秸秆还田对滨海稻区土壤理化性质及粳稻产量品质的影响

吝爽　全革　付雪蛟　刘中卓　吕小红

摘  要：为明确适宜滨海稻区的秸秆还田技术，以盐丰47为材料，研究不同秸秆还田处理对土壤理化性质及粳稻产量品质的影响。结果表明：秸秆还田处理提高了土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，且秸秆还田增施腐熟剂处理改善土壤理化性质的程度更高。秸秆还田增施腐熟剂处理的土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量较秸秆不还田处理两年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%。秸秆还田较秸秆不还田两年平均增产1.72%，且主要是增加水稻的每穗实粒数和总颖花量进而影响产量的。秸秆还田对糙米率、精米率、垩白粒率和垩白度影响不显著，提高了蛋白质含量和食味值，降低了直链淀粉含量。秸秆还田增施腐熟剂改善土壤环境、提高水稻产量效果最佳，可作为滨海稻区秸秆还田措施推广应用。

关键词：秸秆还田;土壤;粳稻;产量;品质

中图分类号：S511                                 文献标志码：A文章编號：1673-6737（2023）06-0029-04

Effects of Straw Returning to the Soil Physical and Chemical Properties and the Yield and Quality of Japonica Rice in Coastal Region

LIN Shuang1 ， QUAN Ge2 ， FU Xue-jiao2 ， LIU Zhong-zhuo2 ， LV Xiao-hong2*

（1 Dawa District Agricultural Comprehensive Administrative Law Enforcement Team Panjin Liaoning 124200，China;

2 Liaoning Saline or Alkaline Land Utilization and Research Institute，Panjin Liaoning 124010，China）

Abstract： In order to clarify the suitable straw returning technology for coastal rice areas， the effects of different straw returning treatments on soil physical and chemical properties and yield and quality of japonica rice were studied using Yanfeng 47 as the material. The results showed that straw returning treatment increased the content of total nitrogen， organic matter， alkaline nitrogen， available phosphorus， and available potassium in the soil， and the degree of improvement of soil physical and chemical properties was higher in straw returning treatment with decomposing agent. The total nitrogen， organic matter， alkaline nitrogen， available phosphorus， and available potassium content in the soil treated with straw returning and increasing the application of decomposing agent increased by an average of 8.45%， 13.64%， 12.28%， 8.66%， and 18.66% compared to the two years without straw returning. Returning straw to the field resulted in an average yield increase of 1.72% over the past two years compared to not returning straw， mainly due to an increase in the number of grains per panicle and the total number of spikelets in rice， which in turn affected the yield. The effect of returning straw to the field on brown rice rate， polished rice rate， chalky grain rate， and chalkiness was not significant， but it increased protein content and taste value， and reduces amylose content. The best effect of straw returning to the field and applying composting agents to improve soil environment and increase rice yield can be promoted and applied as a straw returning measure in coastal region.

Key words： Straw Returning ; Soil; Japonica Rice; Yield; Quality

水稻是我国三大主要粮食作物之一，1988～2018近30年水稻秸秆资源年均量增长15.75%，其中2015～2017三年间水稻秸秆更是占到全国三大粮食秸秆总产量的28.9%[1-2]。因此，秸秆的利用问题越来越受到重视。国家出台相关政策文件对东北地区秸秆处理进行指导，作物秸秆还田逐渐成为废弃秸秆处理方向之一[3]。秸秆还田对土壤有机质、有效磷和速效钾含量的提升有明显效果[4-6]。作物生产过程中，长期秸秆还田可提高土壤酶活性，改良土壤理化性状，提高土壤肥力，促进作物对养分吸收利用，影响有效穗数和穗粒数进而影响产量[7-10]。在东北稻[10]、南方稻区[11]都有研究表明，秸秆还田降低了稻米糙米率、垩白粒率，影响了稻米的加工品质和外观品质。生产实践中，东北地区水稻收获期集中在秋季，冬季土壤温度低，秸秆还田后腐解困难，易造成来年植物漂苗和不同程度病虫害，影响水稻生长发育，严重干扰秸秆还田技术的推广和普及[12-13]。试验为探究适宜滨海稻区的秸秆还田方式，分析秸秆还田对滨海稻区土壤理化性质及粳稻产量品质的影响，明确秸秆还田处理农田废弃秸秆的可行性，以期为当地秸秆处理和水稻种植提供理论指导。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验以盐丰47为材料。

1.2  试验设计

试验于2018、2019年在盘锦市西安镇洼边子村进行。试验设置秸秆还田、秸秆还田+腐熟剂（2 kg/667 m2）两个处理，以秸秆不还田为对照。

1.3  测定指标及方法

1.3.1  土壤理化性质  采用鲍士旦[14]方法检测土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量。

1.3.2  产量构成与实产  成熟期每个处理采取有代表性植株3穴进行考种，调查收获穗数、穗粒数、结实率、千粒重。每个处理实脱测产。

1.3.3  品质  籽粒收获3个月后测定稻谷的加工品质（糙米率、精米率），外观品质（垩白粒率、垩白度），营养食味品质（蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值）。

