不同秸稈腐熟劑對(duì)早稻秸稈腐解度及晚稻產(chǎn)量的影響

李學(xué)初，曹建英，崔劍平，鄧海良，曹恩華，魯艷紅，廖育林，聶 軍（. 湖南省沅江市農(nóng)業(yè)局，湖南 沅江 00；. 湖南省沅江市草尾鎮(zhèn)農(nóng)技站，湖南 沅江 08；. 湖南省沅江市共華鎮(zhèn)農(nóng)技站，湖南 沅江 06；. 湖南省土壤肥料研究所，湖南 長(zhǎng)沙 08）

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不同秸稈腐熟劑對(duì)早稻秸稈腐解度及晚稻產(chǎn)量的影響

李學(xué)初1，曹建英1，崔劍平2，鄧海良3，曹恩華1，魯艷紅4，廖育林4，聶 軍4
（1. 湖南省沅江市農(nóng)業(yè)局，湖南 沅江 413100；2. 湖南省沅江市草尾鎮(zhèn)農(nóng)技站，湖南 沅江 413108；3. 湖南省沅江市共華鎮(zhèn)農(nóng)技站，湖南 沅江 413106；4. 湖南省土壤肥料研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

摘 要：通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，研究不同秸稈腐熟劑對(duì)早稻秸稈腐解程度、土壤理化性狀以及晚稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，并分析了不同處理間的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明：早稻秸稈還田添加腐熟劑由于加速了稻草腐解速率、促進(jìn)了稻草養(yǎng)分釋放，從而提高了土壤肥力，改善了土壤理化性狀，有利于晚稻生長(zhǎng)以及產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成，進(jìn)而增加了稻谷產(chǎn)量，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益增加也有一定的效果。在4種供試腐熟劑產(chǎn)品中以“覆壟豐”有機(jī)物料腐熟劑和“施瑞福”牌腐稈劑的施用效果較好。

關(guān)鍵詞：秸稈腐熟劑；稻草還田；腐解度；晚稻產(chǎn)量；土壤肥力

雙季稻是湖南省主要種植模式之一，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的稻草秸稈資源［1］，富含N、P、K、有機(jī)質(zhì)等成分，尤其以K含量最為豐富。秸稈還田后，通過(guò)微生物的腐解作用即可將這些養(yǎng)分釋放出來(lái)，轉(zhuǎn)化成能被作物吸收利用的養(yǎng)分，進(jìn)而增加土壤肥力，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［2］；同時(shí)，秸稈還田還有利于土壤團(tuán)聚體的形成，改善土壤滲透性和可耕性。據(jù)調(diào)查，目前湖南省水稻生產(chǎn)的稻草秸稈大部分用于還田，但還田方式以焚燒為主，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的負(fù)面影響［3-4］。由于早晚稻茬口時(shí)間短，早稻稻草直接還田的增肥增產(chǎn)效果不顯著，如果添加一定量的腐熟劑，可大大加快秸稈的腐解速度，促進(jìn)秸稈中養(yǎng)分的釋放［5］。

根據(jù)農(nóng)業(yè)部提升土壤有機(jī)質(zhì)含量的要求，各地區(qū)加快推進(jìn)秸稈還田綜合技術(shù)的發(fā)展。2015年，以早稻稻草秸稈為材料，通過(guò)添加不同腐熟劑研究其對(duì)稻草秸稈腐解度、土壤養(yǎng)分和晚稻生產(chǎn)的影響，旨在為大面積推廣應(yīng)用適合湖南省雙季稻作制度的秸稈腐熟劑產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)在湖南省沅江市共華鎮(zhèn)永安村進(jìn)行，前作為早稻。供試土壤為紫潮泥，試驗(yàn)地排灌方便，地力均勻。供試腐熟劑有：“施瑞福”牌腐稈劑、“覆壟豐”有機(jī)物料腐熟劑、“滿園春”生物秸稈腐熟劑和“金保地”生物秸稈腐熟劑，腐熟劑有效活菌數(shù)均≥0.5×108cfu/g。供試晚稻品種為黃華占。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1田間試驗(yàn) 試驗(yàn)于2015年晚稻期間進(jìn)行。設(shè)6個(gè)處理：處理1，無(wú)秸稈還田+常規(guī)施肥對(duì)照（CK1）；處理2，秸稈還田+常規(guī)施肥（CK2）；處理3，秸稈還田+“施瑞福”牌腐稈劑+常規(guī)施肥；處理4，秸稈還田+“覆壟豐”有機(jī)物料腐熟劑+常規(guī)施肥；處理5，秸稈還田+“滿園春”生物秸稈腐熟劑+常規(guī)施肥；處理6，秸稈還田+“金保地”生物秸稈腐熟劑+常規(guī)施肥。每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積33 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)之間田埂用塑料薄膜鋪蓋至田面30 cm以下，防止小區(qū)間串水串肥。試驗(yàn)前作為早稻，7月12日齊泥收割，早稻收割后將稻草移出稻田，翻耕稻田，基肥施復(fù)合肥（N︰P2O5︰K2O=20︰8︰12，下同）20 kg/667m2、碳銨10 kg/667m2，按試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)稻草還田的小區(qū)施用鮮稻草500 kg/667m2，腐熟劑添加量2 kg/667m2。晚稻于6月11日播種，軟盤育秧，7月13日拋秧，種植密度2.067 7萬(wàn)蔸/667m2。7月21日追第一次肥，施尿素10 kg/667m2；7月27日追第二次肥，施復(fù)合肥10 kg/667m2，10月25日收割。田間其他農(nóng)藝措施與當(dāng)?shù)卮筇镆恢隆?/p>

