小麥秸稈全量還田應(yīng)用腐熟劑對(duì)秸稈快速腐解及水稻產(chǎn)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(nóng)業(yè)技術(shù)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(zhì)主要為黃泛沖積物，沙土面積占68%，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，秸稈還田成為本地區(qū)耕地質(zhì)量提升的主要措施之一。泗陽縣農(nóng)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(chǎn)區(qū)，年產(chǎn)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(jī)械化水平的不斷提高，小麥、水稻機(jī)械收割面積在99%以上，加上政府秸稈禁燒的常態(tài)化管理，泗陽縣積極推廣小麥、水稻秸稈機(jī)械化全量還田，全縣小麥、水稻秸稈80%以上實(shí)行機(jī)械還田，2020 年小麥秸稈全量還田面積67.5 萬畝。為了實(shí)現(xiàn)稻麥輪作地區(qū)夏季小麥秸稈還田后的快速腐解，增加土壤有機(jī)質(zhì)積累、提高農(nóng)作物產(chǎn)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(yīng)用秸稈腐熟劑技術(shù)，幾年來，小麥秸稈全量還田應(yīng)用腐熟劑面積達(dá)75 萬畝次，2020 年化肥用量較2015 年降低了5.2%，土壤有機(jī)質(zhì)含量逐年提高，耕地質(zhì)量等級(jí)提升了0.8 個(gè)等級(jí)，農(nóng)作物產(chǎn)量逐年提高。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)田設(shè)在眾興鎮(zhèn)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(zhì)為沙土，試驗(yàn)前土壤有機(jī)質(zhì)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(yàn)品種

參試水稻品種為寧粳4 號(hào)； 腐熟劑為有機(jī)廢物發(fā)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(fù)合肥（NPK 比例為20∶10∶15）30 kg；水稻機(jī)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(shí)間為6 月22 日；苗期防治灰飛虱，移栽后7 d 進(jìn)行一次化除，分蘗期防治2 次螟蟲和紋枯病，拔節(jié)后防治1 次稻飛虱和稻瘟病；8 月5 日畝施尿素10 kg，8 月13 日畝施尿素5 kg。未發(fā)生卷葉螟，無倒伏。收獲期為10 月28 日。

1.4 秸稈還田方式

機(jī)械全量還田。前茬小麥產(chǎn)量420 kg/畝。

1.5 腐熟劑用量

每畝3 kg，在整地前對(duì)細(xì)土5 kg 均勻撒施于小麥秸稈上。

1.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3 個(gè)處理，重復(fù)3 次，隨機(jī)排列，每個(gè)小區(qū)30 m2，小區(qū)間做埂30 cm。3 個(gè)處理設(shè)置如下，對(duì)照：常規(guī)施肥，無秸稈還田；處理1：秸稈全量還田，施肥及管理同對(duì)照；處理2：秸稈全量還田+“有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲”，施肥及管理同對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐熟劑對(duì)秸稈快速腐解的影響

應(yīng)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(xiàn)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(xiàn)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(yīng)用腐熟劑不同天數(shù)后秸稈腐爛程度

2.2 不同處理水稻莖蘗動(dòng)態(tài)變化情況

水稻栽后14 d，莖蘗數(shù)處理2 均略低于對(duì)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(dòng)強(qiáng)，有奪氮現(xiàn)象，35 d 后，施用腐熟劑的處理總莖蘗數(shù)略高于對(duì)照，未用腐熟劑的仍低于對(duì)照。抽穗期，處理1、處理2 莖蘗數(shù)分別比對(duì)照增加1.2 個(gè)、1.7 個(gè)（表2）。

2.3 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量結(jié)果表明，處理1、處理2 當(dāng)季水稻產(chǎn)量均比對(duì)照增加，處理1 比對(duì)照每畝增產(chǎn)27 kg，增產(chǎn)4.8%，處理2 產(chǎn)量較對(duì)照增加38 kg，增加6.7%（表3～表6）。

2.4 土壤養(yǎng)分變化情況

從試驗(yàn)前后的養(yǎng)分變化情況來看，處理1 和處理2 土壤有機(jī)質(zhì)、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(jī)質(zhì)比對(duì)照分別增加0.30 g/kg、0.40 g/kg，全氮比對(duì)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(duì)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(duì)照分別增加3.00 mg/kg、5.00 mg/kg。CEC 值比對(duì)照分別增加0.20、0.40，容重比對(duì)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(dòng)態(tài)

表3 產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析（取重復(fù)平均值）

表4 產(chǎn)量分析

表5 產(chǎn)量結(jié)果方差分析

表6 產(chǎn)量結(jié)果分析——多重比較（LSR 法）

3 結(jié)論

（1） 秸稈全量還田應(yīng)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(xiàn)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(xiàn)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(dòng)旺盛，有奪氮現(xiàn)象，前期應(yīng)注意補(bǔ)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(yīng)用腐熟劑，當(dāng)季水稻產(chǎn)量均比對(duì)照增加，未用腐熟劑的比對(duì)照每畝增產(chǎn)27 kg，增產(chǎn)4.8%，應(yīng)用有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲處理的產(chǎn)量較對(duì)照增加38 kg，增加6.7%。產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。

（4）秸稈全量還田與應(yīng)用腐熟劑的土壤有機(jī)質(zhì)、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(jī)廢物發(fā)酵菌曲” 有機(jī)質(zhì)比對(duì)照分別增加0.30 g/kg、0.40 g/kg，全氮比對(duì)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(duì)照分別增加2.00 mg/kg、3.00 mg/kg，緩效鉀比對(duì)照分別增加3.00 mg/kg、5.00 mg/kg。CEC 值比對(duì)照分別增加0.20 cmol/kg、0.30 cmol/kg，容重比對(duì)照分別降低0.02 g/cm3、0.03 g/cm3。

表7 小麥秸稈還田應(yīng)用腐熟劑對(duì)土壤理化性狀的影響