应用腐杆剂对于玉米秸秆腐熟速度及土壤养分含量的影响

王元林

摘 要：通过对使用腐杆剂的玉米秸秆腐熟速度以及土壤养分变化的测定表明施用秸秆腐熟剂可提高秸秆分解率前期比不使用秸秆腐熟剂高5.24%，收获期高3.09%，一定程度上改良了土壤理化性状，提高了耕地土壤中腐殖质和有机物质含量，同时秸秆分解速度的加快有利于当季作物田间管理，秸秆粉碎、应用秸秆腐熟剂以及深耕相结合将在提升土壤养分含量和农作物产量上会有更好的效果。

关键词：腐杆剂；玉米秸秆；腐熟；土壤养分

中图分类号：X712 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132030

红色边疆农场2013—2015年产生秸秆分别在21.5万t、23.8万t、24.2万t，其中玉米秸秆分别占82.3%、84.9%、81.4%。玉米秸秆氮、磷、钾、有机质等物质的含量达到0.61%、0.27%、2.28%、15%[1]。据此测算2013—2015年红色边疆累计的玉米秸秆中含有的氮、磷、钾、有机质的纯量达到3514t、1560t、13130t、86400t，将这部分秸秆全部进行有效的还田将极大地改善土壤的理化性状，提升肥力。研究表明，秸秆还田能够促进土壤团粒结构形成，增强通气与保水能力；连续秸秆还田能提高土壤有机质积累，同时增加土壤速效氮、速效磷、速效钾等养分含量，优化农田生态环境和促进作物的增产，是促进循环农业发展的重要生物措施。[3]

2009年以来，红色边疆农场主栽作物由大豆转为玉米，最高种植比例达到70%以上。由于玉米连作以及长期采用传统耕翻作业，导致耕层土壤结构破坏，土壤板结，肥力下降，玉米出现逐年减产的趋势。

2013年来该区域全面推广以“秸秆粉碎还田+应用腐杆剂+深耕”为主的综合配套秸秆处理措施，研究应用腐杆剂后秸秆还田对玉米耕层土壤理化性状、养分状况的变化情况的影响，以期为合理利用当地玉米秸秆资源，持续生产提供参考。

1 试验目的

通过玉米秸秆还田，施用秸秆腐熟剂，在适宜的条件下，能够加快玉米秸秆的腐熟，提供土壤微生物必不可少的碳源，提高土壤中酶的活性，合成特殊有机物质-腐殖质，使土壤具有保肥力和缓冲性，改善土壤的理化形状，增加土壤中氮、磷元素的来源，对提高土壤肥力和产量具有明显作用[4]。

2 试验设计

2.1 采用大区对比方法

处理1：秸秆还田+常规施肥，

处理2：秸秆还田+常规施肥+施用秸秆腐熟剂。

2.2 秸秆腐熟剂施用量及时期

秸秆腐熟剂施用量为2.88kg/667m2，玉米收获秸秆粉碎后喷施。

2.3 播种及田管

4月25—28日采用小型播种机精量点播，播深4cm。播后进行土壤处理，药剂采用异丙甲草胺+噻吩磺隆。

出苗后深松2次，人工鏟地2次，拔大草3次。

2.4 秸秆分解率试验

试验秸秆用量按照每袋1m2秸秆产量，秸秆粉碎成4cm左右。不施用秸秆腐熟剂的秸秆6袋，施用秸秆腐熟剂的秸秆6袋，每袋添加1m2对应的秸秆腐熟剂用量4.3g，与风干秸秆拌匀后装袋。播种时一起施入25cm下玉米试验田中。

每袋秸秆重量=1m2×（1.8×600kg÷666.7m2/667m2）=1.6kg。

测定指标：秸秆分解率=（试验前秸秆干重-试验取样时秸秆干重）/试验前秸秆干重。

第1次取样时间为8月5日，从土壤中取出尼龙袋，烘干称重；第2次取样时间在收获时。每次取3袋，作为重复。

3 生育期观测与分析内容

3.1 生育期调查

3.2 样品采集及分析测试，分析土壤养分变化规律

土壤样品：整地后（空气温度稳定5℃时）试验地整体取样，收获整地后分小区取样化验容重、有机质、全氮、有效磷、全磷、速效钾、缓效钾、全钾、pH、CEC值。试验前后测定。