1.2.2腐解試驗(yàn) 選取粗細(xì)與長(zhǎng)度接近的完整早稻秸稈（同一批次統(tǒng)一收割的），將其裁成3～5 cm小段，以20 g/袋分裝至65個(gè)尼龍網(wǎng)袋中。其中，60袋分別埋入15個(gè)秸稈還田的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)埋4袋；另外5袋置于85℃下烘干6 h，準(zhǔn)確稱重并記錄每袋的重量，以5袋的平均重量作為所有尼龍網(wǎng)袋秸稈的干重N0。

1.2.3測(cè)定方法與數(shù)據(jù)處理 稻草腐解度的測(cè)定：以稻草失重率來(lái)表征稻草的腐解程度。秸稈還田使用腐熟劑第5天、第10天、第20天、第30天時(shí)從每個(gè)小區(qū)各取出一袋作物秸稈，用去離子水沖洗干凈，置于85℃下烘干6 h，準(zhǔn)確稱重并記錄每袋的秸稈重量NX，通過(guò)失重法得出稻草失重率，具體計(jì)算方法見下式：稻草失重率（WX，%）=［稻草初始干重（N0）-腐解后第n天稻草干重（NX）］/稻草初始干重（N0） ×100。田間試驗(yàn)開始前采集0～20 cm土層基礎(chǔ)土樣用于試驗(yàn)土壤基本理化性狀測(cè)定。晚稻成熟期從各小區(qū)采集植株樣本，用于考種。晚稻收獲期各小區(qū)單打單曬，單獨(dú)稱重測(cè)產(chǎn)；并采集土樣和容重樣，用于土壤養(yǎng)分和容重的測(cè)定。土壤容重用環(huán)刀法測(cè)定，土壤養(yǎng)分采用常規(guī)方法測(cè)定［6］。

2　結(jié)果與分析

2.1施用秸稈腐熟劑對(duì)稻草腐解程度的影響

從圖1可以看出，腐解第5天時(shí)測(cè)定稻草失重率，以處理4最高（20.14%），其次是處理5（20.03%），處理3和處理6與處理2相近；第10天時(shí)處理6的失重率最高，其次是處理5和處理4；第20天時(shí)稻草失重率以處理3最高，其他各處理失重率差異較小；第30天時(shí)稻草失重率以處理4最高（51.85%），其次為處理6和處理3（分別為50.18%和49.57%）。從不同階段稻草失重率的測(cè)定結(jié)果來(lái)看，除了處理2在各階段的稻草失重率均較低外，而其他處理的稻草失重率交替增加。這說(shuō)明供試的幾種腐熟劑對(duì)加速稻草腐解速率都有一定的效果，但不同腐熟劑作用的時(shí)間可能存在差異。

圖1　不同處理對(duì)稻草腐解程度的影響

2.2施用秸稈腐熟劑對(duì)土壤理化性狀的影響

表1　不同試驗(yàn)處理晚稻種植后土壤理化性狀的比較

從表1中可看出，秸稈還田和施用秸稈腐熟劑對(duì)提高土壤肥力和改善土壤理化性狀具有明顯的促進(jìn)作用。與CK1（無(wú)秸稈還田）相比，秸稈還田處理的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀和緩效鉀等各項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)均有明顯增加，土壤陽(yáng)離子交換量（CEC）也有所增加，土壤容重出現(xiàn)不同程度的降低，說(shuō)明常規(guī)施肥基礎(chǔ)上配合秸稈還田有利于增強(qiáng)土壤肥力、增加土壤鹽基離子和改善土壤理化性狀。

與CK2相比，添加腐熟劑的處理進(jìn)一步提高了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀和緩效鉀等養(yǎng)分含量和土壤陽(yáng)離子交換量，降低了土壤容重，這可能與施用秸稈腐熟劑能加速秸稈腐熟，促進(jìn)秸稈養(yǎng)分釋放有關(guān)。

