施用腐熟劑在玉米秸稈還田種植大豆方面的試驗(yàn)研究

王笑庸，于麗萍，2，殷博，2，牛彥波，2，吳皓瓊，2

（1.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，哈爾濱 150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱 150090）

施用腐熟劑在玉米秸稈還田種植大豆方面的試驗(yàn)研究

王笑庸1，于麗萍1，2，殷博1，2，牛彥波1，2，吳皓瓊1，2

（1.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，哈爾濱 150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱 150090）

針對(duì)還田的玉米秸稈，對(duì)其施用腐熟劑，加速玉米秸稈的腐化，還田之后提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量。通過農(nóng)田實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究，確定秸稈腐熟劑對(duì)當(dāng)季大豆作物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

玉米秸稈；腐熟劑；大豆；微生物菌

黑龍江省是玉米、大豆的主產(chǎn)區(qū)，在全省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。現(xiàn)在全省大部分地區(qū)逐步采用玉米和大豆輪作的種植方式以提高大豆的產(chǎn)量，前茬作物為玉米，玉米收割之后玉米秸稈的處理成為一個(gè)問題，秸稈的焚燒和廢棄成為了普遍問題。秸稈的直接還田培肥成為有效途徑［1-3］。然而，秸稈進(jìn)入土壤后的有機(jī)酸積累、腐解緩慢對(duì)耕作有不利的影響。秸稈腐熟劑富含高效微生物菌，可以有效促進(jìn)秸稈的快速腐解，使用秸稈腐熟劑產(chǎn)品處理秸稈還田中的玉米秸稈，對(duì)當(dāng)季作物大豆的生長(zhǎng)與產(chǎn)量產(chǎn)生了影響。本項(xiàng)研究通過試驗(yàn)，確定秸稈腐熟劑在玉米秸稈還田中的作用以及對(duì)當(dāng)季作物大豆產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地土地平整，土壤類型為草甸黑土，土壤質(zhì)地為重黏壤，耕層22cm，犁耕層12cm，前茬作物為玉米，年有效積溫為3 100℃，無霜期135d左右。試驗(yàn)地土壤農(nóng)化性狀見表1。

表1 試驗(yàn)地土壤農(nóng)化性狀Tab.1 Agro-chemical Character in Field-tested Soil

1.2 供試肥料

秸稈腐熟劑2.0L瓶裝液體。

1.3 供試作物

大豆，品種黑河38。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 小區(qū)排列圖

圖1 小區(qū)排列圖Fig.1Diagram of Plot Arrangement

小區(qū)面積42m2，設(shè)4處理，3重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.4.2 試驗(yàn)處理

處理1：秸稈還田+常規(guī)施肥+2.0L/畝秸稈腐熟劑。

處理2：秸稈還田+常規(guī)施肥+2.0L/畝滅活秸稈腐熟劑（基質(zhì)對(duì)照）。

處理3：秸稈還田+常規(guī)施肥+清水（清水對(duì)照）。處理4：秸稈還田+常規(guī)施肥（空白對(duì)照）。

2 試驗(yàn)內(nèi)容和方法

失重率法測(cè)定秸稈腐熟度以全國(guó)農(nóng)技推廣中心制定的“秸稈腐熟度測(cè)定方法——失重率法”為基礎(chǔ)［2-4］，對(duì)試驗(yàn)方法進(jìn)行適當(dāng)修正完善，具體操作如下：選取粗細(xì)與長(zhǎng)度接近的完整作物秸稈，將其裁成3～5 cm小段，稱取50 g左右放入尼龍網(wǎng)袋中，制備后的樣品進(jìn)行編號(hào)，再置85℃下烘干處理6h后，準(zhǔn)確稱重并記錄每袋的初始重量NO0（平均值作為初始重量）。

制備完成后的上述秸稈樣品(尼龍袋)，與其他用于還田的粉碎秸稈一樣，分別置于不同處理的小區(qū)土表上（每組處理3個(gè)小區(qū)合計(jì)10袋、4組處理總計(jì)40袋），待完成試驗(yàn)小區(qū)不同試驗(yàn)處理后，尼龍樣品袋就近掩埋，表面覆土5～10 cm，并做好標(biāo)記。分別在試驗(yàn)的30d、60d隨機(jī)取出樣品5袋，自來水沖洗直至滴下的水無色，然后將樣品置85℃烘干6h后，準(zhǔn)確稱重并記錄每袋的重量（NOx）。以試驗(yàn)前后重量變化計(jì)算失重率。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同處理對(duì)秸稈腐熟效果的影響

