水稻秸秆微生物腐熟剂产品筛选研究

柏玉萍，舒解兰，柏小勇

（宁远县农业委员会技术服务推广中心，湖南宁远425600）

水稻秸秆微生物腐熟剂产品筛选研究

柏玉萍，舒解兰，柏小勇

（宁远县农业委员会技术服务推广中心，湖南宁远425600）

为筛选适于双季稻早稻秸秆还田后微生物秸秆腐熟剂产品，通过大田小区试验，比较了几种微生物腐熟剂对早稻秸秆的应用效果。结果表明：与不施加微生物秸秆腐熟剂产品处理相比，早稻秸秆还田施加微生物秸秆腐熟剂产品的处理，秸秆腐烂速度可加快3～6 d，可促进稻草有效养分释放，土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量分别增加0.23～0.57 g／kg、0.02～0.05 g／kg、0.20～0.43 mg／kg、2.00～4.00 mg／kg，晚稻产量增加了1.45%～5.71%，经济效益提高了255～1110元／hm2。在3种供试产品中，以湖南泰谷生物科技有限公司生产的“九业”牌微生物秸秆腐熟剂产品的使用效果最佳。

秸秆还田；微生物秸秆腐熟剂；晚稻；土壤肥力

众多研究表明，水稻秸秆作为一种数量巨大的有机肥源，含有大量的氮、磷、钾及其他微量元素。水稻秸秆还田在培肥地力上的主要作用在于增加土壤中的有机质含量，有利于更新土壤腐殖质的形成，维持土壤有机质平衡，达到培肥地力、提高作物产量的作用［1］。微生物腐熟剂含有大量能分解纤维素、半纤维素和木质素的复合微生物菌群，能加快水稻秸秆的腐烂速度，缩短秸秆的腐烂时间，增加土壤中氮、磷、钾有效养分，提高土壤有机质含量水平，增强土壤肥力，改善土壤的理化性状［2，3］。为验证不同微生物秸秆腐熟剂产品的使用效果，筛选出适于湖南宁远县区域内气候条件和耕作制度的双季稻早稻秸秆快速处理的微生物腐熟剂，通过施加不同腐熟剂产品处理早稻秸秆还田对比试验，验证和评价不同腐熟剂产品在大田中的实际应用效果，笔者于2016年在宁远县禾亭镇开展了本试验。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在宁远县禾亭镇的王朝印村、刘家村、周家村，海拔269 m。试验田土壤为鸭屎泥田，耕层20 cm左右，土壤肥力中等偏上，地力均匀，灌溉条件较好，无遮荫，主要轮作模式为早稻—晚稻—油菜。本次试验田前茬作物为杂交早稻，品种为‘陵两优229’，当季作物为优质高产杂交晚稻，品种为‘金优117’和‘金优77’。

1.2 供试材料

供试腐熟剂产品共3个。

产品1：湖南泰谷生物科技有限公司生产的“九业”牌微生物秸秆腐熟剂，粉剂，每袋2 kg。

产品2：广东佛山生物科技有限公司生产的“要得”牌微生物秸秆腐熟剂，粉剂，每袋2 kg。

产品3：上海联业生物科技有限公司生产的“谷霖”牌微生物秸秆腐熟剂，粉剂，每袋2 kg。

1.3 试验设计

试验设5个处理。处理1：对照I，无秸秆还田；处理2：对照Ⅱ，不加腐熟剂早稻秸秆还田；处理3：施加腐熟剂产品1处理早稻秸秆还田；处理4：施加腐熟剂产品2处理早稻秸秆还田；处理5：施加腐熟剂产品3处理早稻秸秆还田。每小区面积50 m2，随机排列，并在3个地点开展相同试验，共15个小区。

各试验小区之间设隔离田埂，埂宽0.5 m，用农膜包埂，以防肥水渗漏，每个小区设置独立排灌水沟，以防窜灌。试验田四周设置2.5 m宽的保护行，保护行以常规施肥。处理2～5小区按6000 kg／hm2早稻秸秆均匀平铺在田面上。处理3～5小区撒施腐熟剂产品（30 kg／hm2）+干细土（225 kg／hm2）+尿素液体（75 kg／hm2）的均匀混合物；处理1～2小区撒施干细土（225 kg／hm2）+尿素液体（75 kg／hm2）的均匀混合物。秸秆还田小区，用旋耕机翻耕压秆，将稻草及稻桩沉降到田面，将水稻秸秆翻压到耕作层与泥土相混，防止秸秆泡水后浮起。对照I采取常规方法耕田耙田。各处理小区统一晚稻行株距15 cm×20 cm。

2016年6月30日播种，秧田管理按照常规方法。7月19日按试验方案随机划分小区、平铺早稻秸秆、施加腐熟剂、耕田，7月21日施足底肥后统一拉线插秧，第1次回水5～7 cm，利于秸秆充分吸水，加速腐烂，10月24～25日收获，全生育期116～117 d。其他田间管理措施及病虫害防治按常规方法。

