秸秆还田能够增加土壤有机质，促进土壤肥力平衡，避免地力衰退。秸秆还田配施秸秆腐熟剂是增加土壤有机质最为有效的措施。

2.2.2 速效钾和有效磷 由表2可知，秸秆还田能显著提高土壤速效钾和有效磷含量。朱坝墩南秸秆不还田速效钾下降0.9g/kg、有效磷提高0.3g/kg，秸秆还田速效钾提高7.5g/kg、有效磷提高0.3g/kg，秸秆还田配施腐熟剂速效钾提高8.7g/kg、有效磷提高0.8g/kg;东双沟邵庄秸秆不还田速效钾提高4.0g/kg、有效磷下降0.2g/kg，秸秆还田速效钾提高4.3g/kg、有效磷提高0.2g/kg，秸秆还田配施腐熟剂速效钾提高8.6g/kg、有效磷提高1.5g/kg;岔河镇岔河村秸秆不还田速效钾提高4.8g/kg、有效磷提高0.2g/kg，秸秆还田速效钾提高8.8g/kg、有效磷提高0.5g/kg，秸秆还田配施腐熟剂速效钾提高6.1g/kg、有效磷提高1.5g/kg。秸秆还田一方面能促进土壤中难溶性磷和微量元素的转化，另一方面秸秆还田配施秸秆腐熟剂释放的微量元素占作物吸收总量的80%，不仅增加土壤养分，还提高了养分有效性。作物从土壤中吸收的钾有70%～85%保存在植物残体中且有效性很高，通过秸秆还田可以将大量的钾归还给土壤。

2.2.3 土壤容重 由表2可知，秸秆还田后，3个试验点土壤容重均有不同程度的下降。朱坝墩南秸秆常规还田土壤容重下降0.04g/cm3，秸秆还田配施腐熟劑下降0.05g/cm3;东双沟邵庄秸秆常规还田下降0.04g/cm3，秸秆还田配施腐熟剂下降0.04g/cm3;岔河镇岔河村秸秆常规还田下降0.06g/cm3，秸秆还田配施腐熟剂下降0.08g/cm3。秸秆还田可促进土壤中水稳性团聚体的形成，使土壤容重降低，总空隙度增加，改善土壤的结构性和耕性，增强土壤的稳水保肥性能。

2.3 秸秆还田配施秸秆腐熟剂对秸秆腐解度的影响 由表3可知，秸秆还田配施秸秆腐熟剂可以加快秸秆腐解速度。由表4～6可知，朱坝墩南、东双沟邵庄、岔河镇岔河村3个试验点秸秆还田配施腐熟剂的秸秆失重率与秸秆常规还田存在显著性差异，秸秆腐熟效果均优于常规还田。

3 结论与讨论

试验结果表明：（1）秸秆还田配施腐熟剂可以显著提高水稻的穗粒数、结实率以及产量;相对秸秆不还田和秸秆常规还田，朱坝点增产7.6%、2.6%，东双沟点增产9.0%、6.9%，岔河点增产15.4%、3.5%。（2）秸秆还田配施腐熟剂可以显著提高土壤有机质、速效钾和有效磷含量，降低土壤容重。朱坝点有机质提高6g/kg，东双沟点提高2.0g/kg，岔河点提高2.6g/kg;朱坝点速效钾提高8.7g/kg、有效磷提高0.8g/kg，东双沟点速效钾提高8.6g/kg、有效磷提高1.5g/kg，岔河点速效钾提高6.1g/kg、有效磷提高1.5g/kg;朱坝点土壤容重下降0.05g/cm3，东双沟点土壤容重下降0.04g/cm3，岔河点土壤容重下降0.08g/cm3。（3）秸秆还田配施腐熟剂可以显著加快秸秆腐解速度，相对秸秆常规还田，30d秸秆失重率，朱坝点增加2.8个百分点，东双沟点增加4.3个百分点，岔河点增加2.9个百分点。

土壤培肥与耕地质量提升是一个复杂而漫长的过程。秸秆还田是当前提高土壤肥力最便捷有效的途径，也是缓解土壤钾肥不足的重要措施。但要想达到良好的培肥效果，需要配施秸秆腐熟剂，施用量30kg/hm2，同时增施尿素45～75kg/hm2，并且要进行 3 年以上的连续秸秆还田，才可能明显改善耕地质量。

参考文献

[1]吕军.土壤改良学[M].杭州：浙江大学出版社，2011.

[2]王克孟.土壤肥料技术的研究与推广[M].北京：中国农业出版社，2001.

[3]莫惠栋.农业试验统计[M].上海：上海科学技术出版社，1984.

[4]陆欣.土壤肥料学[M].北京：中国农业大学出版社，2002.

（责编：徐世红）