微生物制劑在秸稈直接還田中的應用試驗初報

李本旭 張小峰（上海創博土壤修復工程有限公司，上海市閔行區 201101）

金海洋（上海市農業技術推廣服務中心，上海市閔行區 201103）

我國是農業大國，每年產生的各種農作物秸稈約1×109t[1]，一些秸稈若不經處理直接還田，會將其本身攜帶的病菌隨秸稈一起埋于地下，從而誘發下茬作物再生病害[2]；同時，秸稈還田后若腐解較慢，會影響下茬作物發芽、生根；此外，秸稈還田后參與腐解秸稈的土壤微生物還會與下茬作物爭奪氮元素，造成作物營養不良，嚴重時會造成黃苗、弱苗[3]，甚至造成下茬作物減產。而在秸稈直接還田過程中施用有利于秸稈腐解的微生物制劑，可以促進秸稈快速腐解，提升土壤有機質含量，且其中的有益微生物還有防病防蟲的功效，有利于減少農藥、化肥的使用，更能緩解大量秸稈焚燒帶來的環境污染。在此背景下，筆者進行了對微生物制劑對秸稈腐解促進效果的研究，以驗證微生物制劑在秸稈直接還田中的具體應用效果，現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗設在上海市閔行區浦江水稻基地內進行，供試水稻品種為“秋優金豐”，試驗時間為2017年5月—12月。微生物制劑為秸稈腐熟菌劑（由上海創博土壤修復工程有限公司生產）。

1.2 試驗設計

試驗設處理：（1）常規施肥+無秸稈還田；（2）常規施肥+秸稈直接還田；（3）常規施肥+秸稈還田+秸稈腐熟菌劑。試驗前先將前茬作物秸稈全部移走，再按試驗設計進行試驗，且還田的秸稈要避免淋雨，防止養分流失。每667 m2施用秸稈腐熟菌劑2 kg，每667 m2秸稈還田量為400 kg。

各處理不設重復，每處理區面積30 m2。各處理區均有獨立的灌、排水溝，各處理區之間用寬30 cm、高30 cm的土埂隔開，埂上覆蓋薄膜，防止串水串肥。整個試驗區外圍用土埂圍起，并與保護行隔離，防止保護行的肥水串進試驗區。

1.3 取樣與調查方法

利用失重法測定秸稈失重率：將秸稈剪成5 cm左右的小段，稱取50 g，放入尼龍網袋中，然后將其放入85 ℃烘箱中6 h烘干，稱量。然后將網袋均勻埋入試驗小區內，每小區埋9個，分別在還田后第10天、第20天、第30天隨機取樣，每次取出3個，用清水洗凈后烘干稱重。計算秸稈失重率。

試驗前后每小區選取5個點取土樣混合后進行土壤檢測，分析土壤pH、有機質含量等。

各小區分別在3個樣方中取5 m2左右測干谷重。

1.4 數據處理

采用Excel和LSD法進行數據處理和統計檢驗。

2 結果與分析

2.1 對秸稈腐解的影響

由表1可知，施用秸稈腐熟菌劑對秸稈腐解有一定促進作用。秸稈還田后第10天，處理（3）的秸稈失重率為29.64%，較處理（2）提高5.49%；到第30天，處理（3）的秸稈失重率為49.34%，較處理（2）提高7.4%。經方差分析，在秸稈還田后第10、20、30天，施加秸稈腐熟菌劑的處理（3）與未施用的處理（2）間秸稈失重率差異達極顯著水平。

表1 秸稈失重率 （單位：%）

2.2 對土壤理化指標的影響

由表2可知，秸稈還田對土壤pH的影響較小；與試驗前相比，試驗后土壤有機質含量處理（1）降低1.5 g/kg， 處理（2）增加1.3 g/kg，處理（3）增加2.0 g/kg，表明秸稈還田能增加土壤有機質含量，且施腐熟菌劑的增加效果更佳；試驗后，秸稈還田兩處理的土壤速效氮含量較試驗前有一定增加，表明秸稈還田后經腐解轉化，可變成土壤能快速利用的速效氮；試驗后，秸稈還田兩處理的土壤有效磷和速效鉀含量均比試驗前增加，且增加量均比無秸稈還田處理多，而施腐熟菌劑處理的增加效果更明顯，這可能是因為施用秸稈腐熟菌劑使秸稈腐解得更加完全，能釋放出更多的營養元素。

表2 土壤理化指標變化情況

2.3 對作物產量的影響

由表3可知，秸稈還田能增加水稻產量，且以處理（3）的產量最高。處理（2）比處理（1）每667 m2水稻產量增加16.1 kg，增產率為2.76%；處理（3）比處理（1）每667 m2水稻產量增加33.5 kg，增產率為5.74%，達極顯著水平；處理（3）比處理（2）每667 m2水稻產量增加17.4 kg，增產率為2.9%。經方差分析，處理間產量差異達顯著水平。見表4。

表3 不同處理對水稻產量的影響

表4 方差分析

3 結 論

試驗結果表明，在水稻種植過程中，秸稈直接還田配合施用秸稈腐熟菌劑，有助于加快秸稈的腐解速度，秸稈還田第30天，施用秸稈腐熟菌劑的秸稈腐解度達49.34%，比秸稈還田但不施用秸稈腐熟菌劑的處理高7.4%，差異達顯著水平。同時，秸稈還田還能增加土壤有機質含量，提高土壤養分含量，促進水稻增產，以常規施肥+秸稈還田+秸稈腐熟菌劑的處理水稻產量最高，較常規施肥+無秸稈還田處理增產5.74%，增產達極顯著水平。