1.4 观测指标与方法

试验开始前与晚稻收获后，各小区采集耕层混合土壤样品，送检测定土壤容重、pH值、有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、缓效钾等9个项目。施撒腐熟剂后，每3 d在田间通过眼看、鼻闻、手感等进行观察，并记载秸秆颜色、气味、手感硬度变化，同时观察苗情变化，用拉力计测秸秆拉力，考察不同微生物腐熟剂对早稻秸秆的腐熟效果。各小区单打、单收，计算产量，收获前每小区采集5株样品，进行经济性状考察。

2 结果与分析

2.1 不同微生物秸秆腐熟剂对早稻秸秆腐熟程度的影响

从表1可看出，处理2秸秆腐熟较慢，9 d后秸秆形态才发生明显变化，颜色变褐黄色、质地变软、有酒味，15 d后秸秆黑黄色，质地微烂，有草臭味，但仍未腐熟，18 d后才腐熟；处理3、4、5比处理2秸秆腐熟快，3 d后秆色开始变淡，6 d后秸秆变褐黄色、质地变软、有酒味，12 d后已经充分腐熟；处理3、4、5秸秆腐熟在颜色、手感硬度、气味等方面表现基本一致。观察说明，对比没有施加腐熟剂处理秸秆还田，施加腐熟剂产品处理还田秸秆，可提前3 d变软，提前6 d腐烂，腐烂速度可加快3～6 d。

表１ 各处理早稻秸秆还田后各时期秸秆腐熟情况

（续表1）

7月19日，还田前秸秆平均拉力为21.5 N。从表2可知，对比处理2，处理3～5秸秆平均拉力降低率增加了0.07～0.11 N／d，表明施加腐熟剂产品可加速还田秸秆的腐熟速度。在3种腐熟剂产品中，产品1的秸秆拉力下降更快，拉力分散性好，使用效果表现最佳。

表2 不同处理早稻秸秆还田后各时期拉力变化

2.2 对土壤理化性状的影响

从表3可知，对比处理1，处理2～5土壤有机质含量增加0.27～0.84 g／kg、全氮含量增加0.03～0.08 g／kg、全磷含量增加0.02～0.06 g／kg、全钾含量增加0.20～0.47 g／kg、有效磷含量增加0.17～0.60 mg／kg、速效钾含量增加1.97～5.97mg／kg、缓效钾含量增加1.03～3.37 mg／kg；对比处理2，处理3～5土壤有机质含量增加0.23～0.57 g／kg、全氮含量增加0.02～0.05 g／kg、全磷含量增加0.02～0.04 g／kg、全钾含量增加0.06～0.27 g／kg、有效磷含量增加0.20～0.43 mg／kg、速效钾含量增加2.00～4.00 mg／kg、缓效钾含量增加0.34～2.34 mg／kg。结果表明，早稻秸秆还田能增加土壤有机质含量及氮、磷、钾有效成分，施加腐熟剂处理后效果更明显。不同腐熟剂产品对土壤有机质、有效养分的影响大小：产品1＞产品2＞产品3。另外，土壤pH值无变化。

表3 试验前后土壤理化性状

从表3可知，对比处理1，处理2～5土壤容重分别减少0.03、0.06、0.05、0.04 g／cm3，孔隙度分别增加0.3%、0.7%、0.6%、0.5%；对比处理2，处理3～5土壤容重分别减少0.03、0.02、0.01 g／cm3，孔隙度分别增加0.4%、0.3%、0.2%。结果说明，早稻秸秆还田的处理土壤容重均有降低、孔隙度提高；施用微生物腐熟剂处理秸秆还田，土壤容重下降、孔隙度提高效果更明显，从而改善了土壤理化性状。

2.3 对晚稻经济性状的影响

如表4所示，在株高、穗长、结实率、千粒质量等方面，各处理间差异不显著；对比处理1，处理2～5每公顷有效穗数增加6万～12万穗（金优77）或6万～10万穗（金优117），每穗实粒数增加4～9粒；对比处理2，处理3～5有效穗数平均增幅为0.18万～0.39万穗（金优77）或0.10万～0.26万穗（金优117），每穗实粒数平均增幅为1～4粒。从上述分析可知，早稻秸秆还田后，每公顷有效穗数、每穗实粒数均有增加，施加微生物腐熟剂处理后，效果更明显，从而为水稻高产稳产奠定基础。

表4 各处理的晚稻经济性状

2.4 对水稻产量和经济效益的影响

从表5可以看出，对比处理1，处理2～5折合产量分别增加340、613、515、445 kg／hm2（金优77）或295、756、601、492 kg／hm2（金优117），每公顷产值分别增加810、1470、1245、1065元（金优77）或705、1815、1440、1185元（金优117），减去每公顷增加成本450元（腐熟剂成本300元+人工成本150元），每公顷净收益分别增加360、1020、795、615元（金优77）或255、1365、990、735元（金优117）。对比处理2，处理3～5折合产量分别增加273、175、105 kg／hm2（金优77）或461、306、197 kg／hm2（金优117），每公顷产值分别增加660、420、255元（金优77）或1110、735、465元（金优117），减去每公顷增加腐熟剂成本300元，每公顷净收益分别增加360、120、-45元（金优77）或810、435、165元（金优117）。由此可知，早稻秸秆还田，提高了产量和经济效益，施加微生物腐熟剂处理后，其效果更明显。

