秸稈還田對(duì)濱海稻區(qū)土壤理化性質(zhì)及粳稻產(chǎn)量品質(zhì)的影響

吝爽　全革　付雪蛟　劉中卓　呂小紅

摘? 要：為明確適宜濱海稻區(qū)的秸稈還田技術(shù)，以鹽豐47為材料，研究不同秸稈還田處理對(duì)土壤理化性質(zhì)及粳稻產(chǎn)量品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：秸稈還田處理提高了土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，且秸稈還田增施腐熟劑處理改善土壤理化性質(zhì)的程度更高。秸稈還田增施腐熟劑處理的土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較秸稈不還田處理兩年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%。秸稈還田較秸稈不還田兩年平均增產(chǎn)1.72%，且主要是增加水稻的每穗實(shí)粒數(shù)和總穎花量進(jìn)而影響產(chǎn)量的。秸稈還田對(duì)糙米率、精米率、堊白粒率和堊白度影響不顯著，提高了蛋白質(zhì)含量和食味值，降低了直鏈淀粉含量。秸稈還田增施腐熟劑改善土壤環(huán)境、提高水稻產(chǎn)量效果最佳，可作為濱海稻區(qū)秸稈還田措施推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：秸稈還田;土壤;粳稻;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S511? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-6737（2023）06-0029-04

Effects of Straw Returning to the Soil Physical and Chemical Properties and the Yield and Quality of Japonica Rice in Coastal Region

LIN Shuang1 ， QUAN Ge2 ， FU Xue-jiao2 ， LIU Zhong-zhuo2 ， LV Xiao-hong2*

（1 Dawa District Agricultural Comprehensive Administrative Law Enforcement Team Panjin Liaoning 124200，China;

2 Liaoning Saline or Alkaline Land Utilization and Research Institute，Panjin Liaoning 124010，China）

Abstract： In order to clarify the suitable straw returning technology for coastal rice areas， the effects of different straw returning treatments on soil physical and chemical properties and yield and quality of japonica rice were studied using Yanfeng 47 as the material. The results showed that straw returning treatment increased the content of total nitrogen， organic matter， alkaline nitrogen， available phosphorus， and available potassium in the soil， and the degree of improvement of soil physical and chemical properties was higher in straw returning treatment with decomposing agent. The total nitrogen， organic matter， alkaline nitrogen， available phosphorus， and available potassium content in the soil treated with straw returning and increasing the application of decomposing agent increased by an average of 8.45%， 13.64%， 12.28%， 8.66%， and 18.66% compared to the two years without straw returning. Returning straw to the field resulted in an average yield increase of 1.72% over the past two years compared to not returning straw， mainly due to an increase in the number of grains per panicle and the total number of spikelets in rice， which in turn affected the yield. The effect of returning straw to the field on brown rice rate， polished rice rate， chalky grain rate， and chalkiness was not significant， but it increased protein content and taste value， and reduces amylose content. The best effect of straw returning to the field and applying composting agents to improve soil environment and increase rice yield can be promoted and applied as a straw returning measure in coastal region.

Key words： Straw Returning ; Soil; Japonica Rice; Yield; Quality

水稻是我國三大主要糧食作物之一，1988～2018近30年水稻秸稈資源年均量增長15.75%，其中2015～2017三年間水稻秸稈更是占到全國三大糧食秸稈總產(chǎn)量的28.9%[1-2]。因此，秸稈的利用問題越來越受到重視。國家出臺(tái)相關(guān)政策文件對(duì)東北地區(qū)秸稈處理進(jìn)行指導(dǎo)，作物秸稈還田逐漸成為廢棄秸稈處理方向之一[3]。秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷和速效鉀含量的提升有明顯效果[4-6]。作物生產(chǎn)過程中，長期秸稈還田可提高土壤酶活性，改良土壤理化性狀，提高土壤肥力，促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分吸收利用，影響有效穗數(shù)和穗粒數(shù)進(jìn)而影響產(chǎn)量[7-10]。在東北稻[10]、南方稻區(qū)[11]都有研究表明，秸稈還田降低了稻米糙米率、堊白粒率，影響了稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)。生產(chǎn)實(shí)踐中，東北地區(qū)水稻收獲期集中在秋季，冬季土壤溫度低，秸稈還田后腐解困難，易造成來年植物漂苗和不同程度病蟲害，影響水稻生長發(fā)育，嚴(yán)重干擾秸稈還田技術(shù)的推廣和普及[12-13]。試驗(yàn)為探究適宜濱海稻區(qū)的秸稈還田方式，分析秸稈還田對(duì)濱海稻區(qū)土壤理化性質(zhì)及粳稻產(chǎn)量品質(zhì)的影響，明確秸稈還田處理農(nóng)田廢棄秸稈的可行性，以期為當(dāng)?shù)亟斩捥幚砗退痉N植提供理論指導(dǎo)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以鹽豐47為材料。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018、2019年在盤錦市西安鎮(zhèn)洼邊子村進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)置秸稈還田、秸稈還田+腐熟劑（2 kg/667 m2）兩個(gè)處理，以秸稈不還田為對(duì)照。

1.3? 測定指標(biāo)及方法

1.3.1? 土壤理化性質(zhì)? 采用鮑士旦[14]方法檢測土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.3.2? 產(chǎn)量構(gòu)成與實(shí)產(chǎn)? 成熟期每個(gè)處理采取有代表性植株3穴進(jìn)行考種，調(diào)查收獲穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。每個(gè)處理實(shí)脫測產(chǎn)。

1.3.3? 品質(zhì)? 籽粒收獲3個(gè)月后測定稻谷的加工品質(zhì)（糙米率、精米率），外觀品質(zhì)（堊白粒率、堊白度），營養(yǎng)食味品質(zhì)（蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、食味值）。