植株样品：按各试处理小区取植株样品，分析测试氮素量、磷素量、钾素量、有机物量。

3.3 秸秆分解率试验

按取出前后计算、分析结果。

3.4 进行理论测产和实收测产

3.5 对产量进行方差分析及效益分析

4 试验结果

4.1 试验地基本信息

试验地点位于黑龙江农垦北安管理局红色边疆农场科技园区，品种德美亚1号。

4.2 生育时期

从生育期调查看3a来玉米生长正常，生育期差异不大。

4.3 施用腐熟剂对土壤理化性状的影响

土壤容重：采用环刀法测定，秸秆还田后土壤容重整体呈现一种下降的趋势。

土壤pH值：采用电位法测定，土壤pH值并无明显变化规律。

土壤有机质：重铬酸钾容量法-外加热法测定，由于使用秸秆腐熟剂加速了秸秆的腐解，施用秸秆腐熟剂的处理提升幅度略高于对照，呈现一定的规律性，但因年限较短无明显差异。

土壤全氮：采用凯氏定氮法测定，秸秆全量还田后土壤中的氮素逐渐增加，各试验点土壤中的全氮含量均有不同程度的提升。

土壤有效磷和全磷：采用钼锑抗比色法测定；各处理与试验前基础值进行比较，有效磷和全磷都呈现小幅度递增的趋势。

土壤速效钾、缓效钾和全钾采用火焰光度法。在秸秆还田条件下，释放量与秸秆的腐解量成正相关，随着秸秆的腐解量增加，土壤中的速效钾，缓效钾和全钾都略有提升。

土壤CEC值：乙酸铵交换法测定，土壤中的阳离子交换量受胶体类型、有机质含量等多种因素影响，土壤测试结果并无明显规律性。

作物收获后，取土化验，结果表明在秸秆还田措施基础上，旱田里施用秸秆腐熟剂后，土壤的理化性状都有所改变，与秸秆还田不施用秸秆腐熟剂的空白比较各年份试验点效果表现基本一致，具有一定的规律性。

4.4 施用秸秆腐熟剂对秸秆分解率的影响

相同条件下，施用秸秆腐熟剂的处理都要比没有施用秸秆腐熟剂的对照有所提升，根据公式：“秸秆分解率=（试验前秸秆干重-试验取样时秸秆干重）/试验前秸秆干重”。8月5日，得处理秸秆分解率为61.83%比较对照56.59%要高出5.24%；10月3日，得到处理的秸秆分解率为71.19%比较对照68.1%要高出3.09%；可见施用秸秆腐熟剂可以加速秸秆腐熟的速率效果。

5—1 10—3 1600 472 70.50

5 结论

施用秸秆腐熟剂可提高秸秆分解率前期比不使用秸秆腐熟剂高5.24%，收获期高3.09%，改良了土壤理化性状，提高了耕地土壤中腐殖质含量和有机物质含量，前期秸秆分解速度快有利于当季作物田间管理，有利于玉米生长，因此秸秆腐熟剂施用有增产效果，随着秸秆还田项目的继续，土壤养分含量和农作物产量将会有更好的效果。

参考文献

[1]汪军，王德建，张刚，等.连续全量秸秆还田与氮肥用量对农田土壤养分的影响[J].水土保持学报，2010，24（5）：40-44.

[2]刘世平，张洪程，戴其根，等.免耕套种与秸秆还田对农田生态环境和小麦生长的影响[J].应用生态学报，2005，16（2）：393-396.

[3]孙瑞莲，赵秉强，朱鲁生，等.长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用[J].植物营养与肥料学报，2003，9（4）：406-410.

[4]王允青，郭熙盛.不同还田方式作物秸秆腐解特征研究[J].中国农业生态学报，2008，16（3）：607-610.