表5 不同处理的晚稻产量与效益比较

3 讨论与结论

3.1 施加腐熟剂有利于促进秸秆快速腐化，改善土壤理化性状，同时提高晚稻产量

水稻秸秆中富含有机质、氮、磷、钾等营养元素和纤维素、木质素等，通过秸秆还田，既能将这些元素和物质施入土壤，成为植物生长所需的养分［1］，还能促进土壤团粒结构形成，提高土壤水稳性团聚体含量，改善土壤通透性和保水保肥性，降低容重，增加孔隙度，还能显著增加土壤有机物质积累，提高土壤养分，改善土壤理化性状、增加土壤肥力［5，6］。微生物秸秆腐熟剂含有相当多的活性微生物，在秸秆还田的同时施用微生物腐熟剂，可提高微生物群落活性，利用特定功能的微生物菌群的共同作用，使秸秆中的有机成分快速腐解和腐烂，转变成可供作物吸收利用的肥料，有效提升土壤细菌数量、放线菌数量、微生物量碳和微生物量氮含量［2，4，7］，加速水稻秸秆有效养分的转化、利用，在一定程度上提高水稻有效穗数、每穗实粒数，产量增加更显著，提高经济效益更明显［8，9］。本试验结果显示，与不施加微生物秸秆腐熟剂相比，施加微生物秸秆腐熟剂产品处理早稻秸秆还田，腐烂速度加快3～6 d，土壤容重减少0.01～0.03 g／cm3，土壤孔隙度增加0.2%～0.4%，土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、缓效钾含量分别增加0.23～0.57 g／kg、0.02～0.05 g／kg、0.02～0.04 g／kg、0.06～0.27 g／kg、0.20～0.43 mg／kg、2.00～4.00 mg／kg、0.34～2.34 mg／kg，但对土壤pH值的影响不大，晚稻产量增加1.45%～5.71%，经济效益提高255～1110元／hm2。另外，在田间观察到，秸秆还田处理的秧苗移植后返青稍慢，但后期绿色持久，能保持作物持续稳产高产。

3.2 三种腐熟剂产品综合使用效果评价

按秸秆开始变黑变微烂（基本腐熟）、变黑变腐烂（完全腐熟）时间长短，5次测定的秸秆拉力变化综合排序，晚稻产量和效益增加情况，对3种腐熟剂产品进行综合评价，结果如表6。3种受试产品基本适合宁远县域内气候条件及耕作制度。在3种腐熟剂产品中，产品1处理早稻秸秆还田的腐熟速度最快，对晚稻的产量与经济效益提高十分显著，实际使用效果最佳。在试验过程中发现，产品1容易溶解于液体尿素中，与干细土易混合均匀，产品2、3不易溶解于液体尿素中，与干细土很难混合均匀，混合过程比较繁琐。综合评价结果：产品1即“九业”牌微生物秸秆腐熟剂产品的综合使用效果较佳。

表6 不同秸秆腐熟剂产品综合评价__

综上所述，早稻秸秆还田施用腐熟剂，可明显加快秸秆腐烂速度，增加土壤有机质和有效养分含量，改良土壤理化性状，提高产量和效益。在3种供试产品中，“九业”牌微生物秸秆腐熟剂产品的综合应用效果较好，适宜在本地区进一步示范推广。

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Study about the Screening of Microbial Straw Decom position Agents

BAIYuping，SHU Jielan，BAIXiaoyong
（Technology Promotion Service Center of Ningyuan County Agricultural Committee，Ningyuan，Hunan 425600，China）

In order to screening themicrobial straw decomposition agents for double cropping rice，field plot experimentwas conducted to compare the effect of themicrobial straw decomposition agents applied on early rice straw returned to field. The results showed that the early rice straw added decomposition agentswas decayed 3-6 d earlier than that of CK.The available nutrient release was promoted，soil organic matter，total nitrogen，olsen-P，and available potassium were increased 0.23-0.57 g／kg，0.02-0.05 g／kg，0.20-0.43mg／kg and 2.00-4.00 mg／kg.The yield and economic benefits of late rice were increased 1.45%-5.70%，225-1110 RMB／hm2respectively.The best agent was brand“Jiuye”made by Hunan Taigu Biotechnology Limited Company.

straw field-returning；microbial straw decomposition agent；second rice；soil fertility

S141.4；S511.062

A

1001-5280（2017）04-0415-05

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.15

2017- 03- 21

柏玉萍，女，助理农艺师，Email：343597231＠qq.com。