秸稈腐熟劑對(duì)玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

王紅霞

摘要：【目的】研究不同秸稈腐熟劑對(duì)玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響，篩選最佳的秸稈腐熟劑?！痉椒ā吭囼?yàn)共設(shè)置4個(gè)處理。分別為處理A：常規(guī)施肥+秸稈還田+大華酵素菌速腐劑；處理B：常規(guī)施肥+秸稈還田+寧糧牌秸稈速腐劑；處理C：常規(guī)施肥+秸稈還田+九業(yè)牌秸稈腐熟劑；處理CK：常規(guī)施肥+秸稈還田（不施入秸稈腐熟劑）。分別研究了不同處理對(duì)土壤物理性狀、酶活性的影響及對(duì)玉米生育期、葉面積指數(shù)、產(chǎn)量性狀及品質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】施入秸稈腐熟劑可改善土壤物理性狀、提升土壤酶活力，縮短玉米生育期、提升玉米葉面積指數(shù)、產(chǎn)量、改善玉米籽粒品質(zhì)，其中九業(yè)牌秸稈腐熟劑效果最佳。【結(jié)論】綜合考慮各個(gè)性狀，在玉米種植中可選擇施入九業(yè)牌秸稈腐熟劑，以有效提升玉米的綜合生產(chǎn)能力。

關(guān)鍵詞：秸稈腐熟劑；玉米；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益；影響

自20世紀(jì)80年代開始，秸稈利用方式已逐漸由堆肥漚肥轉(zhuǎn)變?yōu)榻斩捴苯舆€田。秸稈還田不僅可提升土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量，還可促進(jìn)土壤微粒團(tuán)聚，改善土壤物理性狀，提升通氣及水分滲透性、保水能力，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)之上提高作物產(chǎn)量，減少因化肥的大量施入而引發(fā)的農(nóng)業(yè)污染問題。秸稈還田已成為當(dāng)前乃至今后秸稈資源利用的一個(gè)重要渠道[1]。但是，在秸稈內(nèi)含有大量的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素，這些組分較難分解，腐熟速度較慢，同時(shí)秸稈進(jìn)入土壤內(nèi)后，還容易因有機(jī)酸積累、對(duì)耕作及農(nóng)藝操作不利等問題，導(dǎo)致大面積推廣及應(yīng)用受到了一定程度的限制[2]。

秸稈腐熟劑是一種可促進(jìn)秸稈等有機(jī)物質(zhì)分解的生物活體制劑，可促進(jìn)秸稈分解，提升秸稈內(nèi)養(yǎng)分的釋放及利用，對(duì)因秸稈分解慢而引發(fā)的土壤孔隙度低、透氣性差等問題可有效解決，進(jìn)而起到一定的增產(chǎn)作用，同時(shí)其成本低、操作簡便，深受人們喜愛[3]。本試驗(yàn)以玉米作為研究對(duì)象，研究不同秸稈腐熟劑對(duì)土壤理化性狀、玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，希望能夠?yàn)楦纳朴衩咨L土壤環(huán)境提供理論依據(jù)，明確各類秸稈腐熟劑的應(yīng)用效果，為玉米高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料及方法

1.1 ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年在某試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地0-20cm土層基本理化性狀為：有機(jī)質(zhì)含量12.84g/kg、全氮含量為0.62g/kg、全磷含量為0.28g/kg、堿解氮含量為73.95mg/kg、速效磷含量為40.61mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用玉米品種為鄭單958。試驗(yàn)用秸稈腐熟劑如下。

（1）大華酵素菌速腐劑（淮安大華生物科技有限公司提供），其菌種類型包括枯草芽孢桿菌、戊糖片球菌、米根霉、乳酸菌群，技術(shù)參數(shù)為：蛋白酶活性≥15U/g、纖維素酶活性≥30U/g、有效活菌數(shù)≥5×107cfu/g。

（2）寧糧牌秸稈速腐劑（南京寧糧生物工程有限公司提供），其菌種類型包括地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌，技術(shù)參數(shù)為：蛋白酶活性≥15U/g、纖維素酶活性≥30U/g、有效活菌數(shù)≥5×107cfu/g。

（3）九業(yè)牌秸稈腐熟劑（湖南泰谷生物科技股份有限公司提供），其菌種類型為枯草芽孢桿菌、哈茨木霉、米曲霉。技術(shù)參數(shù)為：蛋白酶活性為15.85 U/g、纖維素酶活性為32.5 U/g、有效活菌數(shù)為5.5×107cfu/g。

