秸稈還田及腐熟劑施用對馬鈴薯產量和土壤肥力的影響

朱精見

(四川省平昌縣土壤肥料站,四川 平昌 636400)

秸稈還田及腐熟劑施用對馬鈴薯產量和土壤肥力的影響

朱精見

(四川省平昌縣土壤肥料站,四川 平昌 636400)

通過水稻秸稈還田種植馬鈴薯使用腐熟劑對秸稈腐熟效果的研究，結果表明：在還田秸稈上使用腐熟劑，縮短了秸稈的腐爛時間，提高了土壤肥力，增加了土壤中有益微生物的種類和數量，提高了秸稈腐熟率，增加了還田秸稈種類，增加了土壤有機質含量，降低了土壤容重，土壤養分歸還量更多。通過與無秸稈還田處理、秸稈直接還田處理下的糧食產量和農田土壤性狀進行對照，結果表明，腐熟劑用于秸稈還田可操作性強，施用秸稈腐熟劑收到了良好的經濟收益、生態效益和社會效益，宜在生產上大面積推廣應用。

腐熟劑；秸稈還田；馬鈴薯

秸稈的產生量隨糧食單產與總產的提高而逐年增加，但相應的處理技術滯后，由此帶來了一系列的環境與社會問題，如大氣污染、火災、水體富養化等。國內外已采取的諸如秸稈發電、沼氣發酵、堆肥等多種處理方法與措施，均因存在應用的局限性而難以大范圍推廣。秸稈還田作為傳統農業生產中的重要組成部分，仍是秸稈處理與綜合利用中的最主要措施之一[1-4]。盡管已有的報道大多肯定秸稈還田的養分效應、作物增產作用、環境以及生態效應，但秸稈進入土壤后的有機酸積累[5]、腐解緩慢以及對耕作與農藝操作等的不利影響，還是限制了其推廣。因此，加快土壤中秸稈的腐解，成為秸稈還田技術中的研究熱點。在諸多技術中，添加秸稈腐熟菌劑由于成本低、操作簡單等而深受用戶歡迎。本試驗擬通過在作物秸稈上施用腐熟劑的示范對比，驗證和評價腐熟劑在大田中的實際應用效果，為選擇適合平昌縣秸稈利用的不同模式的進一步推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗地點為四川省平昌縣得勝鎮五星村(107.14180E,31.79806N)；海拔758m。供試土壤為滲育性水稻土棕紫夾砂泥田。土壤pH 值7.1, 有機質15.5 g/kg,全氮1.07g/kg，堿解氮96mg/kg,有效磷7mg/kg,速效鉀69mg/kg。試驗布置：小區規格為7.5m×3.2m，小區面積24m2，移栽規格每小區10行，每行20塊種薯，每小區200穴，供識品種為涼薯14。供試肥料分別為尿素(N46%)，過磷酸鈣(P2O512%)，硫酸鉀(K2O50%)，供試腐熟劑為：HM腐熟劑。

1.2 試驗設計與田間管理

試驗以秸稈、氮素為兩因素，實行正交組合設計，試驗設置3個處理，3次重復，各處理隨機排列，如表1所示。處理一：加腐熟劑秸稈還田(常規施肥+腐熟劑+秸稈還田)；處理二：不加腐熟劑秸稈還田(常規施肥+秸稈還田)；處理三：對照(常規施肥，無秸稈還田)。

表1 試驗處理及設計表

試驗小區N、P、K分別為0.47kg/小區、1.19kg/小區、0.79kg/小區，其中的肥料全作為底肥。每小區還田水稻秸稈11kg，使用腐熟劑0.07kg/小區。播種覆蓋：平整地面，施足底肥，播種后將秸稈均勻平鋪，厚度為3～5cm，不露地表。秸稈覆蓋結束后，施用2kg/667m2腐熟劑，配合適量的輔料，攪拌均勻后直接撒施在秸稈表面。用撈草耙拍打秸稈，使腐熟劑都掉在秸稈下面，最后潑施適量(約20擔)清糞水。小區產量單打獨收。其它農耕、農藝措施與大面積一致。一個試驗小區相同措施均在同一天之內完成。

1.3 數據分析

試驗數據在Excel中進行計算處理，采用DPS7.55版進行方差分析和多重比較分析(LSD)。

2 結果與分析

2.1 腐熟劑提高了秸稈腐熟率

秸稈還于土壤中，不久即分解礦化，部分殘留于土壤逐漸形成穩定的腐殖質，其腐解與殘留，受有機物料組成和其他因素的影響。由表2可見，處理一下的秸稈腐熟率明顯高于處理二，試驗中秸稈腐熟率、殘留量分別為78.2%和0.14%，比處理二秸稈直接還田腐熟率增長17.3%，殘留量降低了0.07%。說明腐熟劑能提高秸稈的腐熟率，減少秸稈殘留量。

