玉米秸秆腐熟剂应用试验研究*

赵伟杰，刘建伟，姜晓燕，郝庆照，张素志，程 军

（平度市农业局，山东青岛 266700）

玉米秸秆腐熟剂应用试验研究*

赵伟杰，刘建伟，姜晓燕，郝庆照，张素志，程 军

（平度市农业局，山东青岛 266700）

文章通过应用玉米秸秆加腐熟剂技术，监测土壤理化性状及下茬作物生长状况。试验结果表明，该技术模式能明显增加土壤有机质含量，改善土壤结构，促进下茬作物增产增收。

玉米秸秆 腐熟剂 小麦

平度市是全国农业生产大市（县），耕地面积17.3万hm2，农作物播种面积27.8万 hm2，粮田面积10万 hm2，常年以小麦、玉米、花生等粮油作物种植为主，玉米机械收获率达到95%以上，秸秆还田量大，而秸秆腐熟剂可有效促进秸秆快速腐解[1]。文章旨在验证腐熟剂在玉米秸秆上的使用效果，为土壤有机质提升项目实施效果评价提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米秸秆；下茬作物小麦（济麦22）；山东君德生物科技有限公司生产的秸秆腐熟菌剂（有效活菌数≥0.5亿/g）。

1.2 试验地点、地形及土壤养分情况

试验地点设在平度市蓼兰镇大吴庄村，地势平坦，水浇条件良好，土壤类型为砂姜黑土，土壤质地为中壤。试验前检测土壤pH值7.3，有机质16.37 g/kg，碱解氮70.2 mg/kg，速效磷6.01 mg/kg，速效钾88.82 mg/kg，铁20.5 mg/kg，锰7.08 mg/kg，锌 0.6 mg/kg，硼0.75 mg/kg，容重1.263 g/cm3。

1.3 试验方法

1.3.1 秸秆腐解度试验

试验采用田间小区对比试验方法，小区面积12 m2，重复5次。

处理1：秸秆腐熟菌剂；处理2：空白对照。

选取粗细相近、完整无损的同一品种玉米秸秆，去掉叶片，裁成3～5 cm的秸秆段，将其置于85℃鼓风干燥箱中烘干12 h取出，秆量装袋编号，其质量记作N0，每袋秸秆质量不低于10.0 g，各袋间的秸秆质量极差不超过0.5 g且体积不超过网袋容量1/4，每处理称取20袋秸秆样品。

称取处理1所用的供试秸秆腐熟菌剂，用水稀释50倍后浸润处理1秸秆，剩余悬液均匀撒施于小区地表。处理2中的秸秆用等量的水浸润。将同一处理的20袋秸秆样品分成5组，每组4袋用细绳拴在一起。将5组样品按5点梅花型均匀埋置于小区，均匀散开袋中秸秆，秸秆埋入深度为 5～15 cm，保持土壤湿度维持在田间持水量的60%～80%，其他田间管理同当地常规生产要求。

取样时间选择在试验的第5、10、20和40 d。每次取样时，从同一处理的各组中随机取出秸秆样品1袋，每处理共计5袋。将取得的样品用自来水冲洗干净，置鼓风干燥箱于85℃下烘干12 h，称量，其质量记作Nx。将处理前及不同时段秸秆的质量分别录入表格，按公式Wx=100（N0-Nx）/N0分别计算每袋样品的秸秆失重率。

1.3.2 秸秆腐熟菌剂应用试验

（1）试验设计。试验采用田间大区对比的试验方法，设3个处理，不设重复。

处理1：对照（常规施肥，无秸秆还田）；处理2：不加腐熟剂秸秆还田（常规施肥+秸秆还田）；处理3：加腐熟剂秸秆还田（常规施肥+腐熟剂+秸秆还田）。

（2）试验方法。处理1：人工收获玉米后将秸秆清理干净，翻耕，基施复混肥750 kg/hm2。处理2：玉米机械收获，秸秆粉碎、翻耕，基施复混肥750 kg/hm2。处理3：玉米机械收获，秸秆粉碎，每公顷撒施45 kg腐熟剂，翻耕，基施复混肥750 kg/hm2。

