水稻留高茬还田技术改良土壤效果研究

戴继光

摘要：结合辽宁省耕地土壤有机质含量下降严重、养分失衡的情况，开展水稻留高茬还田技术对比试验，研究其对水稻生育性状和耕地理化性质的影响。试验结果表明：与对照相比，高留茬还田技术模式增产4.17%，增收72.23元/667 m2，且产投比高;土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度的增加，耕层加深，容重下降，耕地质量得到明显提高。

关键词：留高茬还田;水稻;试验;耕地质量;产量

中图分类号：S152.4+5    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）02-0005-04

辽宁省的水稻种植面积较大，秸秆量较多，处理难度较大。秸秆还田方法简便、成本较低，而且秸秆在腐熟过程中形成大量腐殖质，能够降低土壤容重和提高土壤孔隙度，协调土壤的水分、空气、温度和养分，有利于作物生长和培肥地力。结合辽宁省耕地土壤有机质含量下降严重、养分失衡的情况，在开原市开展水稻留高茬还田技术对比试验，研究其对水稻生育性状和耕地理化性质的影响，以期为利用水稻留高茬还田改良土壤提供数据支撑。

1 试验地点及方法

1.1 试验地概况

试验地点位于铁岭市开原市，其属北温带季风型大陆性气候，四季分明，光热充足，水量充沛，雨热同季;全年日照时数2 585 h，年平均气温7.3 ℃，年平均降水量678 mm，无霜期145～165 d。

试验地土壤类型为水稻土，前茬作物为水稻。施肥量为N 17.55 kg/667 m2，P2O5  3.75 kg/667 m2，K2O 3.75 kg/667 m2，年产量650 kg/667 m2。2013年10月对试验地的土壤状部进行检测，有机质21.58 g/kg，全氮0.992 g/kg，有效磷22.62 mg/kg，速效钾122.6 mg/kg，pH值5.89，耕层17.14 cm，容重1.31 g/cm3。

1.2 试验设计

试验共设2个处理，处理1的面积为1.41 hm2，处理2的面积为1.71 hm2，不设重复。试验时间为2017年10月—2019年10月，共历时2 a。

处理1为对照区，不进行秸秆还田;处理2为留高茬还田模式区，上茬水稻收割时留高茬45 cm。处理1和处理2均为常规施肥，春季底施津大脲甲醛复混肥（28-10-12）40.0 kg/667 m2，抽穗期每667 m2追施尿素7.5 kg、氯化钾3.0 kg，折合成每667 m2施肥量N 14.65 kg，P2O5 4 kg，K2O 6.6 kg。

1.3 试验方法

在上茬水稻收割时，处理1正常收割，处理2收割时留高茬45 cm，收割时间分别为2017年10月12日和2018年10月13日。春季正常耙地施肥，时间分别为2018年5月24日和2019年5月22日，使用旋耕机将底肥和稻茬翻埋入土。插秧日期分别为2018年5月29日和2019年5月26日，种植密度为19.5穴/m2。灌溉方式为提水式灌溉，水源为井水，浅、湿、干间歇灌溉。生长期根据病虫害发生情况，用丙草胺和馬歇特除草，用阿维三唑磷防治二化螟和水象甲，用“三环唑”防治稻瘟病。水稻收获时间为2018年10月13日和2019年10月15日。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻生育性状的影响

由表1中的数据可知：与对照相比，留高茬还田技术模式的株高、分蘖数、有效穗、穗粒数和千粒质量等各项生育性状均较优。由此可见，在水稻种植中采用留高茬还田技术模式，能促进水稻作物生长。这是因为秸秆中含有植物生长所需要的大量营养成分，能为作物生长提供良好条件。

2.2 不同处理对水稻产量的影响

由表2可知：与对照处理相比，高留茬还田技术模式平均增产37.45 kg/667 m2，增产率为6.17%，且稻米品质优良。由此可见，在留高茬还田技术模式的增产效果明显且能改善产品品质。究其原因，是秸秆中含有植物生长所需要的大量营养成分。