1.3 ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理。分別為處理A：常規(guī)施肥+秸稈還田+大華酵素菌速腐劑；處理B：常規(guī)施肥+秸稈還田+寧糧牌秸稈速腐劑；處理C：常規(guī)施肥+秸稈還田+九業(yè)牌秸稈腐熟劑；處理CK：常規(guī)施肥+秸稈還田（不施入秸稈腐熟劑）。各個(gè)處理分別重復(fù)3次，采取隨機(jī)區(qū)組排列方式，共12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，各小區(qū)面積均為36㎡（長15m，寬2.4m，含溝寬0.3m）。

1.4 ?田間管理

種植地塊前茬作物為油菜，對(duì)其秸稈全量還田（6000kg/hm2），具體措施為將50kg/hm2秸稈腐熟劑與適量潮濕細(xì)砂土混合均勻后施撒于秸稈表面，結(jié)合深耕還田。采取當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥方式，即基肥施入750kg/hm2的復(fù)合肥、99kg/hm2的尿素，在玉米大喇叭口期追施66kg/hm2尿素。各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)均播種4行，行距為50cm、株距25cm，玉米種植密度為67 500株/hm2。其他田間管理嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)卮筇锍Ｒ?guī)管理方式進(jìn)行。

1.5 測(cè)量項(xiàng)目及方法

從出苗開始，分別對(duì)玉米6葉展期、12葉展期、吐絲期、吐絲后20日及完熟期具體日期詳細(xì)記錄。

在各個(gè)生育時(shí)期內(nèi)，分別于每小區(qū)內(nèi)選擇10株具有代表性的植株，利用長寬系數(shù)法對(duì)玉米葉面積進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算葉面積指數(shù)。

在收獲測(cè)產(chǎn)前，選取2行玉米測(cè)量實(shí)收穗數(shù)、鮮質(zhì)量、籽粒含水量、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量。結(jié)合籽粒產(chǎn)水量計(jì)算玉米實(shí)際產(chǎn)量[4]。

將玉米籽粒于105℃下殺青30min后，于70℃條件下烘干至恒重。采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)量玉米籽粒蛋白質(zhì)含量；采用苯酚法測(cè)量玉米籽?？扇苄蕴呛?；擦用茚三酮比色法測(cè)量玉米籽粒游離氨基酸含量。

采用曲管地溫劑對(duì)不同生育期各個(gè)處理0-10cm土壤溫度進(jìn)行測(cè)定[5]。采用土壤烘干法對(duì)各個(gè)處理土壤水分含量進(jìn)行測(cè)定[5]。采用環(huán)刀法測(cè)量土壤容重[6]。采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)量土壤蔗糖酶活性[7]。采用苯酚鈉比色法測(cè)量土壤脲酶活性[8]。采用比色法測(cè)定土壤堿性磷酸酶活性的影響[9]。

采用Excel 2010及SPSS 20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈腐熟劑對(duì)各生育期土壤物理性狀的影響

2.1.1 秸稈腐熟劑對(duì)土壤溫度的影響

從表1中可以看出，秸稈腐熟劑的施入可有效提升土壤溫度。在育苗苗期，土壤溫度由CK處理的18.9℃增長至處理B的21.9℃，增幅達(dá)到了15.87%；在玉米拔節(jié)期及灌漿期，各處理土壤溫度差異不顯著；在玉米成熟期，土壤溫度由高到低依次為處理C（24.3℃）、處理B（24.0℃）、處理A（23.2℃）、處理CK（20.6℃）。由此可以看出，秸稈腐熟劑可提升苗期及成熟期土壤溫度，其中九業(yè)牌秸稈腐熟劑對(duì)溫度的提高作用最為明顯。

2.1.2 秸稈腐熟劑對(duì)0-10cm土層土壤含水量的影響

從表1中可以看出，在玉米苗期、拔節(jié)期、灌漿期處理A、處理B、處理C土壤含水量均高于處理CK，但是成熟期各處理間差異不明顯。

2.1.3 秸稈腐熟劑對(duì)0-10cm土層土壤容重的影響

土壤容重可直接反應(yīng)土壤結(jié)構(gòu)的板結(jié)狀況即土壤的疏松程度，會(huì)對(duì)土壤肥力狀況以及作物根系的生長發(fā)育造成直接影響。若容重較高土壤結(jié)實(shí)板結(jié)，若容重較低土壤疏松多孔。從表1可以看出，在拔節(jié)期，土壤容重以處理B為最高，其余依次為處理A、處理C、處理CK；而在灌漿期及成熟期，處理A、處理B、處理C土壤容重均低于處理CK，三者間差異不顯著。由此可以看出，秸稈腐熟劑的施入可降低土壤容重，三種秸稈腐熟劑的效果基本相一致。

