油菜秸稈腐解效果對水稻生長及產量的影響

杜 鵑, 羅光瓊, 楊 杰

(正安縣農業農村發展中心, 貴州 正安 563400)

土壤有機質(SOM)是土壤肥力的關鍵指標之一,不僅對作物產量產生重要的影響,而且在降低大氣CO2含量和緩解全球氣候變暖中發揮著重要的作用。秸稈類型和還田量對土壤有機碳(SOC)及其組分有顯著影響,稻麥秸稈全量還田增加SOC含量及穩定性,還田是影響SOC轉化和積累的重要農牧管理措施[1]。遵義市油菜秸稈資源豐富,年產量77.2萬t,以燃燒方式處理為主,形成大量煙霧,引發環境污染,而隨意堆放的秸稈腐爛嚴重污染水質[2]。研究證明,秸稈還田的水稻產量和土壤有機質、全氮、全磷、速效鉀含量、土壤pH均高于常規施肥,具有提高作物產量、改善土壤養分的雙重功效[3]。在南方稻區,與常規翻耕和免耕相比,秸稈還田條件下采取長期旋耕的方式,能夠進一步提高土壤肥力質量和水稻產量[4]。王維鈺等[5]認為,秸稈還田可平衡和改善土壤濕度,抑制表層土壤水分的蒸發,具有明顯的保墑作用。

為探索使用和不使用腐桿劑情況下油菜秸稈粉碎還田后的腐解效果及對水稻產量的影響,分別于2020年在正安縣安場鎮官井村富裕組(沙井)、2021年在正安縣瑞溪鎮三把車村馬渡河(銀盤大田),實施油菜秸稈腐解效果對水稻產量的影響試驗,旨在研究使用腐桿劑后油菜秸稈腐爛效果及對水稻產量的影響,為油菜秸桿還田提供理論依據。

1 試驗設計

試驗設3個處理、3次重復,隨機區組排列,小區長4.8 m、寬4 m,面積19.2 m2。小區間隔0.5 m,重復間隔0.7 m,小區間田坎(間隔)高于25 cm,為避免小區間肥水串灌,用薄膜包田埂。處理A:用粉碎的秸稈500 kg/667 m2,不加腐桿劑;處理B:用粉碎的秸稈500 kg/667 m2,加腐桿劑2 kg/667 m2;處理C:秸稈不還田(ck)。除試驗測量樣品外,其余油菜秸稈均為粉碎后稱量撒施旋耕還田。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2020年試驗選用“蓉18優198”水稻品種、2021年選用“渝香203”水稻品種,均為三系雜交稻品種,市場上采購。兩年試驗各個處理移栽前施復混肥50 kg/667 m2(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15),油菜秸稈為本田內油菜收割后的秸稈,腐稈劑為廣東佛山金葵子植物營養有限公司生產,記載水稻生育期,并分別于油菜秸稈還田后10 d、20 d、30 d對還田秸稈干重進行稱重,分別計算出秸稈干重腐解率和原始秸稈重腐解率并進行比較。

2.2 試驗地及試驗實施情況

兩試驗地光線充足,肥力一致,水稻全生育期能夠保灌,養分情況見表1。

表1 試驗地養分情況

試驗地位于安場鎮官井村富強組祝正明家責任田(28°38′01.39″N,107°25′25.43″E),海拔613 m,為淹育型大眼泥田。試驗于2020年4月1日采取旱育秧方式育苗, 4月12日用50%的多菌靈1 000倍液噴施秧苗,4月26日用100 g尿素、10 g敵克松兌水15 kg噴施秧苗補充營養和防治立枯病,苗床期保持床土濕度,床土發白后早上用清水澆苗。在移栽前,將秸稈粉碎(1 cm左右),稱取50 g裝入孔徑為2 mm的尼龍網袋中,稱取35包,5包恒溫箱中烘干。處理A在水稻移栽前將粉碎的秸稈按用量500 kg/667 m2稱取還田,不使用腐桿劑;處理B在水稻移栽前按用量500 kg/667 m2稱取,用腐桿劑2 kg腐稈劑將秸稈拌均撒入田中后。5月25日移栽,于移栽前同日將3個重復的處理A和處理B的水稻行中埋入5袋沒有經過烘干的秸稈,并用竹片插好標記;間隔10 d分別從處理A和處理B中取出5袋,用清水將取出的秸稈上的泥土沖洗干凈,烘干稱重。分別于2020年6月5日、6月15日及6月25日將埋入水稻行中的秸稈取出用清水洗凈,烘干稱重(表3)。生育期內重視病蟲害管理,減少蟲卵入田。試驗移栽時間和生育期情況見表2。

