腐秆剂在稻草还田中的应用研究探讨

廖世喜，胡慈云，程国金，汤文光，汪 柯，唐海明

（1.醴陵市土肥工作站，湖南 醴陵 412205；2.湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙 410125）

作物秸秆还田不仅可以促进作物增产，而且可以固碳减排，培肥土壤，提高地力[1-2]。因此，推进作物翻耕秸秆还田和免耕秸秆覆盖还田，发展低碳农业，是提高土壤有机质和培肥地力的重要途径。但是，在生产实际中，秸秆还田，既费工又费时，如果翻压还田技术不到位，易造成秸秆腐解速度慢，影响水稻的生长发育。在生产实际中，农民往往将秸秆焚烧或抛弃，既严重污染大气和水域[3]，又导致大量碳素和养分的损失，严重影响到土壤有机质的平衡，致使耕地质量逐渐下降。

醴陵市是双季稻主产区，优势作物为水稻，作物秸秆资源丰富。从20世纪50年代起，就有稻草还田的习惯，但面积不大，进入80年代以后，由于耕作制度的改革、吨粮田的开发、高产耐肥品种的推广、水稻栽培技术的改进，特别是化肥工业的发展，水稻施肥制度发生了重大变化：绿肥面积显著下降和沤制有机肥等传统施肥方式因费时、费工、低效而不为农民重视；出现了重化肥轻有机肥、重用地轻养地、重产出轻投入的现象，导致农作物摄走的养分增加，引起土壤有机质明显下降。因此，广辟肥源，加强有机肥料建设，推进稻草还田，促进有机物质循环利用，是确保耕地质量提升，促进水稻高产的重要途径。

利用翻耕稻草还田和免耕稻草覆盖还田都是省工、省肥、节水、节本、改土、培肥、增产的重要措施[4]。但稻草含有大量的硅、钾等营养元素，粗纤维含量高，还田后秸秆不易腐烂分解，常导致前期与禾苗争氮、争肥，影响到禾苗的生长发育。为了推进作物秸秆高效利用，加速稻草腐烂分解，实现粮食增产、农民增收。笔者于2009年开展了作物秸秆腐秆剂在稻草还田应用技术中的试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点为湖南省醴陵市大障镇陶家垅村，供试土壤为第四纪红壤发育的红黄泥，前作早稻，排灌方便，土壤肥力均匀。

1.2 试验设计

本试验设稻田翻耕和免耕两种土壤不同耕作方式，设5个试验处理：①常规施肥；②常规施肥+稻草还田（CK2）；③常规施肥+稻草还田+荣宝砂粒剂腐秆剂（宁夏大荣实业集团有限公司生产）；④常规施肥+稻草还田+金葵子粉剂腐秆剂（广州佛山金葵子植物营养有限公司生产）；⑤常规施肥+稻草还田+瑞莱特乳剂腐秆剂（成都合成生物科技有限公司生产）。小区面积33.3 m2，3次重复，采用随机区组排列。供试晚稻品种为丰源优299，6月16日播种，7月17日移栽。

施肥用量及施肥方式：常规施肥是40%（20∶10∶10）复合肥375 kg/hm2作基肥，尿素150 kg/hm2做追肥；稻草还田量6 000 kg/hm2；秸秆腐秆剂使用量为：荣宝砂粒剂225 kg/hm2,金葵子粉剂30 kg/hm2，瑞莱特乳剂150 mL/hm2。

1.3 试验方法

翻耕稻草还田于7月16日翻耕整地，免耕稻草覆盖还田在早稻收割后喷施克无踪3 L/hm2除草剂灭茬除草。7月17日分区作埂覆膜、分区施用基肥。稻草还田处理施用腐秆剂，翻耕稻草还田将稻草均匀踏入泥内，稻草免耕覆盖还田直接将稻草摆放在稻行间。7月17日移栽晚稻，移栽密度为25蔸/m2。7月24日施用追肥，8月1日落水晒田，控制分蘖。其他栽培管理措施与大田一致。

1.4 采样及测定方法

收获时按常规要求考种，分小区单收、单晒、单称计算产量。土样在试验前大田取混合样一个（采用X型20点法，取样深度0～20 cm），试验收获后在各小区分处理取混合样，方法（同前）。测定方法：土壤pH采用混合指示剂比色法，土壤有机质采用重铬酸钾法，全氮采用重铬酸钾-硫酸消化法，碱解氮采用蒸馏法，速效钾采用火焰光度法[5]。

