秸秆还田条件下腐熟剂和栽培措施对水稻分蘖及生长的影响

吕晶晶 孙建平 路垚 赵子婧 何宗均 刘雅辉

摘要 [目的]寻找适合河北滨海区的腐熟剂以及合理的栽培措施。[方法]通過田间试验开展了3种腐熟剂、非栽培期水分管理及移栽时期对水稻分蘖及生长的影响研究。[结果]与其他处理相比，施用低温复合菌系HT20处理提高水稻分蘖效果最显著;非栽培期灌水处理会提高水稻的分蘖;早植对于水稻分蘖有一定的好处但最终影响不大，晚植不利于水稻分蘖;常规移栽更利于水稻生长。[结论]水稻秸秆还田中应用低温复合菌系HT20，并实施非栽培期适当灌水和5月中下旬移栽能够减少秸秆腐解产生的危害，促进水稻分蘖和生长。

关键词 河北滨海区;腐熟剂;水分管理;移栽时期;水稻分蘖

中图分类号 S511  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）22-0050-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.012

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Decomposing Agents and Cultivation Measures on Rice Tillering and Growth under the Condition of Straws Returning

L Jing-jing SUN Jian-ping  LU Yao2 et al （1. Rice Engineering Technology Research Center of Tangshan， Institute of Coastal Agriculture， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Tangshan，Hebei 063200;2.Tianjin Academy of Agricultural Sciences，Tianjin 300110）

Abstract [Objective] To search for suitable decomposing agent and reasonable cultivation measures in Hebei coastal area. [Method] The effects of three decomposing agents， water management in non-cultivation period and transplanting period on rice tillering and growth were studied through field experiments. [Result]Compared with other treatments， the application of low-temperature compound strain HT20 had the most significant effect on improving rice tillering;irrigation treatment during non-cultivation period could increase rice tillering;early planting had certain benefits for rice tillering， but the final effect was not significant， late planting was not conducive to rice tillering;conventional transplanting was more conducive to rice growth.[Conclusion]The application of low-temperature compound strain HT20 in rice straw returning to the field， proper irrigation during non-cultivation period and transplanting in mid late May could reduce the damage caused by straw decomposition and promote rice tillering and growth.

Key words Hebei coastal area;Decomposing agents;Water management;Transplanting period;Tillering of rice

我国是农业大国，农作物秸秆极其丰富，其中25%作为畜牧饲料，大约只有10%的秸秆通过还田提供肥料资源，工业上利用秸秆的更少，而大多数都废弃或焚烧，不仅污染了环境更导致资源浪费[1]。秸秆还田能够改善土壤结构，促进作物增产[2-3]，增加土壤的微生物多样性，提高土壤的有机质、氮、磷等[4-5]，能够合理利用秸秆资源。但秸秆在自然状态下的降解速度非常缓慢，不仅不能作为当季作物的肥源[6]，还会影响播种质量、出苗率、作物生长及农事操作等。因此，加快秸秆分解速度，提高秸秆腐解率，成为秸秆还田技术推广的研究热点。柴文俊[7]应用菌剂处理作物秸秆直接还田，使西芹产量比未加菌剂处理增产 2.2%。刘起丽等[8]研究表明，施菌剂处理秸秆后的小麦分蘖数、千粒重显著高于其他处理。金海洋等[9]在水稻秸秆还田过程中添加纤维素分解菌剂可显著降低水稻秸秆的强度。但河北滨海区冬春季温度低，水稻秸秆还田后难以腐解，需要研究适合滨海区低温下能够分解水稻秸秆的菌剂和合适的栽培措施。为此，笔者在水稻春季秸秆还田条件下，以不同腐熟剂和不同栽培措施（非栽培期水分管理及移植时期）为因素，研究了其对水稻分蘖及生长的影响，以期寻找适合该区域的腐熟剂以及合理的栽培措施。

1 材料与方法

1.1 试验地点与条件 该试验于2020年在濱海现代农业综合试验站（39° 16′31″N，118°27′5.14″E）进行，该试验站位于河北唐山市曹妃甸区，属东部季风区暖温带半湿润季节型近海大陆性气候，具有光照充足、降水集中、雨热同期、四季寒暖干湿分明等气候特征。年平均气温11.4 ℃，蒸发量平均为1 969 mm，年降水量为635.9 mm，主要集中在7—8月。试验地土壤类型为水稻土，0～20 cm耕层土壤理化性质：全盐含量1.26 g/kg，pH 7.6 有机质含量17.94 g/kg，全氮含量1.13 g/kg，速效磷含量19.90 mg/kg，速效钾含量242.32 mg/kg，速效氮含量73.11 mg/kg。该地为单季稻种植，上季水稻收获后春季时秸秆粉碎还田。

1.2 供试作物 供试水稻品种为滨稻979，生育期170～175 d，采用插秧栽培方式，插秧密度为30 cm×16 cm。

1.3 秸秆腐熟剂 供试腐熟剂3种，分别为低温复合菌系HT20、NFK和TWJ。低温复合菌系HT20为自主研发产品，能够低温启动，具有较强纤维素分解能力。NFK和TWJ为市场购买产品。

