寒地水稻秸秆还田培肥地力试验研究

崔连群 孟庆雯

在全球陆地生态系统碳库中，只有农业土壤碳库是受强烈的人为干扰，且在较短的时间尺度上可以调节的碳库。秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法，可改良土壤性质、加速生土熟化、提高土壤肥力。秸秆还田可增加土壤新鲜有机质，提高土壤肥力。作物秸秆的成分主要是纤维素、半纤维素和一定数量的木质素、蛋白质和糖。这些物质经过发酵、腐解、分解转化为土壤重要组成成分—有机质。有机质是衡量土壤肥力的重要指标。因为土壤有机质不仅是植物主要和次要营养元素的来源，还决定着土壤结构性、土壤耕性、土壤代换性和土壤缓冲性，以及在防治土壤侵蚀、增加透水性和提高水分利用率等方面皆具有重要的作用。也就是说，土壤有机质含量越高，土壤越肥沃，耕性越好，丰产性能越持久。秸秆还田就是增加土壤有机质最为有效的措施。水稻从土壤中吸收的养分中，留在秸秆中的比例大概是氮 30% 、磷 20% 、钾 80% 、钙 90% 、镁 50% 、硅 80%，说明稻草中含有大量较高的养分，尤其是钾和硅的含量较高。氧化钾为 1.13%-3.66% ，平均 1.83% ；二氧化硅为 5.3%-15.0% ，平均 11.0% 左右。由于稻草易于腐烂，因此秸秆（稻草）还田是水田最有效的培肥增产方式之一。

在国内外，许多农业科学工作者对秸秆还田的方式、时间、数量、翻压程度和病虫害防治等方面进行了大量研究，明确了秸秆还田对作物生长发育和产量形成的影响以及对改良土壤的重要作用。 本文针对黑龙江省寒地稻区，旨在为黑龙江省寒地稻区土壤养分科学管理和水稻优质高产高效栽培提供参考。

1 试验材料和方法

1.1 试验作物品种：空育131，主茎11叶品种，生育期127天，所需活动积温2320℃。

1.2 试验地：选择6年以上老稻田

1.3 试验基本情况

1.3.1 试验地情况：试验地设在前进农场；土壤类型：草甸白浆土，有机质3.2%，碱解氮161.4mg/kg，速效磷29.8PPm，速效钾132.25PPm，pH值6.3；整地方式：秋翻后旋。

1.3.2 常规对照施肥量：46%尿素12kg/亩、磷酸二铵8kg/亩、50%硫酸钾8kg/亩。尿素按基肥：蘖肥：穗肥=5：3：2比例施用。

1.3.3秸秆还田全年施肥量：46%尿素15kg/亩、磷酸二铵8kg/亩、50%硫酸钾8kg/亩。尿素按基肥：蘖肥：穗肥=5：4：1比例施用。

磷酸二铵肥按100%基肥施入，硫酸钾肥按基肥：穗肥=5：5施入。基肥：氮肥总量的50%，磷肥100%，钾肥60%。最后一遍水整地前全层施入或和搅浆整地同时用施入，随整地耙入土中8-10厘米。蘖肥 ：氮肥总量的30%，在水稻返青后（4叶期）立即施入。穗肥：在水稻倒二叶露尖到长出一半时，11叶品种在10叶露尖到长出一半时施用，氮肥总量的20%，钾肥总量的40%。

2 结果分析

2.1 气象条件分析

根据当地气象站提供的气象资料，前进农场2011年4-9月份≥10℃活動积温2453.2℃，比2010年活动积温（2640.9℃）低187.7℃；无霜期131天，比2010年低9天。水稻生育期降雨总量445.1mm。4月下旬至5月比去年同期气温偏低，秧苗生长较慢。5月下旬至6月本田生长前期比去年同期气温偏低，水稻返青速度慢，分蘖期延后，秧苗生长缓慢。7月、8月气温比去年同期偏高，降雨偏少，水稻生长迅速，有利于孕穗、灌浆。

2.2 对水稻生育期的影响

5月15日插秧，5月25日返青，分蘖期秸秆还田平均比常规早2天，抽穗期秸秆还田平均比常规略晚2天，成熟期秸秆还田平均比常规晚2天。可以看出在水稻返青肥（主要是氮肥）增加，分蘖期可以提前分蘖，使土壤秸秆快速腐烂增加其有益微生物繁殖，促进水稻根系发达，提早分蘖，从而使收获有效穗数增加。

2.3 对水稻产量构成及产量的影响

从实验中可以看出，水稻秸秆还田，促进秸秆资源的利用，也是改善土壤结构、增加有机质含量，培肥地力的最简单有效的方法。秸秆还田后，由于秸秆C/N高，分解初期对土壤中有效氮有明显固定作用，促进水稻的生长发育，使水稻的各项产量指标得到提高， 秸秆还田比常规施肥水稻各种产量指标均有提高，平方米穂数增加5.4株，千粒重增加1.1亩产699.8kg，比常规施肥增产8.7%。

3 结论

3.1 水稻秸秆还田后施肥量比例，建议改为秸秆还田后增施尿素3-4kg/亩，氮肥将常规氮肥、基肥：蘖：穗（调）施用比例5：3：2调整为5：4：1。其中基肥尿素占全年用氮量50%，全层施入有利于秸秆分解需肥和缓解补充水稻各生育期对氮肥需求。调节肥和穗肥，占全年用量的10%，根据秸秆分解和养分缓释规律，在6月下旬秸秆分解养分释放较大，7月中旬-8月中旬达释放高峰，因此在6月中旬-7月上旬应结合叶龄诊断注意观察田间叶色，如叶色褪淡2/3时将计划的穗肥提前改为调节肥施入；如叶色正常时在倒2叶露尖至长出一半时穗肥施入。

3.2 灌溉技术以浅、间、干、灌溉方式 到达增氧壮根，促进根系发达。防止秸秆腐解释放出的有害物质过多积累。插秧后浅水增温促分蘖，早生快发。分蘖临界叶位，撤水晾田3-5天，为壮根及茎粗打下一定基础。

3.3 植保技术由于秸秆还田后提高土壤有机质含量和促进土壤微生物活动，使化学药剂在土壤中降解速度加快，缩短了药效时间。秸秆还田应加强病害预测预报。

3.4 秸秆还田标准为水稻割茬高度在10 -15 厘米，最高不超过 20 厘米；以秋季作业为好，要在土壤含水量25%-30% （不陷车）时结合秋翻进行作业，封冻前结束。耕翻深度以不破坏犁底层为宜，一般为 15 -18 厘米。翻平扣严，不重不漏，不立垡，不回垡，深度一致；根茬混拌于土中的覆盖率大于95%。