秸稈腐熟劑和增施有機肥配套施肥的效果研究

徐麗萍，王天一

（南京市六合區(qū)農業(yè)技術推廣中心耕地質量保護站，江蘇 南京 211500）

秸稈是有機肥料生產(chǎn)的基本資源[1]，但是在實際生產(chǎn)中，農民對秸稈利用不重視，往往棄之不用或者直接焚燒，這不僅浪費資源，還造成了環(huán)境污染，給農業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來了巨大影響。大量試驗表明，秸稈還田不僅可以避免秸稈隨意拋棄和露天隨意焚燒造成的大氣、河流等環(huán)境污染，杜絕因秸稈露天隨意焚燒產(chǎn)生的人身、財產(chǎn)損失；而且可以增加土壤有機質含量，減少磷、鉀肥的施用量，降低生產(chǎn)成本，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。但小麥秸稈在下季水稻種植前粗放還田后，因小麥秸稈腐熟礦化速度慢，很難被水稻根部直接吸收利用養(yǎng)分。本研究主要以常規(guī)還田為前提，根據(jù)土壤的實際情況，施用腐熟菌劑同時，再施加一定量的有機肥，以改善土壤中的微生物，達到促進秸稈快速分解目的[2，3]，促進土壤吸收秸稈養(yǎng)分。本試驗在秸稈全量機械化還田的前提下設置秸稈+腐熟菌劑、秸稈+腐熟菌劑+增施有機肥配合試驗處理，以探討確定全量秸稈還田腐熟速度、養(yǎng)分和水稻增產(chǎn)的最佳組合模式。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗地點在六合區(qū)馬鞍街道城西村，土壤類型為馬肝土。前茬為小麥，小麥單產(chǎn)為430 kg/0.067 hm2，秸稈單產(chǎn)為350 kg/0.067 hm2。本試驗中，采用秸稈還田方式為小麥秸稈全量還田，按照350 kg/0.067 hm2秸稈還田量開展試驗。秸稈還田時，要將秸稈全部切碎，之后進行翻耕還田，其深度要求達到7 cm。試驗設置常規(guī)施肥+無秸稈還田、常規(guī)施肥+全量秸稈還田（不加腐熟劑）、常規(guī)施肥+全量秸稈還田區(qū)+秸稈腐熟劑、常規(guī)施肥+全量秸稈還田區(qū)+秸稈腐熟劑+增施有機肥4個處理（見表1），每個處理3次重復，小區(qū)面積共為30 m2，對于小區(qū)間，可隨機排列，需要筑埂，并且采用塑料薄膜進行包裹，采用單灌單排的方式。

表1 小麥秸稈還田配施腐熟菌劑試驗處理設計Tab.1 The experimental treatment design of returning wheat straw to the field and applying mature bacteria agent

水稻品種為武運粳23，先采用肥床旱育的方式進行育苗，完成育苗后，人工移栽，并且按照26.7 cm×13.3 cm的田間規(guī)格，插秧。向水稻田地施肥，每0.067 hm2施純氮、P2O5、K2O，施肥量分別為17.5 kg、3 kg、4.5 kg，磷鉀肥作為基肥，向水稻田一次性施用，在施氮肥時，按照5∶1∶3∶1的比例，分施基肥、蘗肥、倒四葉、倒三葉。秸稈腐熟劑為南京三美農業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 “三美” 牌有機物料腐熟劑。有機肥為南京明珠肥料有限公司生產(chǎn)的（2-2-1）商品有機肥。田間管理要遵循高產(chǎn)栽培技術的要求。

1.2 測定方法

試驗前，從試田塊中采集土壤樣品，測定各小區(qū)0～20 cm耕層土壤樣品中的理化指標，采用重鉻酸鉀外加熱法，對土壤樣品的有機質進行測定；采用濃硫酸+混合加速劑消煮，且聯(lián)合凱氏定氮法，對土壤樣品的全氮進行測定；采用外擴散法，對土壤樣品的堿解氮進行測定；采用NaHCO3浸提聯(lián)合鉬銻抗顯色法，對土壤樣品的速效磷進行測定；采用醋酸銨浸提聯(lián)合火焰光度計，對土樣樣品的速效鉀進行測定[6]。除此之外，對于秸稈腐熟程度，還要定期進行測定，全面觀察生育期莖蘗動態(tài)，并且對成熟期產(chǎn)量及產(chǎn)量結構進行調查和計算。

2 結果與分析

2.1 秸稈腐熟劑對秸稈催腐效果的分析

與對照組相比，加入腐熟菌劑的秸稈腐爛程度要高。觀察對照組小麥秸稈還田未應用腐熟劑的催腐效果，在水稻栽后20 d秸稈才逐漸變色，而觀察組小麥秸稈還田應用腐熟劑的催腐效果，在水稻栽后10 d秸稈就發(fā)生變色。與此同時，對照組秸稈軟化程度發(fā)生情況的進展也比較慢，加入腐熟劑的秸稈還田方式，其軟化速度相對較快，見表2。