2 结果与分析

2.1 秸秆腐解度试验

试验结果表明：使用秸秆腐熟菌剂处理的玉米秸秆第5 d的失重率为11.89%，第10 d的失重率为20.67%，第20 d的失重率为23.57%，第40 d的失重率为37.61%（表1）。而对照区相对应时间段的秸秆失重率分别为11.80%、16.40%、19.36%和35.15%（表2）。

经不同时间段秸秆失重率差异性分析，2个处理在第5 d的秸秆失重率差异不显著，第10 d达到极显著水平，第20 d和第40 d达到显著水平（表3），说明秸秆腐熟菌剂的作用明显。从两处理不同时间段秸秆失重率对应关系图1看出，在第5 d两线基本处于重叠状态，以后距离逐渐拉大，第10 d差距达到最大值，以后基本处于平行上升态势，这与刘兆仁[2]陈金琼[3]的试验结论相一致。从第20 d开始，两处理秸秆失重率的平均差值开始缩小，分析原因是与后期气温下降明显，微生物活性降低有关。

表1 处理1各时间段样品称重与秸秆失重率结果

表2 处理2各时间段样品称重与秸秆失重率结果

2.2 秸秆腐熟菌剂应用试验

从表4看出，各处理土壤的pH值与试验前均无明显变化，各处理土壤的有机质含量均比试验前有不同程度提高，处理1基本与试验前相同，这与田间操作十分吻合。处理2比处理1增加了0.56 g/kg，处理3比处理1增加了5.18 g/kg；土壤全氮、碱解氮处理2与处理1相同，处理3则有明显提高，分别提高了0.32 g/kg和18.13 mg/ kg；各处理速效磷含量明显高于试验前（6.01 mg/kg），但各处理之间差异不大，这与小麦施用含磷较高的复混肥料的情况一致；土壤速效钾含量处理2、3均比处理1有所提高，分析认为是秸秆腐烂后释放了部分钾素所致；在阳离子交换量方面，处理2和处理3均比处理1有明显提高，分别增加了6.73 cmol/kg和11.89 cmol/kg，表明秸秆还田后土壤的保肥性能有明显提高；在土壤容重方面，处理2和处理3均比处理1有所降低，分别降低了0.046 g/ cm3和0.079 g/cm3。

由表5、表6看出，处理2的穗粒数和千粒重分别比处理1（对照）增加了0.6粒和1.73 g，单产增加了337.5 kg/hm2，增产率为4.0%，增加收入776.25元；处理3的穗粒数和千粒重分别比处理1（对照）增加了1.3粒和3.2 g，单产增加了460.5 kg/ hm2，增产率为5.4%，增加收入922.65元。

图1 两处理不同时间段秸秆失重率关系

表3 不同时间段秸秆失重率差异性分析

表4 不同处理对土壤理化性状的影响

表5 不同施肥处理间小麦生物学性状与产量情况分析

表6 不同处理试验小麦产量、经济效益分析

3 结论与建议

3.1 结论

（1）从试验结果看出，秸秆腐熟剂具有明显的生物腐熟降解功能，能够将作物秸秆较快地转化为有效成分补充到土壤中，减轻和防止多量秸秆还田给作物生长带来的不利影响[4]。

（2）采用玉米秸秆还田应用腐熟剂这一技术模式能明显增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤保水保肥性能，对下茬作物小麦生长十分有利，增产增收效果明显。

3.2 建议

腐熟剂在玉米收获后应尽早使用，充分利用秸秆的水分和较高的地温，使菌剂与玉米秸秆充分接触，深耕覆土并保持土壤湿度维持在田间持水量的65%以上会收到更好效果。

[1] 刘更另．中国有机肥料．农业出版社，1991

[2] 刘兆仁，王秀峰．玉米秸秆腐熟剂腐解度测定试验及推广模式．安徽农学通报，2013，4

[3] 陈金琼，高静，彭清．江津区玉米秸秆还田腐熟剂筛选试验初报．南方农业，2014，25

[4] 杨振兴，周怀平．秸秆腐熟剂在玉米秸秆还田中的效果．山西农业科学，2013，4

农业部“耕地保护与质量提升补助项目”（农办财〔2015〕8号）