1.4  数据处理

应用Microsoft Excel和DPS数据处理系统分析。

2  结果与分析

2.1  秸秆还田对土壤理化性质的影响

由表1可知，2018、2019两年数据均表明，无论增施腐熟剂与否，秸秆还田处理均提高了土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，两年平均较秸秆不还田处理分别增加7.56%、11.59%、8.42%、5.01%、14.20%。试验也表明，增施2 kg/667 m2腐熟剂有助于更好的腐化分解秸秆，提高土壤的养分含量。秸秆还田+腐熟剂处理的土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量较秸秆不还田处理两年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%。

2.2  秸秆还田对粳稻产量的影响

从表2可以看出，2018年秸秆还田试验发现，秸秆还田增施腐熟剂处理、秸秆还田处理产量较秸秆不还田分别减产1.82%、3.10%，平均减产2.46%。2019年试验结果表明，經过两年的秸秆还田，秸秆还田增施腐熟剂处理、秸秆还田处理产量较秸秆不还田分别增产3.37%、0.16%，平均增产1.72%。秸秆还田两年后增加了水稻的每穗实粒数和总颖花量。

2.3  秸秆还田对粳稻品质的影响

从表3可以看出，秸秆还田+腐熟剂处理、秸秆还田处理、秸秆不还田处理下水稻的糙米率、精米率、垩白粒率和垩白度呈现多元变化规律，各处理间差异不显著。

从表4可以看出，与秸秆不还田处理相比，秸秆还田+腐熟剂处理、秸秆还田处理提高了蛋白质含量和食味值，但降低了直链淀粉含量。秸秆还田+腐熟剂处理的蛋白质含量最高，较秸秆不还田处理两年平均提高5.60%。秸秆还田+腐熟剂处理的直链淀粉含量最低，较秸秆不还田处理两年平均降低6.03%。秸秆还田+腐熟剂处理的食味值最高，较秸秆不还田处理两年平均提高1.42。

3  结论与讨论

秸秆还田是一种直接利用秸秆的方式，对土壤环境和作物生长产生一定影响。秸秆还田能够降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤有机质、速效磷和速效钾含量[15-17]，最高可使土壤有机质含量比对照增加46.49%[18]。秸秆还田条件下，减少10%氮肥施用不但可以有效降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤的养分含量，还能明显增加双季稻的产量，具有较好的减肥增产效果[19]。本试验也取得了相似的结论，秸秆全量还田处理提高了土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，且秸秆全量还田增施腐熟剂处理改善土壤理化性质的程度更高。秸秆还田+腐熟剂处理的土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量较秸秆不还田处理两年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%

陈红金等[20]通过连续8年的秸秆粉碎还田试验表明，随着还田年限增加，水稻产量增加6.82%～8.47%。刘洁[21]研究认为，水稻秸秆配施低温秸秆降解菌直接还田比对照单穴产量增加了9.78%。而丁文金等[22]和曾研华等[23]研究认为，秸秆还田使早稻产量和双季稻总产量降低，对晚稻产量无显著影响。王国骄等[24]认为秸秆还田处理极显著地降低了稻米的垩白粒率、垩白大小、垩白度和直链淀粉含量，提高了稻米的食味值，对稻米的糙米率、精米率和整精米率无显著影响。本研究中秸秆还田增施腐熟剂处理、秸秆全量还田处理第一年粳稻产量略有下降，还田第二年后增产。两年秸秆还田增施腐熟剂处理、秸秆全量还田处理产量较秸秆不还田平均增产1.72%，且主要是通过增加了水稻的每穗实粒数和总颖花量而增产的。秸秆还田+腐熟剂处理、秸秆还田处理对糙米率、精米率、垩白粒率和垩白度影响不显著。秸秆还田+腐熟剂处理、秸秆还田处理提高了蛋白质含量和食味值，但降低了直链淀粉含量。

关于适宜的秸秆还田模式研究上，赵子婧等[25]认为在冀东水稻种植地区，秸秆还田与减量施肥（减氮15.02%，减肥25.84%） 的配施方式是该地区最优减量化栽培方式。赵颖等[26]提出“高留茬+深翻”和“秸秆粉碎+深旋”两种模式，能够显著提高籽粒产量5%～8%，并且可以改善土壤结构、增加土壤有机碳含量、减少温室气体排放，避免秸秆被弃置和焚烧。本研究中以秸秆还田增施腐熟剂改善土壤环境、提高水稻产量效果最佳，可见腐熟剂与秸秆还田相结合，具有提高土壤肥力、促进水稻生长、提高水稻产量的作用，可作为滨海稻区秸秆还田措施推广应用。

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基金项目：农产品质量安全监管项目（151821301092361510），国家重点研发计划资助项目子课题（2018YFD0300306-04）。

收稿日期：2023-05-18

作者简介：吝爽（1987-），女，农艺师，主要从事水稻高产栽培研究。

*通讯作者：吕小红（1983-），女，研究员，主要从事水稻高产栽培研究。