表2 小麥秸稈還田應用腐熟劑的催腐效果Tab.2 The effect of applying humic agent to wheat straw returning field

2.2 土壤理化性狀在施用腐熟劑和有機肥下的影響分析

從表3中，可以看出還田區(qū)和不還田區(qū)，二者存在明顯的差異，施用腐熟劑較未施用腐熟劑的處理差異不明顯，處理4每0.067 hm2施200 kg有機肥較處理3不施有機肥之間差異也明顯。對比處理2和處理1的土壤理化性質，可以看出處理2效果較好，表現(xiàn)在土壤有機質提高了8.33%，土壤全氮含量增加了8.05%，堿解氮含量增加了6.68%，速效磷含量增加了17.39%，有效鉀含量增加了4.44%，土壤密度下降了7.69%。

表3 施用腐熟劑和有機肥對土壤理化性狀的影響Tab.3 The effect of applying humic agent and organic fertilizer on soil physical and chemical properties

2.3 作物生長狀況在施用腐熟劑和有機肥下的影響分析

從表4可以看出，對比4個處理，基本苗差異不顯著。但是各處理隨著水稻的生長發(fā)生了較大的變化，4個處理中，從分蘗速度來看，衰退最快的是處理1，其次是處理2和處理3，最后是處理4。與處理1相比較，處理2、處理3、處理4的高峰苗分別增1.0%、1.6%、3.3%。

表4 施用腐熟劑對作物生長狀況的影響Tab.4 The effect of applying humic agent on crop growth

2.4 作物產(chǎn)量及其經(jīng)濟效益在施用腐熟劑和有機肥下的影響分析

從表5中可以看出，與處理1相比，其他秸稈還田處理方式的實際產(chǎn)量都得到的了提升，處理2、處理3、處理4產(chǎn)量每0.067 hm2分別增加了22.8 kg、38.5 kg和77.4 kg，增產(chǎn)率為3.9%、6.6%和13.3%；秸稈還田并施用腐熟劑的處理3、4較未施用腐熟劑的處理2每0.067 hm2產(chǎn)量分別增加15.7 kg和54.6 kg，增產(chǎn)率為2.6%和9.0%；秸稈還田、施用腐熟劑并結合適量商品有機肥施用的處理4較未施商品有機肥的處理3每0.067 hm2增產(chǎn)38.9 kg，增產(chǎn)率為6.3%。以秸稈還田費用30元/0.067 hm2計算，商品有機肥施用后，減少化肥施用，施用商品有機肥增加費用10元/0.067 hm2，水稻價格2.9元/kg計，秸稈還田的處理較秸稈不還田的處理0.067 hm2效益增加26.1～184.5元；與秸稈還田不加腐熟劑的處理方式相比，增施腐熟劑（成本7元/0.067 hm2）的處理方式增產(chǎn)效益更加顯著，每0.067 hm2效益增加25.5～138.3元；結合商品有機肥施用的處理較未施用商品有機肥的處理，每0.067 hm2效益增加102.8元。結果表明，秸稈還田、施用秸稈腐熟劑并結合適量商品有機肥施用的處理產(chǎn)量最高，效益最好；秸稈還田并施用秸稈腐熟劑的處理產(chǎn)量和效益均次之；秸稈還田較不還田的處理產(chǎn)量和效益均有明顯差異。

表5 小麥秸稈還田使用腐熟劑對水稻產(chǎn)量結構的影響Tab.5 The effect of wheat straw returning to the field and using humic agent on rice yield structure

3 討論

采用施用腐熟菌劑和有機肥配套施肥方式，一方面能夠激發(fā)秸稈本身的養(yǎng)分，另一方面能夠激發(fā)有機肥本身的養(yǎng)分，滿足農作物種植對養(yǎng)分的需求，達到化肥減量增效的目的。秸稈還田可以有效替代緩控釋肥，這主要因為激發(fā)式秸稈還田方式能夠起到為水稻生長提供持續(xù)、高效的養(yǎng)分需求作用，能夠促進水稻健康、快速生長，增加水稻的成穗率、穗粒數(shù)、千粒質量等。與此同時可以實現(xiàn)秸稈向土壤有機質轉化，促進土壤地力水平的提升，改善土壤團粒結構。本實驗研究表明：秸稈還田能有效改良土壤理化性狀，增產(chǎn)增效；用腐熟劑腐熟秸稈的秸稈要比沒有施用腐熟劑的秸稈還田速度明顯加快，與此同時秸稈腐熟程度也比較高；施用腐熟劑能增產(chǎn)增效；秸稈還田、施用秸稈腐熟劑并結合施用商品有機肥顯著提高了水稻有效穗數(shù)，每穗總粒數(shù)，千粒質量，不但增產(chǎn)效果最佳，有效提升土壤地力，為大面積推廣秸稈腐熟劑和有機肥配施提供了參考依據(jù)；而且秸稈露天焚燒的行為也得到有效遏制，初步實現(xiàn)了秸稈多途徑利用，獲得顯著的社會經(jīng)濟、生態(tài)效益。