麥-稻模式小麥秸稈還田效益分析

祁大成，馮旭東，黃慕春，吳學(xué)文，劉濤，王海靜，李梅芳，徐東華

（1.湖北省紅安縣土壤肥料工作站，湖北 紅安 438400；2.湖北省紅安縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心站，湖北 紅安 438400）

麥-稻模式小麥秸稈還田效益分析

祁大成1，馮旭東2*，黃慕春1，吳學(xué)文2，劉濤1，王海靜1，李梅芳1，徐東華2

（1.湖北省紅安縣土壤肥料工作站，湖北 紅安 438400；2.湖北省紅安縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心站，湖北 紅安 438400）

[目的]探索湖北省紅安縣水田區(qū)適宜秸稈還田量、秸稈腐熟劑用量、秸稈腐熟期等配套措施的技術(shù)參數(shù)。[方法]通過(guò)對(duì)小麥秸稈還田田間小區(qū)試驗(yàn)，探索了秸稈還田量、秸稈腐熟劑用量、秸稈腐熟期等配套措施的技術(shù)參數(shù)，研究出一套水田有機(jī)質(zhì)提升的技術(shù)措施。[結(jié)果]在N、P、K（純N 198 kg/hm2，純P2O560 kg/hm2，純K2O 60 kg/hm2）配方施肥的基礎(chǔ)上，秸稈還田適宜量為6 000 kg/hm2，水稻產(chǎn)量最高，為6 900 kg/hm2，土壤有機(jī)質(zhì)提升貢獻(xiàn)最大。[結(jié)論]研究結(jié)果為大面積推廣秸稈還田以提升土壤有機(jī)質(zhì)提供了參考和依據(jù)。

小麥秸稈；還田；效益分析

秸稈還田是當(dāng)今世界上普遍重視的一項(xiàng)培肥地力的增產(chǎn)措施，在杜絕秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時(shí)還有增肥、增產(chǎn)作用。但若秸稈還田方法不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良現(xiàn)象。麥-稻模式集全面耕、套直播與秸稈全量還田于一體，是稻作自然農(nóng)法的一種新形勢(shì)。湖北省紅安縣積極探索麥-稻模式，在一定程度上提供了土地利用率與生產(chǎn)效率。為了探索湖北省紅安縣水田區(qū)適宜秸稈還田量、秸稈腐熟劑用量、秸稈腐熟期等配套措施的技術(shù)參數(shù)，研究水田有機(jī)質(zhì)提升的技術(shù)模式，湖北省紅安縣土壤肥料工作站依托紅安縣高橋農(nóng)業(yè)服務(wù)中心在高橋鎮(zhèn)布置了小麥秸稈直接還田小區(qū)田間試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥劑來(lái)源。秸稈腐熟劑為湖南農(nóng)大哥科技開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的“農(nóng)大哥”牌生物腐熟劑。

1.1.2 試驗(yàn)地概況。試驗(yàn)安排在高橋鎮(zhèn)長(zhǎng)豐村童家塆小組。田塊面積1 666.7 m2，土壤質(zhì)地中壤[1]，土層深厚，保水保肥性能較好。該田塊通過(guò)GPS定位為114.310 856°E，31.091 635°N。

1.1.3 供試作物。試驗(yàn)田前茬小麥，后作水稻。小麥于2012年10月20日播種，2013年6月8日收割，麥稈在稻場(chǎng)覆蓋儲(chǔ)藏，防止淋雨，7月8日小區(qū)（小區(qū)面積50 m2）按麥稈30 kg加腐熟劑150 g準(zhǔn)確還田，后灌水泡田。晚稻品種為金優(yōu)38，于6月26日下秧，秧田標(biāo)準(zhǔn)按常規(guī)操作，7月24日整田，7月25日栽插，秧齡28 d左右，8月3日追肥結(jié)合除草1次，8月22日防蟲(chóng)1次，10月28日各處理同時(shí)收獲，取樣室內(nèi)考種，脫粒晾曬干后，稱重計(jì)產(chǎn)。水稻全生育期122 d。