2 结果与分析

2.1 施用不同腐秆剂对晚稻主要生育期的影响

从表1可以看出，两种不同土壤耕作方式比较，翻耕稻草还田的抽穗期、成熟期均比稻草不还田（CK1）推迟1～2 d。在等量稻草还田条件下，翻耕稻草还田施用腐秆剂各处理比不施腐秆剂（CK2）的抽穗期推迟2～3 d，成熟期推迟1～4 d；免耕稻草覆盖还田的抽穗期均比不施腐秆剂推迟2～5 d，成熟期均比不施腐秆剂推迟2～1 d。这表明秸秆还田对水稻生长发育有一定影响，从两种不同土壤耕作方式分析，无论哪种土壤耕作方式，秸秆还田施用腐秆剂对水稻的生长发育均有一定的影响，都表现为生育期略有推迟。

表1 施用不同腐秆剂对晚稻主要生育期的影响（月－日）

2.2 施用不同腐秆剂对晚稻主要经济性状的影响

从表2可以看出，晚稻稻草秸秆还田、施用腐秆剂能明显改善晚稻穗部的经济性状，促进水稻产量的提高。两种不同土壤耕作方式中，翻耕稻草还田施用腐秆剂的处理3、处理4、处理5有效穗比对照（CK1）分别增加 102.9、21.3、26.55 万/hm2，平均增加50.3万穗/hm2；翻耕稻草还田方式下处理1（CK1）的结实率要高于其他处理；与CK1相比，处理3的千粒重下降1.9 g，处理4、处理5的千粒重分别增加1.2 g、1.1 g。由于有效穗增加，表现显著增产（表3），施用腐秆剂的处理3、处理4、处理5分别比对照（CK1）增产 19.01%、16.32%、16.03%；与CK1相比，免耕稻草覆盖还田处理3、处理4、处理5每穗总粒数分别增加6.0、22.1、16.8粒；结实率分别增加2.1%、6.7%、6.1%；处理3的千粒重下降0.9 g，处理4、处理5的千粒重分别增加0.3 g、0.1 g。在翻耕稻草还田方式下，施用的腐秆剂的处理 3、处理 4、处理 5分别比CK2增产9.96%、7.47%、7.20%（表3）。上述结果表明，秸秆还田有利 于促进水稻的生长发育，能显著提高有效穗数，改善穗部经济性状，有利于水稻增产。

表2 施用不同腐秆剂对晚稻穗部经济性状的影响

表3 施用不同腐秆剂对晚稻产量的影响

2.3 施用不同腐秆剂对晚稻产量的影响

已有研究表明，稻草还田能促进水稻增产[1]。由于稻草C/N比较高，往往C/N比协调不好，常导致水稻减产。本试验无论翻耕或者免耕，均表现明显的增产。其原因是施用不同腐秆剂后，促进了秸秆的腐解，确保了土壤及时供肥，防止了因稻草还田，稻草在腐解过程中与水稻争肥的矛盾，确保了水稻正常生长。从表3可以看出，翻耕稻草还田施用腐秆剂比对照（CK1）增产16.03%～19.01%，平均增产17.12%；比翻耕稻草还田（CK2）增产7.20%～9.96%，平均增产8.21%，增产效果显著。经方差分析，F检验表明，翻耕稻草还田施用腐秆剂3个处理比无稻草还田增产效果达到极显著水平。在免耕稻草覆盖还田情况下，免耕稻草覆盖还田施用腐秆剂比对照（CK1）增产9.55%～13.00%，平均增产10.8%；比免耕稻草覆盖还田（CK2）增产1.26%～4.48%，平均增产2.43%，增产效果明显。经方差分析，F检验表明，稻草还田施用腐秆剂3个处理比无稻草还田、免耕稻草覆盖还田的增产效果均达到极显著水平。

2.4 施用不同腐秆剂对土壤地力的影响

稻草富含纤维素、半纤维素，经矿化后，不仅土壤有机质迅速提升，而且可使土壤养分得到明显改善，特别是钾素养分得到迅速提高。因此，推广稻草还田有利于提高土壤有机质含量和速效养分的含量，弥补土壤钾素养分的不足，提高土壤肥力，促进水稻平衡增产。从表4可以看出，在翻耕稻草还田的情况下，施用腐秆剂比对照（CK1）有机质提高5.70%～10.13%，平均提高了7.53%；全氮提高4.15%～5.88%，平均提高了5.19%；碱解氮提高3.67%～5.05%，平均提高了4.44%；速效钾提高8.43%～12.05%，平均提高了10.44%。与稻草还田处理（CK2）比较，有机质平均增加了0.47 g/kg，全氮平均增加0.02 g/kg，碱解氮平均增加0.67 mg/kg，速效钾平均增加4.67 mg/kg。

