早稻秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及晚稻生产的影响

黄秋玉，王才仁，袁箬裴，黄正安，欧小艳

（宜章县农业局，湖南 宜章424200）

农作物秸秆是一种重要的生物资源，不恰当的处置既造成资源浪费，又破坏环境[1-2]。尤其是露天焚烧方式不仅污染环境、浪费资源，而且影响交通安全、社会生产和人民生活，已成为一个严重的经济和社会问题[3]。秸秆还田可以培肥地力，保护生态环境，但如果秸秆不经过腐熟处理直接还田，会对土壤微生物和理化性状产生不利影响。秸秆腐熟剂能加速秸秆等有机废弃物腐熟，使秸秆中的有机质及磷、钾等营养元素转化为作物容易吸收的养分，并有利于土壤中有益微生物的繁殖，提高土壤有机质含量，增强作物抗逆性，改善品质，是一种对农作物秸秆还田有良好辅助作用的物质[4-6]。试验以3种不同的秸秆腐熟剂为材料，开展了早稻秸秆还田配施腐熟剂的田间小区试验，以探讨秸秆腐熟剂对秸秆腐熟程度、土壤理化性状以及晚稻生长发育和经济效益的影响，以期为腐熟剂大面积推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验地位于宜章县栗源镇留览村（东经112°56′40.1″，北纬25°13′06.3″），土壤为河潮泥，质地为重壤，肥力水平中等，土壤理化性状：有机质含量32.0 g/kg、碱解氮含量137mg/kg、有效磷含量7.90 mg/kg、速效钾含量65.0 mg/kg、缓效钾含量194 mg/kg、pH 值6.2、CEC 值9.7 cmol/kg。前茬作物为早稻（品种为天优998），稻草低割桩翻耕还田。

供试晚稻品种为新两优6380。供试腐熟剂分别为“湘润牌”腐秆剂（XRF，湖南润邦生物工程有限责任公司）、“满园春”牌腐秆剂（MYF，北京中龙创科技有限公司）、“金葵子”牌腐秆剂（JKF，佛山金葵子植物营养有限公司）。供试肥料为40%安邦牌掺混肥，N∶P2O5∶K2O=20∶10∶10（湖南安邦新农业科技股份有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2013年晚稻生长期间进行，7月5日播种，7月30日移栽。试验设5个处理：处理1，无水稻秸秆还田＋常规施肥对照（CK1）；处理2，水稻秸秆还田＋常规施肥（CK2）；处理3，水稻秸秆还田＋XRF＋常规施肥；处理4，水稻秸秆还田＋MYF＋常规施肥；处理5，水稻秸秆还田＋JKF＋常规施肥。每个处理3 次重复，采取随机区组排列，小区面积33.3 m2，试验田四周设2.5 m 保护行，小区之间田埂用塑料薄膜铺盖，防止小区间串水串肥。

1.2.2 田间管理 早稻收割后，将水稻秸秆用铡草机切为5～8 cm 的短节，均匀平铺于田面，水稻秸秆还田用量均为鲜重500 kg/667m2，含水率63.6%，氮、磷和钾养分含量分别为7.90、2.81 和21.40 g/kg；腐秆剂用量为2 kg/667m2，将其与尿素按2︰5 的比例混合均匀撒施；然后进行翻耕，翻埋深度10～15 cm，翻耕后田间灌水5～10 cm。常规施肥：于移栽前施30 kg/667m2安邦牌掺混肥作基肥；8月6日追施9.5 kg/667m2尿素、3.0 kg/667m2氯化钾作分蘖肥。各处理的灌溉、病虫防治和中耕除草等栽培管理措施完全相同。10月28日收获，分小区单收、单晒、单独称重计算产量。

1.2.3 秸秆腐熟程度测定 早稻收割后，选取长度完整秸秆，剪成3～5 cm 小段，称50.00 g 放入40 目尼龙网袋（25 cm×35 cm）中编号，在处理2、处理3、处理4、处理5 四个处理的小区内分别放入15 袋水稻秸秆，7月29日犁田时翻埋田土中，深度5～10 cm。分别于翻埋后10 d（8月9日）、20 d（8月19日）、30 d（8月29日）、40 d（9月8日）、50 d（9月18日）随机取出3 袋，洗净尼龙袋外泥土，在70℃烘干称重，并分别计算失重率。

1.2.4 土壤理化性状测定 土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾等的含量分别采用重铬酸钾外加热容量法、碱解扩散法、NaHCO3浸提钼锑抗比色法、NH4OAc 浸提火焰光度法、HCl 浸提火焰光度法进行测定[7]。

2 结果与分析

2.1 秸秆腐熟剂对秸秆腐熟程度的影响

从表1 中可以看出，腐熟剂可显著加快秸秆腐熟速度。处理10 d 时，添加了秸秆腐熟剂的处理秸秆失重率均比未添加腐熟剂的高1 倍以上；但随着时间的延长，腐熟剂的效果有所减弱，处理50 d 后，未添加腐熟剂的秸秆失重率为51.6%（处理2），只比添加腐熟剂的低10.7～14.0个百分点，但差异仍显著；3种腐熟剂对稻草的腐熟效果没有明显的差异。这表明，3种秸秆腐熟剂均能促进水稻秸秆前期快速分解，加快秸秆养分的释放。

