秸稈還田對濱海稻區土壤理化性質及粳稻產量品質的影響

吝爽　全革　付雪蛟　劉中卓　呂小紅

摘? 要：為明確適宜濱海稻區的秸稈還田技術，以鹽豐47為材料，研究不同秸稈還田處理對土壤理化性質及粳稻產量品質的影響。結果表明：秸稈還田處理提高了土壤全氮、有機質、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的程度更高。秸稈還田增施腐熟劑處理的土壤全氮、有機質、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1.72%，且主要是增加水稻的每穗實粒數和總穎花量進而影響產量的。秸稈還田對糙米率、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境、提高水稻產量效果最佳，可作為濱海稻區秸稈還田措施推廣應用。

關鍵詞：秸稈還田;土壤;粳稻;產量;品質

中圖分類號：S511? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A文章編號：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。國家出臺相關政策文件對東北地區秸稈處理進行指導，作物秸稈還田逐漸成為廢棄秸稈處理方向之一[3]。秸稈還田對土壤有機質、有效磷和速效鉀含量的提升有明顯效果[4-6]。作物生產過程中，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，促進作物對養分吸收利用，影響有效穗數和穗粒數進而影響產量[7-10]。在東北稻[10]、南方稻區[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和外觀品質。生產實踐中，東北地區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，影響水稻生長發育，嚴重干擾秸稈還田技術的推廣和普及[12-13]。試驗為探究適宜濱海稻區的秸稈還田方式，分析秸稈還田對濱海稻區土壤理化性質及粳稻產量品質的影響，明確秸稈還田處理農田廢棄秸稈的可行性，以期為當地秸稈處理和水稻種植提供理論指導。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

試驗以鹽豐47為材料。

1.2? 試驗設計

試驗于2018、2019年在盤錦市西安鎮洼邊子村進行。試驗設置秸稈還田、秸稈還田+腐熟劑（2 kg/667 m2）兩個處理，以秸稈不還田為對照。

1.3? 測定指標及方法

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

1.3.2? 產量構成與實產? 成熟期每個處理采取有代表性植株3穴進行考種，調查收獲穗數、穗粒數、結實率、千粒重。每個處理實脫測產。

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

1.4? 數據處理

應用Microsoft Excel和DPS數據處理系統分析。

2? 結果與分析

2.1? 秸稈還田對土壤理化性質的影響

由表1可知，2018、2019兩年數據均表明，無論增施腐熟劑與否，秸稈還田處理均提高了土壤全氮、有機質、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，提高土壤的養分含量。秸稈還田+腐熟劑處理的土壤全氮、有機質、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? 秸稈還田對粳稻產量的影響

從表2可以看出，2018年秸稈還田試驗發現，秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈還田處理產量較秸稈不還田分別減產1.82%、3.10%，平均減產2.46%。2019年試驗結果表明，經過兩年的秸稈還田，秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈還田處理產量較秸稈不還田分別增產3.37%、0.16%，平均增產1.72%。秸稈還田兩年后增加了水稻的每穗實粒數和總穎花量。

2.3? 秸稈還田對粳稻品質的影響

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多元變化規律，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? 結論與討論

秸稈還田是一種直接利用秸稈的方式，對土壤環境和作物生長產生一定影響。秸稈還田能夠降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤有機質、速效磷和速效鉀含量[15-17]，最高可使土壤有機質含量比對照增加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、增加土壤的養分含量，還能明顯增加雙季稻的產量，具有較好的減肥增產效果[19]。本試驗也取得了相似的結論，秸稈全量還田處理提高了土壤全氮、有機質、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的程度更高。秸稈還田+腐熟劑處理的土壤全氮、有機質、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8年的秸稈粉碎還田試驗表明，隨著還田年限增加，水稻產量增加6.82%～8.47%。劉潔[21]研究認為，水稻秸稈配施低溫秸稈降解菌直接還田比對照單穴產量增加了9.78%。而丁文金等[22]和曾研華等[23]研究認為，秸稈還田使早稻產量和雙季稻總產量降低，對晚稻產量無顯著影響。王國驕等[24]認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量略有下降，還田第二年后增產。兩年秸稈還田增施腐熟劑處理、秸稈全量還田處理產量較秸稈不還田平均增產1.72%，且主要是通過增加了水稻的每穗實粒數和總穎花量而增產的。秸稈還田+腐熟劑處理、秸稈還田處理對糙米率、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含量和食味值，但降低了直鏈淀粉含量。

關于適宜的秸稈還田模式研究上，趙子婧等[25]認為在冀東水稻種植地區，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最優減量化栽培方式。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量5%～8%，并且可以改善土壤結構、增加土壤有機碳含量、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境、提高水稻產量效果最佳，可見腐熟劑與秸稈還田相結合，具有提高土壤肥力、促進水稻生長、提高水稻產量的作用，可作為濱海稻區秸稈還田措施推廣應用。

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基金項目：農產品質量安全監管項目（151821301092361510），國家重點研發計劃資助項目子課題（2018YFD0300306-04）。

收稿日期：2023-05-18

作者簡介：吝爽（1987-），女，農藝師，主要從事水稻高產栽培研究。

*通訊作者：呂小紅（1983-），女，研究員，主要從事水稻高產栽培研究。