表4 施用不同腐秆剂对耕层土壤有机质和养分含量的影响

在免耕稻草覆盖还田的情况下，施用腐秆剂比CK1土壤有机质提高5.2%～5.4%，平均提高了5.33%；全氮提高4.21%～4.91%，平均提高了4.56%；碱解氮提高7.44%～8.37%，平均提高了7.75%；速效钾提高8.0%～12.0%，平均提高了10.0%。与CK2比较，土壤有机质平均增加0.27 g/kg，全氮平均增加0.03 g/kg，碱解氮平均增加7.67 mg/kg，速效钾平均增加2.0 mg/kg。同时，从试验可以看出，不同腐解剂对地力提升表现为荣宝砂粒剂腐杆剂＞金葵子粉剂腐杆剂＞瑞莱特乳剂腐秆剂。分析其原因，可能与不同腐解剂对稻草腐解的程度与速度有关，有待进一步研究。

2.5 施用不同腐秆剂对经济效益的影响

本试验在未考虑品种、翻耕、栽培管理等成本的条件下，通过对总产量、总产值与用肥和腐秆剂的成本进行比较分析可以看出，在翻耕稻草还田模式下（表5），施用腐秆剂3个处理纯收入分别比分别对照（CK1）增收 1 813.5 元/hm2、1 888.5 元/hm2、1 842.0 元/hm2；产投比分别达到 1∶8.36、1∶10.62、1∶10.52；比稻草还田不施腐秆剂（CK2）平均增收802.5元/hm2。在免耕稻草覆盖模式下，施用腐秆剂3个处理的纯收入比CK1分别增收634.5元/hm2、1 450.5元/hm2、1 005.0元/hm2；产投比分别达到1∶7.62、1∶10.19、1∶9.82。比稻草还田不施腐秆剂（CK2）平均增收4.05元/hm2。由此可见，稻草还田施用腐秆剂有利于经济效益的提高。

表5 不同腐解剂经济效益分析评价

3 结 论

（1）施用腐秆剂的晚稻生育期略有推迟。两种不同土壤耕作方式稻草还田，施用腐秆剂晚稻生育期比稻草不还田（CK1）推迟2～3 d，比稻草还田不施腐秆剂（CK2）推迟1 d左右。这说明稻草还田对生育期有一定的影响，可能是因为稻草腐烂分解与水稻争肥所致。

（2）施用腐秆剂能明显改善晚稻穗部经济性状，显著提高水稻产量。在翻耕稻草还田下，施用腐秆剂比CK1有效穗明显增加，分别增加102.9、21.3、26.55 万/hm2，结实率均低于 CK1；其水稻增产幅度为16.03%～19.01%，平均增产17.12%。与CK1相比，免耕稻草覆盖还田处理每穗总粒数分别增加6.0、22.1、16.8 粒；结实率分别增加 2.1%、6.7%、6.1%；其水稻产量增加9.55%～13.00%，平均增产10.8%。

（3）稻草还田有利于提高土壤地力，改善土壤养分状况。在两种不同土壤耕作方式条件下，无论是翻耕还是免耕，施用腐秆剂后，土壤的有机质、全N、碱解N、速效K均有不同程度的提高，与对照（CK1和CK2）比较，地力提升的效果更加明显。这说明施用腐秆剂后，加速了稻草的腐烂分解，促进了土壤养分的矿化。

[1] 岛田昭史，（成万庆译）.水田稻草还田的效果[J].盐碱地利用，1990，（4）：43-45.

[2] 张志群，梁广成，曾 妮，等.利用“腐秆剂”促稻秆腐化的试验分析与体会[J].汕头科技，2008，（1）：39-40.

[3] 肖小平，伍芬琳，黄凤球，等.不同稻草还田方式对稻田温室气体排放影响研究[J].农业现代化研究，2007，28（5）：629－632.

[4] 刘巽浩，高旺盛，朱文珊.秸秆还田的机理与技术模式[M].北京：中国农业出版社，2001.2.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析（第三版）[M].北京：中国农业出版社，2000.12.