1.2 方法

1.2.1 還田方式。在小麥-晚稻輪作模式下將麥稈翻壓加腐熟劑還田。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)處理及氮、磷、鉀肥用量與方法：試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理加1個(gè)空白共10個(gè)小區(qū)，處理⑩為空白（CK1），處理④為對(duì)照（CK2）。每小區(qū)凈面積50 m2（長(zhǎng)10 m，寬5 m），尿素（含N46％），過(guò)磷酸鈣（含P2O512％），氯化鉀（含K2O51％），保證施用純氮165 kg/hm2、純磷60 kg/hm2、純鉀60 kg/hm2。

1.2.3 化肥施用方法。除氮肥施用方法按具體方案進(jìn)行外；磷、鉀肥均作基肥施用。

1.2.4 秸稈用量。前茬作物為小麥，在試驗(yàn)季按秸稈還田量6 000 kg/hm2進(jìn)行還田。試驗(yàn)田在劃小區(qū)和整田前將前茬秸稈全部移走，再按處理設(shè)計(jì)準(zhǔn)確還田。

1.2.5 腐熟劑用量。各處理（50 m2）用農(nóng)大哥生物腐熟劑150 g（即30 kg/hm2）。

1.2.6 小區(qū)大小要求。各處理不設(shè)重復(fù)，用50 m2小區(qū)，水稻試驗(yàn)小區(qū)間用寬30 cm、高30 cm的泥埂隔開(kāi)，上覆蓋薄膜，防止串水串肥。同時(shí)整個(gè)試驗(yàn)區(qū)外圍用土埂圍起，與保護(hù)行隔離，有獨(dú)立的灌/排水溝，防止保護(hù)區(qū)肥水漫串進(jìn)試驗(yàn)各小區(qū)。

1.2.7 水分要求。水稻試驗(yàn)腐熟劑同秸稈一起翻壓施用，灌水，深7～10 cm，泡田。

1.2.8 測(cè)定內(nèi)容。

（1）土壤肥力測(cè)試。在供試驗(yàn)作物成熟前通知湖北省土肥站一起進(jìn)行相關(guān)生長(zhǎng)性狀調(diào)查和取樣（劃3個(gè)樣方，各樣方中取有代表性6蔸樣品測(cè)定各部位生物量，分析各部位碳、氮、磷、鉀養(yǎng)分含量，計(jì)算養(yǎng)分積累量）。并在各小區(qū)取土壤樣品進(jìn)行土壤肥力測(cè)定。

各小區(qū)分別在3個(gè)樣方中取5 m2面積進(jìn)行測(cè)產(chǎn)（干重）。計(jì)劃每小區(qū)取6蔸調(diào)查產(chǎn)量構(gòu)成因素。試驗(yàn)后各處理采用多點(diǎn)采樣法（至少均勻采10個(gè)以上點(diǎn)）采集耕作層（0～20 cm）土壤樣品2 kg，風(fēng)干保存好，進(jìn)行土壤肥力測(cè)試。

（2）土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定。在腐熟劑施用前（7月8日）、收割時(shí)（10月28日）對(duì)各小區(qū)采樣，并對(duì)土樣有機(jī)質(zhì)[2]含量進(jìn)行測(cè)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田對(duì)產(chǎn)量的影響

表1 各處理水平與產(chǎn)量kg/hm2

處理間的差異分析結(jié)果（表1）表明，各處理與空白CK1間差異極顯著，秸稈還田可提高水稻產(chǎn)量。處理⑤、②都較對(duì)照CK2增產(chǎn)，但增幅不明顯，處理①、⑨接近對(duì)照CK2水平，處理③、⑥、⑦、⑧都較對(duì)照CK2低且較明顯，表明在N、P、K（純N 198 kg/hm2，純P2O 560 kg/hm2，純K2O 60 kg/hm2）配方施肥的基礎(chǔ)上，秸稈還田適宜量為6 000 kg/hm2，水稻產(chǎn)量6 900 kg/hm2最高。