1.4? 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Microsoft Excel和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 秸稈還田對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由表1可知，2018、2019兩年數(shù)據(jù)均表明，無論增施腐熟劑與否，秸稈還田處理均提高了土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，兩年平均較秸稈不還田處理分別增加7.56%、11.59%、8.42%、5.01%、14.20%。試驗(yàn)也表明，增施2 kg/667 m2腐熟劑有助于更好的腐化分解秸稈，提高土壤的養(yǎng)分含量。秸稈還田+腐熟劑處理的土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較秸稈不還田處理兩年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%。

2.2? 秸稈還田對(duì)粳稻產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，2018年秸稈還田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈還田處理產(chǎn)量較秸稈不還田分別減產(chǎn)1.82%、3.10%，平均減產(chǎn)2.46%。2019年試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過兩年的秸稈還田，秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈還田處理產(chǎn)量較秸稈不還田分別增產(chǎn)3.37%、0.16%，平均增產(chǎn)1.72%。秸稈還田兩年后增加了水稻的每穗實(shí)粒數(shù)和總穎花量。

2.3? 秸稈還田對(duì)粳稻品質(zhì)的影響

從表3可以看出，秸稈還田+腐熟劑處理、秸稈還田處理、秸稈不還田處理下水稻的糙米率、精米率、堊白粒率和堊白度呈現(xiàn)多元變化規(guī)律，各處理間差異不顯著。

從表4可以看出，與秸稈不還田處理相比，秸稈還田+腐熟劑處理、秸稈還田處理提高了蛋白質(zhì)含量和食味值，但降低了直鏈淀粉含量。秸稈還田+腐熟劑處理的蛋白質(zhì)含量最高，較秸稈不還田處理兩年平均提高5.60%。秸稈還田+腐熟劑處理的直鏈淀粉含量最低，較秸稈不還田處理兩年平均降低6.03%。秸稈還田+腐熟劑處理的食味值最高，較秸稈不還田處理兩年平均提高1.42。

3? 結(jié)論與討論

秸稈還田是一種直接利用秸稈的方式，對(duì)土壤環(huán)境和作物生長產(chǎn)生一定影響。秸稈還田能夠降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量[15-17]，最高可使土壤有機(jī)質(zhì)含量比對(duì)照增加46.49%[18]。秸稈還田條件下，減少10%氮肥施用不但可以有效降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤的養(yǎng)分含量，還能明顯增加雙季稻的產(chǎn)量，具有較好的減肥增產(chǎn)效果[19]。本試驗(yàn)也取得了相似的結(jié)論，秸稈全量還田處理提高了土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，且秸稈全量還田增施腐熟劑處理改善土壤理化性質(zhì)的程度更高。秸稈還田+腐熟劑處理的土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較秸稈不還田處理兩年平均增加8.45%、13.64%、12.28%、8.66%、18.66%

陳紅金等[20]通過連續(xù)8年的秸稈粉碎還田試驗(yàn)表明，隨著還田年限增加，水稻產(chǎn)量增加6.82%～8.47%。劉潔[21]研究認(rèn)為，水稻秸稈配施低溫秸稈降解菌直接還田比對(duì)照單穴產(chǎn)量增加了9.78%。而丁文金等[22]和曾研華等[23]研究認(rèn)為，秸稈還田使早稻產(chǎn)量和雙季稻總產(chǎn)量降低，對(duì)晚稻產(chǎn)量無顯著影響。王國驕等[24]認(rèn)為秸稈還田處理極顯著地降低了稻米的堊白粒率、堊白大小、堊白度和直鏈淀粉含量，提高了稻米的食味值，對(duì)稻米的糙米率、精米率和整精米率無顯著影響。本研究中秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈全量還田處理第一年粳稻產(chǎn)量略有下降，還田第二年后增產(chǎn)。兩年秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈全量還田處理產(chǎn)量較秸稈不還田平均增產(chǎn)1.72%，且主要是通過增加了水稻的每穗實(shí)粒數(shù)和總穎花量而增產(chǎn)的。秸稈還田+腐熟劑處理、秸稈還田處理對(duì)糙米率、精米率、堊白粒率和堊白度影響不顯著。秸稈還田+腐熟劑處理、秸稈還田處理提高了蛋白質(zhì)含量和食味值，但降低了直鏈淀粉含量。

關(guān)于適宜的秸稈還田模式研究上，趙子婧等[25]認(rèn)為在冀東水稻種植地區(qū)，秸稈還田與減量施肥（減氮15.02%，減肥25.84%） 的配施方式是該地區(qū)最優(yōu)減量化栽培方式。趙穎等[26]提出“高留茬+深翻”和“秸稈粉碎+深旋”兩種模式，能夠顯著提高籽粒產(chǎn)量5%～8%，并且可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機(jī)碳含量、減少溫室氣體排放，避免秸稈被棄置和焚燒。本研究中以秸稈還田增施腐熟劑改善土壤環(huán)境、提高水稻產(chǎn)量效果最佳，可見腐熟劑與秸稈還田相結(jié)合，具有提高土壤肥力、促進(jìn)水稻生長、提高水稻產(chǎn)量的作用，可作為濱海稻區(qū)秸稈還田措施推廣應(yīng)用。

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基金項(xiàng)目：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管項(xiàng)目（151821301092361510），國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目子課題（2018YFD0300306-04）。

收稿日期：2023-05-18

作者簡介：吝爽（1987-），女，農(nóng)藝師，主要從事水稻高產(chǎn)栽培研究。

*通訊作者：呂小紅（1983-），女，研究員，主要從事水稻高產(chǎn)栽培研究。