劉瓊 ,朱俐遐 ,胡湘軍 ,彭善新 ,黃艷 ,劉克思
(1.四川攀枝花市農林科學研究院,617061;2.米易綠生農業有限公司)
作物秸稈還田不僅可以促進作物增產,而且還可以固碳減排,培肥土壤,提高地力[1]。因此,推進作物秸稈還田,發展低碳農業,是提高土壤有機質和培肥地力的重要途徑。但是,在生產實際中,秸稈還田既費工又費時,如果翻壓還田技術不到位,易造成秸稈腐解速度慢,影響作物的生長發育,農民往往將秸稈焚燒或拋棄,既嚴重污染大氣和水[2],又導致大量碳素和養分的損失,嚴重影響到土壤有機質的平衡,致使耕地質量嚴重下降[3]。
傳統土壤是塑料大棚蔬菜生產的物質基礎,其理化、生物性狀的優劣直接關系到蔬菜產量和經濟效益的高低。大棚的塑料薄膜覆蓋隔絕了雨水對土壤的淋洗,形成了高溫高濕的內部環境,多茬連作、超量施用化肥、有機物料投入量少和無法引進大型機械耕翻等因素,使新建的溫室、大棚投入使用3~5 a后,經常出現土壤次生鹽漬化、板結、耕層淺及病原菌密度增高等土壤障礙,由此造成了塑料大棚蔬菜產量下降、產品中農殘上升、品質降低以及投入產出比變小等不利趨勢。許多研究表明,大量施用腐解或非腐解的有機物料是克服溫室大棚土壤障礙、改善土壤環境最經濟有效的途徑。
攀枝花是全國早春蔬菜的重要產區,南菜北調基地,早春蔬菜是當地農業的支柱產業,農民的主要收入來源。全市早菜面積8 666.7 hm2,均采用水旱輪作方式,即6~10月種水稻、11月至翌年5月種蔬菜,稻草資源豐富。但是,由于稻草含有大量的硅、鉀等營養元素,粗纖維含量高,還田后秸稈不易腐爛分解,短時期難見到稻草還田的效果,稻草還田費時、費工、低效,加上化肥工業的發展,造成稻草還田技術在生產中難以推行,因此,出現了重化肥輕有機肥、重用地輕養地、重產出輕投入的現象[4]。為了推進稻草高效利用,加速稻草腐爛分解,實現稻草還田技術的良性循環,增加農民收入,同時保護耕地,提高土壤利用率,四川攀枝花市農林科學研究院于2011年開展了稻草還田技術在大棚苦瓜種植的應用研究,以期篩選出適合當地生產的稻草施用量及施用方式。
①參試品種 米易種子市場購買的藍山大白苦瓜。
②試驗肥料 667 m2施過磷酸鈣 (P2O512%)100 kg、復合肥(N 15、P2O510、K2O 20)100 kg、有機肥(N 16、K2O 2)40 kg作底肥。追肥施用恩泰克和蘇貝爾。試驗地土壤為潮砂土。
③還田材料 干稻草、土師傅5號(生態酵素,青州豐本生物科技有限公司生產)。
①試驗時間 2010年11月至2011年5月。
②試驗地點 攀枝花市米易縣綠生農業開發有限公司試驗基地2號試驗地。
③試驗設計 試驗設4個處理。處理 1,稻草 250 kg/667m2;處理 2,稻草500 kg/667 m2+土師傅5號;處理3,稻草750 kg/667m2+土師傅5號;處理 4(CK1),空白對照。
試驗采用隨機區組設計,3次重復,共12個小區。小區面積18m2,長15m,寬1.2m包溝開廂,株距50 cm,行距60 cm,雙行單株定植,每小區60株,試驗面積216 m2,地膜覆蓋栽培。于苦瓜定植前按處理分別將稻草溝施到廂面下,按試驗設計將土師傅5號對水澆到鋪好的稻草上,再在稻草上覆土20 cm后平整廂面定植苦瓜。其他管理按生產常規進行。