表1 不同秸秆腐熟剂处理下稻草秸秆失重率的比较（%）

2.2 秸秆腐熟剂对土壤理化性状的影响

由表2 可知，水稻秸秆还田无论添加或不添加腐熟剂，对土壤理化性状均有一定的影响，表现为有机质和碱解氮含量及CEC 值有所提高，有效磷和速效钾含量显著提高。从表2 中还可看出，添加腐熟剂可明显改善秸秆腐熟效果，提高秸秆还田的利用率，增强土壤肥力。与处理2（未添加腐熟剂）相比，处理3～处理5 的土壤有机质、碱解氮、速效钾含量分别提高了0.2～0.3 g/kg、4～8 mg/kg、14.0～18.6 mg/kg，CEC 值增加了0.2～0.4 cmol/kg，其中碱解氮、速效钾含量的差异达显著水平。各处理的土壤有效磷含量均比试验前（7.90 mg/kg）低，其中处理1（单施化肥）的下降了1.60 mg/kg，处理2（秸秆还田未添加腐熟剂）的下降0.47 mg/kg，处理3～处理5（秸秆还田添加腐熟剂）的下降了0.53～0.73 mg/kg。缓效钾和CEC 值两个指标，各处理间有一定的变化，但差异不显著。

综上所述，秸秆还田添加腐熟剂对土壤速效养分有显著影响，可促进土壤速效养分的释放，满足水稻生长发育的需要。

2.3 秸秆腐熟剂对晚稻产量构成因素的影响

从表3 中可以看出，与处理2 和处理1 相比，处理3～处理5 的株高分别高0.9～1.1 和6.1～6.3 cm、有效穗分别多0.2～0.3 和0.7 万～0.8 万穗/667m2、穗长分别长0.4～0.6 和2.1～2.3 cm、结实率均高0.2～0.4个百分点，且差异显著。这表明水稻秸秆还田添加腐熟剂，可以促进水稻植株生长，使株高变高、有效穗增多、稻穗增长、结实率提高。与处理1 相比，处理2～处理5 的总粒数和实粒数分别多5～9 粒和5～8 粒，且差异达显著水平，但添加腐熟剂对这两个指标没有显著影响。此外，秸秆还田处理还可提高水稻的千粒重，但效果不显著。

表2 不同处理下土壤理化性状的比较

表3 不同处理下晚稻产量构成因素的比较

2.4 秸秆腐熟剂对晚稻产量的影响

从表4 中可以看出，采用秸秆还田无论添加腐熟剂与否，均能显著提高晚稻产量，且添加秸秆腐熟剂的处理，产量显著高于未添加腐熟剂的处理。各处理中，以处理3 的产量最高，分别比处理2 和处理1 增产5.88%和7.88%；其次为处理5，分别比处理2 和处理1 增产5.54%和7.53%；第三为处理4，分别比处理2 和处理1 增产5.42%和7.40%；但3个添加腐熟剂的处理间产量差异不显著。

表4 不同处理下晚稻产量的比较

2.5 秸秆腐熟剂对晚稻经济效益的影响

由表5 可知，晚稻秸秆还田施用腐熟剂虽然增加了生产成本，但通过增加产量还是提高了经济效益。其中，以处理3 的产值最高，扣除成本，比处理2 增收50.0 元/667m2，投入产出比为1︰1.2；其次是处理5，比处理2 增收44.6 元/667m2，投入产出比为1︰1.1；第三为处理4，比处理2 增收42.8 元/667m2，投入产出比为1︰1.0。

表5 不同处理下晚稻经济效益的比较

3 结论

试验结果表明，腐熟剂可以加快还田秸秆的腐熟速度，3种秸秆腐熟剂均能促进水稻秸秆前期快速分解，加快秸秆养分的释放，表现为处理10 d 时，添加了秸秆腐熟剂的处理秸秆失重率均比未添加腐熟剂的高1 倍以上；同时，腐熟剂可明显提高秸秆还田的利用率，增强土壤肥力，与未添加腐熟剂相比，添加了秸秆腐熟剂的处理土壤有机质、碱解氮、速效钾含量分别提高了0.2～0.3 g/kg、4～8 mg/kg、14.0～18.6 mg/kg，CEC 值增加了0.2～0.4 cmol/kg；在早稻秸秆还田时添加腐熟剂，还可促进晚稻植株生长，使株高变高、有效穗增多、稻穗增长、结实率提高，增产效果显著，3种秸秆腐熟剂处理稻谷增产均在30 kg/667m2以上，增产率达5%以上，扣除成本，平均可增收45.8 元/667m2。从产量构成因素来看，腐熟剂对水稻产量性状的影响主要表现在增加单位面积有效穗数和每穗实粒数上，另外对稻谷千粒重也有所影响。鉴于腐熟剂在水稻生产中的增产增收效果，建议积极推广秸秆还田配施腐熟剂的技术。

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