在小區(qū)試驗(yàn)中，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，秸稈皆表現(xiàn)出被逐漸分解的狀況，由于前期氣溫低、土壤適濕度不足，腐解速度緩慢，進(jìn)入7月后，隨溫度的升高與降雨，秸稈的腐解速度加快，玉米秸稈的外觀顏色、氣味、菌絲生長(zhǎng)等出現(xiàn)明顯變化，腐解作用效果的區(qū)別也在此階段開始顯現(xiàn)。在轉(zhuǎn)色方面，處理4的速度最快，至7月中旬時(shí)已經(jīng)變成黑褐色，其他三組處理區(qū)別不大，至7月末時(shí)全部呈現(xiàn)黑褐色。秸稈表面生長(zhǎng)的白色菌絲生長(zhǎng)方面，處理1表現(xiàn)出菌斑出現(xiàn)早、面積大，特別是7月份菌絲生長(zhǎng)特別旺盛，大部分秸稈上生長(zhǎng)的菌斑面積能夠覆蓋到1/3以上；處理2、處理3、處理4秸稈表面也有菌斑出現(xiàn)，但面積小、時(shí)間晚。在腐解進(jìn)入8月中旬以后，秸稈上的菌斑消退，直至完全消失。縱觀整個(gè)腐解過程，玉米秸稈內(nèi)心的腐解比較容易，外皮的膠質(zhì)層更難于被腐解。綜合田間試驗(yàn)結(jié)果，玉米秸稈腐解效果由強(qiáng)到弱依次是處理1≥處理2≥處理3≥處理4。

為進(jìn)一步了解秸稈腐熟劑對(duì)秸稈的腐解作用效果，采用失重率法測(cè)試了不同處理對(duì)秸稈腐熟度的影響。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的方差分析結(jié)果（表2、表3）表明，處理間差異遠(yuǎn)大于重復(fù)間差異，F(xiàn)＞F0.01，達(dá)到極顯著水平，表明不同的處理對(duì)秸稈腐熟產(chǎn)生極顯著的影響。隨秸稈田間腐熟時(shí)間的延長(zhǎng)，F(xiàn)值逐漸變小，表明處理間的處理效果逐漸接近。隨后進(jìn)行的多重比較結(jié)果表明，在30d時(shí)，處理間差異極顯著；進(jìn)行到60d時(shí)，處理1與其他處理差異極顯著，而處理2、處理3之間差異不顯著。對(duì)田間腐熟結(jié)果的失重率分析結(jié)果表明，30d時(shí)，處理1失重率達(dá)到29.01%，比處理2高出15.90%、比處理3高出14.76%、比處理4高出19.24%；60d時(shí)，處理1失重率達(dá)到38.75%，比處理2高出13.19%、比處理3高出15.03%、比處理4高出17.80%，失重率試驗(yàn)結(jié)果表明，使用秸稈腐熟劑對(duì)加快田間秸稈腐熟是十分有利的。

表2 秸稈腐熟度試驗(yàn)結(jié)果方差分析表Tab.2 Analysis of Variance Table in Rotten Degree Evaluation of Maize Straw

3.2 不同處理對(duì)大豆產(chǎn)量的影響

表3 秸稈腐熟度試驗(yàn)結(jié)果多重比較表Tab.3Multiple Comparison Table in Rotten Degree Evaluation of Maize Straw

利用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從表5中結(jié)果可以看出，處理間的變異顯著大于重復(fù)間，其F0.05＜F＜F0.01，變異達(dá)到顯著水平，表明不同處理對(duì)產(chǎn)量的影響顯著大于各處理組內(nèi)的重復(fù)試驗(yàn)誤差；進(jìn)一步的多重比較（表6）表明，處理1與處理3、處理4差異顯著，與處理2差異不顯著。比較實(shí)際測(cè)產(chǎn)結(jié)果（表4），使用秸稈腐熟劑的處理1，比基質(zhì)對(duì)照（處理2）畝增產(chǎn)6.2kg，比清水對(duì)照（處理3）畝增產(chǎn)11.39kg，比空白對(duì)照（處理4）畝增產(chǎn)10.48kg；同比增產(chǎn)率分別達(dá)到3.69%、6.86%、6.27%。

Research of Application of Decomposing Agent in Maize Straw Return to Soybean Field

WANG Xiao-yong1，YU Li-ping1，2，YIN Bo1，2，NIU Yan-bo1，2，WU Hao-qiong1，2
(1.Institute of Microbiology,HAS.,Harbin 150010,China;
2.Institute of Advanced Technology,HAS.,Harbin 150090,China)

In view of maize straw return,by the use of decomposing agent on maize straw to accelerate its decay,then the content of soil organic matter can be improved after maize straw returned.The field contrast experiment results show that straw-decomposing agent has promoting role in current soybean crop growth.

Maize straw;Decomposing agent;Soybean;Microbial Bacteria

表4 小區(qū)測(cè)產(chǎn)結(jié)果Tab.4 Results of Plot Predicated Yield

S513

A

1674-8646（2016）01-0010-03

2015-10-14

王笑庸（1975-），女，黑龍江大慶人，碩士，工程師，從事科技管理工作。

吳皓瓊（1968-），女，黑龍江哈爾濱人，碩士，研究員，從事農(nóng)業(yè)微生物研發(fā)工作，e-mail：wuhaoqiong@163.com。