表1 苦瓜植株性狀

表2 稻草還田試驗苦瓜產量
于苦瓜生長中期(2012年3月15日)調查植株株高、節數、莖粗、葉片縱橫徑,果實采收期(3月22日)調查果實縱橫徑。分小區調查苦瓜性狀和產量。在試驗前取大田混合土樣一個 (土壤耕地深翻后,采用X型5點取樣法);全部收獲后在各小區分處理取試驗產量混合樣,取樣深度20 cm(方法同前)。于苦瓜定植前測定整個試驗地的養分含量,采用土壤養分快速測定儀測定。
由表1可見,4個處理的植株性狀差異不大,綜合株高、節數、莖粗以及葉片和果實大小,處理1和處理2植株長勢較旺,果實個頭大。
分小區逐次記錄產量,經方差分析,各處理間差異不顯著。由表2可知,667m2產量最高的是處理 1,為 5 215.19 kg,比處理 4(CK1)增產 5%,最低的是處理3,為4 907.21 kg。施用稻草的3個處理與CK1比較,667m2平均產量增加47.46 kg。
由表3可知,所有測定的6個項目中,酸堿度、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀均比試驗前有所降低;有機質含量,處理4(CK1)和處理1比試驗前減少,處理2和處理3比試驗前增加。
施用稻草的處理1、處理2、處理3土壤有機質比空白對照處理4(CK1)提高30.2%~82.0%,平均提高了56.3%;全氮提高-9.5%~23.0%,平均提高了8.6%;堿解氮提高-5.0%~72.5%,平均提高了35.0%;有效磷降低8.6%~54.6%,平均降低了36.6%;速效鉀提高11.7%~84.8%,平均提高了55.0%。處理2和處理3與處理1相比,土壤有機質含量平均增加 30.1%,3.36 g/kg;全氮平均降低5.0%,0.04 g/kg;堿解氮平均提高63.2%,24.0mg/kg;有效磷平均降低46.0%,6.85 mg/kg;速效鉀平均降低 24.2%,12.28mg/kg。
①施用稻草的苦瓜植株長勢及果實性狀與處理 4(CK1)沒有明顯差異;平均產量比處理 4(CK1)高47.46 kg/667m2,但是方差分析差異不顯著;土壤有機質含量及其他養分含量(除有效磷外)均比處理4(CK1)有明顯的增加,其中增加最多的是有機質含量,為56.3%,其次是速效鉀增加55%。這說明稻草還田能夠有效提高土壤有機質含量和其他養分含量[5],能從一定程度上增加苦瓜產量,但對苦瓜的生長發育及苦瓜的品質沒有較大影響。
②稻草的使用量及腐解劑土師傅5號的施用與否以及施用量都對苦瓜的植株性狀、果實性狀、產量、土壤有機質含量和土壤養分含量有較大的影響,這可能與試驗時間短,稻草的腐爛分解程度淺有關系,所以在本試驗的基礎上,建議繼續進行更長時間更深入的研究。

表3 各處理對耕層土壤酸堿度及養分含量的影響
[1]島田昭史著,成萬慶譯.水田稻草還田的效果[J].鹽堿地利用,1990(4):43-45.
[2]張志群,梁廣成,曾妮,等.利用腐稈劑促稻稈腐化的試驗分析與體會[J].汕頭科技,2008(1):39-40.
[3]肖小平,伍芬琳,黃風球,等.不同稻草還田方式對稻田溫室氣體排放影響研究[J].農業現代化研究,2007,28(5):629-632.
[4]廖世喜,胡慈云,陳國金,等.腐稈劑在稻草還田中的應用研究探討[J].湖南農業科學,2011(15):67-70.
[5]李中英,稻草還田使用不同品種腐熟劑效果初探[J].南方農業,2012(2):25-27.