表2 品種生育期記載

表3 秸稈腐熟效果

試驗地位于瑞溪鎮三把車村馬渡河組鄭新明家責任田(28°34′47″N,107°21′33″E),海拔614 m。2021年4月2日采取旱育秧方式育苗,4月14日用50%的多菌靈1 000倍液噴施秧苗,4月28日用100 g尿素、10 g敵克松兌水15 kg噴施秧苗補充營養和防治立枯病。3個處理(處理A、處理B、ck)小區面積、底肥及秸稈還田方式、施用量、稱重等與2020年相同,5月23日移栽,分別于2021年6月3日、6月13日、6月23日將埋入處理A、處理B水稻行中的秸稈取出,清水洗凈、烘干稱重(表3)。采取寬窄行栽培,寬行行距35 cm,窄行行距25 cm,株距20 cm,密度1.11萬穴/667 m2。試驗移栽時間和生育期情況見表3,成熟期各處理分區抽樣、考種、分區收割折干記產進行統計分析(表4)。

表4 產量分析

3 結果與分析

3.1 腐桿劑對秸稈及水稻生育期的影響

從表2可知,在兩年試驗中,處理A、處理B對水稻品種生育期沒有明顯影響,但與處理C相比,雖品種不同、年度不同,但在同一年度內,在移栽時間、移栽葉齡相同的情況下,同一品種生育期因秸稈還田比不還田長2 d,這一結論在兩地兩年同一試驗中的表現均相同,于抽穗期、成熟期可充分表現。

3.2 腐桿劑對秸稈腐解程度的影響

從表3可知,使用腐桿劑(處理A)后的腐解率明顯提高,還田10 d、20 d、30 d后的秸稈干重腐解率比處理B分別高5.53%,7.12%,7.76%,還田30 d后使用腐桿劑的油菜秸稈腐解率達峰值,比不用腐桿劑的高7.01%～8.52%。與原始秸稈重比,還田10 d、20 d、30 d后的原始秸稈重腐解率分別為2.36%～2.64%,2.32%～3.56%,3%～3.8%,比處理B平均高2.5%,2.94%,3.4%。試驗表明,在稻油輪作中開展油菜秸稈還田,還田30 d時達最高值,折干腐解率、原重腐解率分別比不用腐桿劑的高7.76%,3.4%,利于有機營養的釋放與供給,改善田間土壤墑情,構建良好的土壤環境。

3.3 油菜秸稈還田對水稻產量的影響

統計分析表明(表4),在黔北低海拔區開展油菜秸稈還田,對水稻產量有明顯影響,兩年均表現為油菜秸稈還田使用腐桿劑產量高于油菜秸稈還田不使用腐桿劑產量,分別增產2.21%,1.93%,但差異不顯著。處理A、處理B與秸稈不還田(ck)相比,油菜秸稈還田比油菜秸稈不還田每667 m2水稻產量高56.71～87.38 kg,增產11.23%～13.27%,產量差異極顯著。

4 結論與討論

在黔北海拔700 m地區開展油菜秸稈還田水稻生產,試驗表明使用和不使用腐桿劑對水稻產量、秸稈腐爛及生育期均有明顯影響。秸稈還田比不還田增產達極顯著水平,與成臣等[4]在雙季稻種植區的研究結論相同;水稻生育期因秸稈還田比不還田長2 d,與金鑫等[6]研究秸稈還田后土壤還原性物質含量顯著增加,對水稻有一定的毒害作用,進而導致水稻返青期緩慢的結論基本相同,即因秸稈還田,有機營養等富集,提升了土壤肥力,延長作物營養生長期,致水稻生育期延長;施用腐桿劑可顯著加快油菜秸稈的腐爛進程,還田30 d秸稈腐爛達最高值,折干腐解率比不用腐桿劑高7.76%。