2.2 秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

表2表明，空白CK1處理土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，其他處理均上升，且處理⑤上升幅度最大，處理②次之，說(shuō)明處理⑤的稻草轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)最多，適當(dāng)增加碳氮比有利于加速腐熟劑的腐熟。

表2 不同時(shí)間采樣有機(jī)質(zhì)含量比較mg/kg

3 結(jié)論與討論

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

大量的試驗(yàn)示范數(shù)據(jù)表明，實(shí)施秸稈腐熟還田技術(shù)可使水稻增產(chǎn)5％～10％，比空白CK1增產(chǎn)450～ 600 kg/hm2，按湖北省紅安縣現(xiàn)行收購(gòu)價(jià)2.4元/kg（稻谷）計(jì)算，可增收1 080元/hm2，大大提高了農(nóng)民種糧積極性，秸稈還田還提升了土壤肥力，作物生長(zhǎng)可減少化肥投入690元/hm2左右，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3.2 社會(huì)效益

通過(guò)稻田秸稈還田腐熟技術(shù)的應(yīng)用，增加了土壤通透性[3]，改善了土壤結(jié)構(gòu)物理性狀，同時(shí)增加了土壤有機(jī)質(zhì)5％～10％，對(duì)培肥[4]地力、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到了很好的作用。

3.3 生態(tài)效益

秸稈還田技術(shù)應(yīng)用使農(nóng)民焚燒秸稈的現(xiàn)象大大減少，避免了野外焚燒秸稈對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染[5]，農(nóng)民將秸稈還田，既提高了耕地土壤肥力，同時(shí)也提高了秸稈綜合利用率[6]，形成良性的生態(tài)循環(huán)。

[1]吳婕，朱鐘麟，鄭家國(guó)，等.秸稈覆蓋還田對(duì)土壤理化性質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006（2）：192-195.

[2]王應(yīng)，袁建國(guó).秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)提升的探索研究[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007（S2）：120-121，126.

[3]孫星，劉勤，王德建，張斌.長(zhǎng)期秸稈還田對(duì)土壤肥力質(zhì)量的影響[J].土壤，2007（5）：782-786.

[4]楊佩珍，沈金川.稻麥秸稈全量還田對(duì)產(chǎn)量及土壤理化性狀的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，19（1）：53-57.

[5]張永春，汪吉東.不同量秸稈機(jī)械化還田對(duì)稻麥產(chǎn)量及土壤碳活性的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，24（6）：833-838.

[6]楊淮南.水稻秸稈還田腐熟效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（4）：272-273.

（責(zé)任編輯 張楊林）

Efficiency Analysis on Wheat Returned to Field in Wheat-late Pattern

QI Da-chenget al.(Hong’an Soil and Fertilizer Station in Hubei Province,Hong’an,Hubei 438400)

[Objective]The aim was to explore the technical parameters of supporting measures for paddy area suitable amount of straw,straw decomposition dosage,straw composting period and others.[Method]The straw returned and straw rotten agent,straw rotten period and the supporting measures,such as some technical parameters were explored,through the wheat straw returned test,for studying the technical measures of paddy field organic matter ascension.[Rsult]Based on the N,P,K(pure N 198 kg/hm2,pure P2O560 kg/hm2,pure K2O 60 kg/hm2)formula fertilization,with the appropriate amount of straw 6 000 kg/hm2,the rice had the highest yield of 6 900 kg/hm2,and the soil organic matter had the maximum promotion.[Conclusion]The results provided a reference and basis for large area promotion of straw returned.

Wheat straw;Returned to field;Efficiency analysis

S141.4

A

2095-0896（2014）09-050-02

國(guó)家有機(jī)質(zhì)提升補(bǔ)貼資金項(xiàng)目（農(nóng)辦財(cái)〔2012〕81號(hào)）。

祁大成（1974-），男，湖北紅安人，農(nóng)藝師，從事土壤肥料技術(shù)推廣工作。*通訊作者，高級(jí)農(nóng)藝師，從事土肥研究，E-mail：30106580@qq.com。

2014-07-23