表2 不同處理下秸稈腐熟率、殘留量

2.2 腐熟劑提高了土壤有機質和腐殖質含量，減少了殘留

秸稈還田增加了土壤有機質和腐殖質的含量(見表3)。如在本試驗中，處理一較處理三土壤有機質增加了6.31g/kg，增長率達39.9%；腐殖質增加了0.07%，增長率為18.42%。

表3 各處理有機質、腐殖質含量及比較

2.3 腐熟劑提高了土壤氮、磷、鉀供應能力

在試驗作物當季收獲后，采集土樣，測定養分含量。按統計方法求得各處理之間不同養分含量平均值(見表4)。

加腐熟劑秸稈還田能顯著培肥地力，特別是對氮、磷、鉀供應都明顯加大。而施用腐熟劑后，效果更為明顯。

處理一施用腐熟劑，試驗的土壤養分增加明顯，較處理三養分含量增加速效氮12.01mg/kg，速效磷2.06mg/kg，速效鉀21.46mg/kg；養分增長率為速效氮10.19%，速效磷27.8%，速效鉀24.25%。處理二不施用腐熟劑，試驗土壤養分增加量較大，較處理三養分含量增加速效氮7.91mg/kg，速效磷0.76mg/kg，速效鉀12.32mg/kg；養分增長率為速效氮6.95%，速效磷12.44%，速效鉀15.53%。綜合上述分析，加腐熟劑秸稈還田在增加土壤養分供應上明顯比秸稈直接還田效果顯著，特別是在對土壤磷鉀的供應上。

表4 各處理之間不同養分含量平均值及比較

2.4 腐熟劑秸稈還田降低了土壤容重，提高了土壤空隙度和土壤含水量

經多年重復試驗表明，加腐熟劑秸稈還田能降低耕層土壤容重，提高孔隙度，在一定程度上改善土壤的通透性，同時增加土壤水分含量，提高田間持水量。在試驗中處理一比處理二土壤容重提高了-4%，孔隙度提高了3.09%，土壤水分提高了4.07%，比處理三分別提高了-9.6%、6.69%和8.52%；而處理二比處理三，土壤容重、孔隙度和土壤水分含量僅分別提高了-5.38%、3.99%、4.63%。可見，加腐熟劑秸稈還田更能降低土壤容重，提高孔隙度和土壤含水量。

2.5 加腐熟劑秸稈還田提高了作物產量

通過數理運算，剔除個別異常值，將小區產量并折合成667m2產量，求得各試驗3個處理的算數平均值如下表。通過對空白(處理三)與加腐熟劑處理(處理一)4年的產量來看，首次腐熟劑施用后，能顯著增產。在試驗中，處理一比處理二增產43.7kg，增產率分別為5.2%；比處理三增產60.8kg，增產率分別為7.2%，說明加腐熟劑秸稈還田比秸稈直接還田更能提高作物產量。在表6的基礎上，采用DPS7.55版對每一試驗3個處理4年的平均產量進行方差分析和多重比較分析(LSD)。

表5 土壤物理性狀及比較

表6 各處理平均產量統計 單位：kg/667m2

表7 各試驗處理間產量顯著性分析

分析顯示，3個處理兩兩之間都存在極顯著差異，說明各處理下作物每年產量穩定且產量差異顯著，結合表4，加腐熟劑秸稈還田增產效果顯著，且增產效應比秸稈直接還田明顯。

3 結果與討論

3.1 結果

試驗結果表明：加腐熟劑秸稈還田提高了秸稈腐熟率，提高了土壤有機質和腐殖質含量，減少了秸稈殘留。加腐熟劑秸稈還田提高了土壤氮、磷、鉀供應能力。加腐熟劑秸稈還田降低了土壤容重，提高了土壤空隙度和土壤含水量。加腐熟劑秸稈還田比秸稈直接還田更能提高作物產量。

3.2 討論與展望

在傳統的水稻秸稈還田技術上，將腐熟劑應用于秸稈還田，增加了土壤中有益微生物的種類和數量，提高了秸稈腐熟率，增加了還田秸稈種類，增加了土壤有機質含量，降低了土壤容重，土壤養分歸還量更多。通過與無秸稈還田處理、秸稈直接還田處理下的糧食產量和農田土壤性狀進行比較，結果表明此項技術措施成熟可行，可操作性強，易于推廣，施用秸稈腐熟劑有良好的經濟收益、生態效益和社會效益。

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2017-01-29

朱精見(1973-)，大學本科，農藝師，主要從事農學研究。E-mail:blackjacket@126.com。