1.4 试验设计 采用三裂式裂区试验，腐熟剂为主因素A，包含5个水平：A1-A3为施用3种腐熟剂还田，A4为未施腐熟剂还田，A5为对照秸秆不还田;水分管理为副因素B，包含2个水平：B1不灌水;B2灌水，让土壤含水量接近饱和状态，并非大水漫灌。移植时期为副副因素C，包含3个水平：C1早植（约5月15日）、C2常规（5月22日）、C3晚植（5月29日），其余栽培期间肥料、农药及水分管理措施同常规。主区面积为166 m2（16.6 m×10.0 m），副区面积为83 m2（8.3 m×10.0 m），再裂区面积为25 m2（8.3 m×3.0 m），重复3次。

1.5 测定指标与方法 移栽后第7天调查株高及每穴基本苗，每小区挂牌调查10穴，后每7 d调查一次株高及每穴分蘖数，直至停止分蘖，连续调查8～9次，记录水稻长势及分蘖动态。

1.6 数据统计分析 利用Excel软件进行数据统计及基本计算，利用DPS软件进行重复间的显著性比较，利用Origin Pro软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同腐熟剂对水稻分蘖动态的影响 选取灌水和常规移栽时间条件下，比较不同腐熟剂处理下的水稻分蘖数，可以看出，水稻分蘖数整体呈先上升后下降的趋势，各处理均在6月11日达到快速分蘖盛期，在7月1日达到分蘖高峰，之后分蘖数开始下降，于8月5日后趋于平缓（图1）。

不同腐熟剂对水稻分蘖有一定的影响。与对照组A5（秸秆不还田）和对照组A4（未施腐熟剂还田）相比，处理组A1（HT20）整体分蘖数较高;提前进入分蘖盛期;且最高分蘖数最大（15个/穴）;其他处理A2、A3与A4之间分蘖动态区分不明显。结果表明低温复合菌系HT20能够促进滨海区水稻分蘖，使其提前进入分蘖盛期，并提高其分蘖数;其他腐熟剂对滨海区水稻分蘖影响不大。

2.2 不同腐熟剂对水稻分蘖及生长的影响 将调查得到的大量数据通过DPS软件进行分析，得到不同腐熟剂对水稻最高分蘖数、有效分蘖数、株高和成穗率的影响（图2）。不同腐熟剂作用下水稻的最高分蘖数顺序为A1>A5>A3>A2>A 有效分蘖数顺序为A1>A2>A5>A4>A 不同腐熟剂作用下水稻的株高顺序为A1>A5>A4>A2>A 成穗率顺序为A1>A2>A5>A4>A3。从结果可以得出，A1处理的最高分蘖数、有效分蘖数和成穗率均高于其他组，且株高显著高于其他组，由此得出A1（HT20）作用下能够促进水稻的分蘖以及水稻的长势，与其他几种腐熟剂相比，HT20适合该区域水稻秸秆还田应用。

2.3 不同栽培措施（非栽培期水分管理及移植时间）对水稻分蘖的影响 通过对非栽培期不同水分管理条件下进行分析发现，B2（灌水）处理的水稻最高分蘖数显著大于B1（不灌水）处理的水稻;B2（灌水）处理的水稻有效分蘖数与B1（不灌水）处理的水稻间差异不显著，但平均略高于B1（不灌水）处理的水稻（图3）。表明灌水处理会影响水稻的分蘖，能够提高分蘖高峰期的最高分蘖数，从而在一定程度上增加有效分蘖。

通过对不同移栽时期下水稻的分蘖分析可以看出，C1（早植）处理有利于水稻的分蘖，在分蘖高峰期的最高分蘖数也显著高于C3（晚植）处理，但在最后C3（晚植）与C2（常规值）处理间有效分蘖数差异不显著，C1（早植）处理有效分蘖数却显著低于C2和C3处理（图4）。由此可见，早植对水稻分蘖有一定的好处，但最终影响不大，晚植不利于水稻分蘖。

3 结论与讨论

应用腐熟剂秸秆还田，可以加快秸秆分解速度，改善农田土壤结构，提高土壤肥力，从而达到增产目的，是秸秆还田研究中的热点。董鹏等研究发现[10]利用有机物料腐熟剂作用小麦秸秆，加速了小麦秸秆的降解速率且有利于新茬作物生长;张楠等[11]利用寒地水稻秸秆腐熟剂处理还田水稻秸秆，使得土壤养分有所增加。使用腐熟剂处理还田秸秆已经得到普遍推广，但不同地区的条件差异显著，应因地制宜，寻找适合该地区的腐熟剂及栽培措施。该研究中低温复合菌系HT20不仅能够促进水稻分蘖，还提高了水稻成穗率，适合应用于河北滨海地区水稻秸秆还田中，配合非栽培期适当灌水（让土壤含水量接近饱和状态）和5月中下旬移栽更有利于水稻的分蘖和生长。

参考文献

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[10] 董鹏，潘琪，张健，等.有机物料腐熟剂对小麦秸秆腐解动态变化特征的影响[J].现代农业科技，2020（22）：144-145.

[11] 张楠，刘杰，于洪久，等.寒地水稻秸秆腐熟剂对水稻秸秆翻埋还田的腐熟效果及土壤养分含量的影响[J].黑龙江农业科学，2020（11）：34-37.