小麥秸稈全量還田應用腐熟劑對秸稈快速腐解及水稻產量與土壤理化性狀的影響

莊迎春 季林章 李山東 孫 楠

（泗陽縣農業技術推廣中心 江蘇泗陽223700）

泗陽縣地處蘇北黃淮海平原，耕地面積105 萬畝，土壤主要為黃潮土，成土母質主要為黃泛沖積物，沙土面積占68%，土壤有機質含量較低，秸稈還田成為本地區耕地質量提升的主要措施之一。泗陽縣農作物常年播種面積165 萬畝，其中小麥面積71.0 萬畝、水稻54.0 萬畝、稻麥輪作面積51.6 萬畝，是典型的稻麥輪作糧食主產區，年產稻麥秸稈56.0 萬t 左右，其中，小麥秸稈29.5 萬t 左右。近年來，隨著機械化水平的不斷提高，小麥、水稻機械收割面積在99%以上，加上政府秸稈禁燒的常態化管理，泗陽縣積極推廣小麥、水稻秸稈機械化全量還田，全縣小麥、水稻秸稈80%以上實行機械還田，2020 年小麥秸稈全量還田面積67.5 萬畝。為了實現稻麥輪作地區夏季小麥秸稈還田后的快速腐解，增加土壤有機質積累、提高農作物產量，自2015 年以來，充分利用夏季雨水充足、高溫條件，在小麥秸稈全量還田條件下應用秸稈腐熟劑技術，幾年來，小麥秸稈全量還田應用腐熟劑面積達75 萬畝次，2020 年化肥用量較2015 年降低了5.2%，土壤有機質含量逐年提高，耕地質量等級提升了0.8 個等級，農作物產量逐年提高。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗田設在眾興鎮陶圩臧勇承包田 （稻麥輪作），田面較平整，肥力均勻，排灌方便，土質為沙土，試驗前土壤有機質為17.6 g/kg、全氮1.12 g/kg、有效磷11.3 mg/kg、速效鉀87 mg/kg、緩效鉀519 mg/kg。

1.2 試驗品種

參試水稻品種為寧粳4 號； 腐熟劑為有機廢物發酵菌曲。

1.3 栽培管理

6 月20 日整地施肥，每畝施尿素12 kg、復合肥（NPK 比例為20∶10∶15）30 kg；水稻機插，移栽密度為30 cm×12 cm，基本苗為5.6 萬/畝。苗高17.4 cm，葉齡3.5 葉。移栽時間為6 月22 日；苗期防治灰飛虱，移栽后7 d 進行一次化除，分蘗期防治2 次螟蟲和紋枯病，拔節后防治1 次稻飛虱和稻瘟?。? 月5 日畝施尿素10 kg，8 月13 日畝施尿素5 kg。未發生卷葉螟，無倒伏。收獲期為10 月28 日。

1.4 秸稈還田方式

機械全量還田。前茬小麥產量420 kg/畝。

1.5 腐熟劑用量

每畝3 kg，在整地前對細土5 kg 均勻撒施于小麥秸稈上。

1.6 試驗設計

試驗設3 個處理，重復3 次，隨機排列，每個小區30 m2，小區間做埂30 cm。3 個處理設置如下，對照：常規施肥，無秸稈還田；處理1：秸稈全量還田，施肥及管理同對照；處理2：秸稈全量還田+“有機廢物發酵菌曲”，施肥及管理同對照。

2 結果與分析

2.1 腐熟劑對秸稈快速腐解的影響

應用腐熟劑的秸稈5 d 后變軟，顏色變微黃，10 d后秸稈變軟、褐黃、出現霉味，15 d 后開始腐爛，未用腐熟劑的秸稈，20 d 后顏色變褐黃并出現霉味，秸稈變軟，25 d 后開始腐爛。說明使用秸稈腐熟劑，可以使秸稈提前10～15 d 腐爛（表1）。

表1 應用腐熟劑不同天數后秸稈腐爛程度

2.2 不同處理水稻莖蘗動態變化情況

水稻栽后14 d，莖蘗數處理2 均略低于對照和處理1，說明秸稈還田使用腐熟劑處理前期微生物活動強，有奪氮現象，35 d 后，施用腐熟劑的處理總莖蘗數略高于對照，未用腐熟劑的仍低于對照。抽穗期，處理1、處理2 莖蘗數分別比對照增加1.2 個、1.7 個（表2）。

2.3 不同處理對水稻產量的影響

產量結果表明，處理1、處理2 當季水稻產量均比對照增加，處理1 比對照每畝增產27 kg，增產4.8%，處理2 產量較對照增加38 kg，增加6.7%（表3～表6）。

2.4 土壤養分變化情況

從試驗前后的養分變化情況來看，處理1 和處理2 土壤有機質、有效磷、速效鉀、緩效鉀、CEC 值都有增加，容重降低，處理1、處理2 有機質比對照分別增加0.30 g/kg、0.40 g/kg，全氮比對照分別增加0.01 g/kg、0.02 g/kg，有效磷分別增加0.10 mg/kg、0.20 mg/kg，全磷均增加0.02 g/kg，速效鉀比對照分別增加2.00 mg/kg、3.00 mg/kg，全鉀分別增加0.40 g/kg、0.60 g/kg，緩效鉀比對照分別增加3.00 mg/kg、5.00 mg/kg。CEC 值比對照分別增加0.20、0.40，容重比對照分別降低0.02 g/cm3、0.03 g/cm3（表7）。

表2 不同處理水稻莖蘗動態

表3 產量結構分析（取重復平均值）

表4 產量分析

表5 產量結果方差分析

表6 產量結果分析——多重比較（LSR 法）

3 結論

（1） 秸稈全量還田應用腐熟劑的秸稈，5 d 后秸稈變軟，10 d 后顏色變褐黃，并出現霉味，15 d 后開始腐爛；秸稈全量還田未用腐熟劑的秸稈，20 d 后顏色變褐黃并出現霉味，秸稈變軟，25 d 后開始腐爛。說明使用秸稈腐熟劑，可以使秸稈提前10～15 d腐爛。

（2）秸稈全量還田前期微生物活動旺盛，有奪氮現象，前期應注意補充速效氮肥，后期水稻生長較好可適量減少追肥量。

（3）秸稈全量還田、秸稈還田應用腐熟劑，當季水稻產量均比對照增加，未用腐熟劑的比對照每畝增產27 kg，增產4.8%，應用有機廢物發酵菌曲處理的產量較對照增加38 kg，增加6.7%。產量差異達到顯著水平。

（4）秸稈全量還田與應用腐熟劑的土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀、CEC 值都有增加，秸稈全量還田、秸稈全量還田+“有機廢物發酵菌曲” 有機質比對照分別增加0.30 g/kg、0.40 g/kg，全氮比對照分別增加0.01 g/kg、0.02 g/kg，有效磷分別增加0.10 mg/kg、0.20 mg/kg，速效鉀比對照分別增加2.00 mg/kg、3.00 mg/kg，緩效鉀比對照分別增加3.00 mg/kg、5.00 mg/kg。CEC 值比對照分別增加0.20 cmol/kg、0.30 cmol/kg，容重比對照分別降低0.02 g/cm3、0.03 g/cm3。

表7 小麥秸稈還田應用腐熟劑對土壤理化性狀的影響