2.3施用秸稈腐熟劑對(duì)晚稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表2可知，與CK1相比，秸稈還田處理的晚稻產(chǎn)量要高出9.6～27.9 kg/667m2，而添加了腐熟劑的處理，晚稻產(chǎn)量比未添加腐熟劑的處理高5.2～18.3 kg/667m2。在秸稈還田添加腐熟劑的處理中，以處理4的增產(chǎn)效果最好，分別比CK1和CK2增產(chǎn)5.5%和3.6%；其次以處理3的增產(chǎn)效果較好，分別比CK1 和CK2增產(chǎn)4.9%和3.0%；處理5和處理6分別比CK1增產(chǎn)3.8%和2.9%，比CK2增產(chǎn)1.9%和1.0%。

不同處理對(duì)晚稻株高、穗長(zhǎng)、單位面積有效穗等產(chǎn)量構(gòu)成因素也有較大影響。如表2所示，與CK1相比，秸稈還田處理的株高較高、穗長(zhǎng)較長(zhǎng)、單位面積有效穗多；與CK2相比，添加腐熟劑處理的實(shí)粒數(shù)多、結(jié)實(shí)率高、千粒重也較重。

表2　不同試驗(yàn)處理晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

2.4不同處理對(duì)晚稻生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表3中可以看出，添加了腐熟劑的處理產(chǎn)值均在1 400元/667m2以上，扣除成本后各處理純收益由高到低排列依次為處理4＞處理3＞處理5＞處理2（CK2）＞處理6＞處理1（CK1）。其中，以處理4和處理3的經(jīng)濟(jì)效益最高，分別比CK2增收32和25 元/667m2。

表3　不同處理經(jīng)濟(jì)效益的比較

3　結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在雙季稻種植制度中，早稻秸稈還田可增加晚稻株高、穗長(zhǎng)和單位面積有效穗，并能提高晚稻稻谷產(chǎn)量9.6～27.9 kg/667m2；在秸稈還田的基礎(chǔ)上，施用秸稈腐熟劑，由于加速了稻草腐解速率，促進(jìn)了稻草養(yǎng)分釋放，因此土壤肥力有所提升，土壤理化性狀也得到不同程度的改善，進(jìn)一步促進(jìn)了晚稻生長(zhǎng)，增加了實(shí)粒數(shù)和千粒重，提高了結(jié)實(shí)率，從而進(jìn)一步提高了稻谷產(chǎn)量，與不添加腐熟劑的處理相比，產(chǎn)量可提高5.2～18.3 kg/667m2。

4種秸稈腐熟劑均可不同程度地增加晚稻產(chǎn)量、提高土壤肥力和經(jīng)濟(jì)收益，其中以“覆壟豐”有機(jī)物料腐熟劑和“施瑞福”牌腐稈劑的效果較好。這種施用效果的差異可能與不同腐熟劑作用時(shí)間不同有關(guān)。

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（責(zé)任編輯：成 平）

The Effects of Applied Different Straw Decomposition Maturing Agent on the Decomposition Degree of the Early Season Rice Straw and The Production of Late Rice

LI Xue-chu1，CAO Jian-ying1，CUI Jian-ping2，DENG Hai-liang3，CAO En-hua1，LU Yan-hong4，LIAO Yu-lin4，NIE Jun4
（1. Agricultural Bureau in Yuanjiang City of Hunan Provinc， Yuanjiang 413100， PRC； 2. Caowei town Agrotechnical Station of Agricultural Bureau in Yuanjiang City of Hunan Province， Yuanjiang 413100， PRC； 3. Gonghua town Agrotechnical Station of Agricultural Bureau in Yuanjiang City of Hunan Province， Yuanjiang 413100， PRC； 4. Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province， Changsha 410125， PRC）

Abstract：through the field test， study the influences of different straw decomposition maturing agent on the decomposition degree of early season rice straw， soil physical and chemical properties， and rice yield and yield component factors， also analyzes the economic benefits among different treatments. The results showed that returned the early season rice straws to the fields and added the decomposition maturing agents， because accelerated the decomposition rate of rice straw， boosted the straw nutrient release， then improve soil fertility，improved soil physical and chemical properties， benefited the formation factors of the growth and yield of late rice， increase the yield of rice in the husk， has a certain effect to increase the economic efficiency. In 4 kinds of decomposition maturing agent products for testing，the application effect of "Fu Long Feng" the organic material decomposition maturing agent and "Shi Rui Fu” the stem decomposition agent is better.

Key words：straw decomposition maturing agent； return rice straw to fields； decomposition degree； late rice yield； soil fertility

中圖分類號(hào)：S147.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-060X（2016）03-0034-03

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.03.011

收稿日期：2016-01-18

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203013-06）；國(guó)際植物營(yíng)養(yǎng)研究所（IPNI）資助項(xiàng)目（Hunan-18）

作者簡(jiǎn)介：李學(xué)初（1962-），男，湖南沅江市人，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)技推廣工作。

通訊作者：聶 軍