秸秆还田配施微生物菌剂技术应用

文/ 山东省农业对外经济合作中心 李洪梅

我国传统的种植技术中,主要依赖化学肥料来提高土壤肥力，但是长久使用化学肥料，在增加土地产出的同时土壤特性和结构逐渐被破坏,增产的效果难以持续。尤其是在集约化的设施蔬菜产区,高灌溉量及高施肥量的传统施肥方式,所导致的养分流失以及环境污染等问题更为突出。作物秸秆是土壤重要的有机肥资源,富含作物生长所必需的多种营养元素，秸秆直接或间接归还于土壤,能够改善土壤的水肥气热等环境条件，还能够将经腐解的作物秸秆与土壤颗粒紧密粘合起来,增加土壤碳汇能力。秸秆还田既可以缓解因秸秆废弃而带来的环境污染、实现资源的优化配置，又有助于改良土壤质量，促进作物生长，在农业可持续发展方面发挥着重要作用，但在长时间的秸秆还田实践中发现，过多的秸秆会导致土壤与大气环境物质交换不通畅，容易造成土壤厌氧环境，同时使土壤持续处于高温状态，这将直接减少土壤微生物和酶的活性，从而抑制秸秆分解，不利于创造土壤肥力良好的条件。还田条件下，如何促进秸秆的快速分解、消除秸秆还田带来的微生物争氮和病原菌数量增加等不利影响，显得尤为重要。

一、应用前景

秸秆直接还田后的腐解过程主要是在土壤微生物作用下的生物化学过程。研究表明，秸杆直接还田能促进真菌的大量繁殖，提高土壤中降解秸秆类物质的微生物的数量。然而，大批量的秸秆还田后，土壤中降解秸秆的微生物菌株类很难在短时间内大量富集起来，势必延缓秸秆在土壤中的分解过程，并且大量的秸秆还田后可能会造成土壤微生物区系平衡，因此，配合施用能促进秸秆在土壤中腐解的微生物菌剂是必要的。目前常用的微生物菌剂中含有多种固氮、解钾、抗病等微生物菌株，通常不含有促进秸秆腐解的菌群，研究表明，在原有的有益菌基础上添加有助于秸秆腐解的微生物菌群，与秸秆还田配合施用，可以在短时间内提高细菌的含量和活性，从而加速秸秆的腐解和转化，减少氮肥的施用量，在改良土壤的同时提高作物的产量和品质，秸秆还田与微生物菌剂配合施用相对于单独的秸秆还田具备明显优势。

二、应用效果

大量试验证明，添加微生物菌剂可以提高土壤放线菌的比例，促进真菌数量的增加，对土壤的微生物区系起到了平衡作用；施用微生物菌剂使土壤淀粉酶活力增强，促进还田秸秆养分的转化，从而提高作物的产量和品质。省农科院资环所在连作多年的设施黄瓜菜地，进行了秸秆还田和配合施用微生物菌剂的实验，通过设置不同的处理比较了只施用秸秆和秸秆与菌剂配施对土壤中微生物群落特征以及部分土壤酶含量的影响。

1．秸秆与菌剂配施对土壤酶活性与微生物区系的影响。淀粉是土壤中有机残体的组成成分，淀粉酶能使淀粉水解生成糊精和麦芽糖，它是参与自然界碳素循环的一种重要的酶。脲酶广泛存在与土壤中，脲酶酶促产物—氨是植物氮源之一，同时脲酶与土壤其他因子，如有机质含量、微生物数量有关。试验表明，只施用秸秆和秸秆与菌剂配施，土壤脲酶活性没有显著差异，添加微生物菌剂显著增加了土壤中淀粉酶活性，淀粉酶的活性与秸秆的腐解活性之间比脲酶要有更强的关联性。

施用微生物菌剂对土壤微生物区系的影响非常明显，加入的有益菌群可以在短时间内提高细菌的含量和活性，加速秸秆的腐解和转化。长期连作的土壤其放线菌的含量随连作年限的增加会显著降低，而放线菌中很多属可以产生抗生素，其数量减少会造成作物的抵病力下降、土传病害加剧。通过秸秆还田配施微生物菌剂可以提高土壤放线菌的比例，对土壤的微生物区系起到了平衡作用。秸秆的添加可以促进真菌数量的增加，而配施微生物菌剂的处理，对土壤中细菌、放线菌和真菌数量都有增加，增加的比例不同，对土壤三大类微生物的比例有一定的平衡作用。

2．秸秆与菌剂配施对耕层土壤养分的影响。山东省农科院资环所试验表明，施用微生物菌剂处理的耕层土壤（0～30厘米）中养分指标有了不同程度的变化，使用微生物菌剂的处理与只施用秸秆的处理相比，土壤硝态氮含量有明显降低，速效钾明显增加，土壤有机质含量和pH则无显著变化，表明该微生物菌剂对土壤环境质量的改良效果较为显著。另外，通过生长期观察记录，发现使用微生物菌剂后的植株病害发生率显著降低，土壤表层根系分布密度增大，白色气生根增多，叶色深绿有光泽，瓜条商品优果率增加，表明使用该微生物菌剂能有效的控制土壤病害发生，增加土壤有益微生物数量，从一定程度上抑制相关病害的发生。

3.秸秆与菌剂配施对作物产量的影响。施用秸秆还田能够改善长期连作的设施土壤，提高作物产量，秸秆还田配合施用适合的微生物菌剂可以提高秸秆的转化和土壤中速效养分的含量，从而对产量的增加有更大的促进。省农科院资环所在设施蔬菜地的试验表明，在施用微生物菌剂的情况下，能够通过促进秸秆腐解和养分的转化，改善土壤微生物区系平衡等作用最终提高作物产量。通过对作物品质的测定，显示果实硝酸盐含量明显降低。生长期观察表明，使用微生物菌剂的植株壮，抗病、抗逆性增强、后期衰老延缓，结瓜周期延长，因此，微生物菌剂配合秸秆还田施用不但提高了作物的产量，而且提高了作物的品质。

三、综合评价

使用秸秆还田配施微生物菌剂可提高土壤微生物活性，调节土壤微生物区系，使土壤淀粉酶活力增强，促进还田秸秆养分的转化，使其朝着有利于作物生长的方向进行，选择合适的秸秆用量配施菌剂可以在改良设施土壤的同时最大限度提高作物的产量和品质，收到单纯秸秆还田所没有的效果。