2.3 不同处理对土壤养分含量的影响

2.3.1 化学指标的变化 试验田土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾等养分含量调查结果见表3。计算2 a留高茬还田技术的平均值，并与对照进行对比分析，结果见表4。

从有机质含量变化情况可见：与基础值相比，留高茬还田技术模式区的有机质含量增加0.61 g/kg，增幅2.83%，而对照区下降0.43 g/kg，降幅1.99%：与对照区相比，留高茬还田技术模式区的有机质含量增加1.04 g/kg，增幅4.92%。表明在水稻种植中使用留高茬还田技术模式，能明显提高土壤的有机质含量，具有培肥地力的作用。

从全氮含量变化情况可知：与基础值相比，留高茬还田技术模式区的全氮含量增加0.06 g/kg，增幅为5.75%，而对照区下降0.03 g/kg，降幅为2.25%;与对照区相比，留高茬还田技术模式区的全氮含量增加0.08 g/kg，增幅为8.48%。

从速效钾含量变化情况可见：与基础值相比，留高茬还田技术模式区速效钾含量增加2.70 mg/kg，增幅2.20%，而对照区下降2.30 mg/kg，降幅为1.88%;与对照区相比，留高茬还田技术模式区的速效钾含量增加5.0 mg/kg，增幅4.16%。

2.3.2 物理指标的变化 对试验田土壤的容重、pH、耕层厚度等物理指标进行调查，结果如表5所示。计算2 a留高茬还田技术的平均值，并与对照进行对比分析，结果见表6。

从容重变化情况看：与基础值相比，留高茬还田技术模式区的容重下降0.04 g/cm3，降幅2.67%，而对照区无明显变化;与对照区下降相比，留高茬还田技术模式区下降0.04g/cm3，降幅2.67%。

从pH变化情况看：留高茬还田技术模式区的pH值比基础值上升0.01（增幅0.09%），比对照区上升0.01（增幅0.16%）;对照区的pH值比基础值下降0.01，降幅0.09%，这说明秸秆还田对土壤pH值无显著影响。

从耕层厚度变化情况可见：留高茬还田技术模式区的耕层比基础值上升3.00 cm，增幅17.5%，比对照区增加3.00 cm，增幅17.5%;对照区的耕层与基础值相比没有变化。

2.4 不同处理的经济效益分析

从经济效益分析结果（表7）可见：留高茬还田技术模式区比对照区增收72.23元/667 m2，且产投比高于对照区。

3 结论与讨论

连续2 a的对比试验结果表明：1） 与对照相比，高留茬还田技术模式平均增產25.46 kg/667 m2，增产率4.17%，且稻米品质较好;2） 与对照相比，高留茬还田技术模式的土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度的增加，同时耕层加深、容重下降。由此可见，此模式能改善土壤结构、培肥地力和提高耕地质量。3） 与对照相比，留高茬还田技术模式区增收72.23元/667 m2，且产投比高。

在辽宁地区的土壤和气候条件下，在水稻生产中采用留高茬还田技术模式，能够提高土壤中的养分含量和耕层厚度，并降低土壤容重，使耕层土壤疏松、肥沃，极大地提升土壤的综合生产能力。

参考文献

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[4] 杨一帆.高茬还田模式对土壤肥力及环境的影响[D].扬州：扬州大学，2017.

Study on Effect of Soil Improvement by Rice Leaving High

Stubble Returning Technique

DAI Jiguang

（Liaoning Agricultural Development Service Center， Shenyang 110031， China）

Abstract： Combined with the situation of serious decrease of soil organic matter content and nutrient imbalance in cultivated land in Liaoning Province， a comparative experiment was carried out to study the effects of rice leaving high stubble returning on rice growth characters and cultivated land physical and chemical properties. The results showed as follows：Compared with the control， the technical mode of high stubble returning increased the yield by 4.17%， 72.23 yuan/667 m2， and the ratio of production to investment was high; The contents of soil organic matter， total nitrogen， available phosphorus and available potassium all increased in different degrees， the surface layer deepened， the bulk density decreased， and the quality of cultivated land improved obviously.

Key words： leavinghigh stubble returning to field; rice; test; cultivate land quality; yield