2.2 秸稈腐熟劑對(duì)土壤酶活性的影響

2.2.1 秸稈腐熟劑對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響

從表2中可以看出，秸稈腐熟劑的應(yīng)用可有效提升各個(gè)土層土壤蔗糖酶活性。其中處理B及處理C土壤蔗糖酶活性較高。

2.2.2 秸稈腐熟劑對(duì)土壤脲酶活性的影響

處理A、處理B、處理C各個(gè)土層土壤脲酶含量均明顯高于處理CK，表明秸稈腐熟劑的施入可有效提升土壤內(nèi)脲酶含量。

2.2.3 秸稈腐熟劑對(duì)土壤堿性磷酸酶含量的影響

處理A、處理B、處理C各個(gè)土層土壤堿性磷酸酶含量均明顯高于處理CK，表明秸稈腐熟劑的施入可有效提升土壤內(nèi)脲酶含量。

2.3 秸稈腐熟劑對(duì)玉米生長發(fā)育進(jìn)程的影響

秸稈腐熟劑對(duì)玉米生長發(fā)育進(jìn)程的影響見表3。從表3中可以看出，各個(gè)處理玉米生育期處于104-107日間。秸稈腐熟劑的應(yīng)用可有效縮短玉米生育期，其中以處理B及處理C生育期最短，比處理CK縮短了3日，處理A比CK處理縮短了2日。由此可以看出，秸稈腐熟劑的應(yīng)用，可加快玉米生長發(fā)育進(jìn)程，以寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑效果更佳。

2.4 秸稈腐熟劑對(duì)不同生育期玉米葉面積指數(shù)及干物質(zhì)量的影響

秸稈腐熟劑對(duì)不同生育期玉米葉面積指數(shù)及干物質(zhì)量的影響見表4。在玉米6葉期，各個(gè)處理葉面積指數(shù)差異不顯著；在6葉片期以后，處理A、處理B、處理C 玉米葉面積指數(shù)均明顯高于處理CK。結(jié)果表明，秸稈腐熟劑的施入有利于提升玉米葉片的葉面積指數(shù)，其中寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑的效果較高。

從表4可以看出，隨著玉米生長發(fā)育進(jìn)程的增加，玉米干物質(zhì)量持續(xù)增加，在玉米晚熟期達(dá)到了最大值。在玉米各個(gè)生育期，處理A、處理B、處理C干物質(zhì)量均大于CK處理，其中以處理B玉米干物質(zhì)量為最大?？梢钥闯觯斩捀靹┑氖┤雽?duì)玉米干物質(zhì)量積累具備一定的促進(jìn)作用，其中以寧糧牌秸稈速腐劑的促進(jìn)作用最為顯著，在完熟期玉米干物質(zhì)量達(dá)到了15 874.63kg/hm2，其余依次為九業(yè)牌秸稈腐熟劑、大華酵素菌速腐劑。

2.5 秸稈腐熟劑對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

秸稈腐熟劑對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表5。從表5中可以看出，各處理玉米穗行數(shù)在13.31-14.38行之間，不存在顯著差異；各處理玉米穗位數(shù)差異顯著，以處理C（471.08）為最高，處理B及處理C次之，二者差異不顯著，處理A為最低；各處理玉米百粒質(zhì)量不存在顯著差異，在23.76-24.24g之間；各處理玉米實(shí)際產(chǎn)量差異顯著，處理A、處理B、處理C實(shí)際產(chǎn)量均高于處理CK，其中處理C實(shí)際產(chǎn)量比處理CK提高了4.50%，處理B比處理CK提高了1.50%，處理A比對(duì)照提高了0.96%。由此可以看出，秸稈腐熟劑的施入有利于玉米產(chǎn)量的提升，其中九業(yè)牌秸稈腐熟劑時(shí)玉米產(chǎn)量最高，達(dá)到了6536.21kg/hm2。

2.6 秸稈腐熟劑對(duì)玉米籽粒品質(zhì)的影響

秸稈腐熟劑對(duì)玉米籽粒品質(zhì)的影響見表6。從表6中可以看出，不同處理玉米籽粒蛋白質(zhì)含量存在顯著差異，處理C蛋白質(zhì)含量為最高，與處理A、處理B差異不顯著，明顯高于處理CK，處理A、處理B、處理CK三者間差異不顯著；不同處理玉米可溶性糖含量存在顯著差異，處理A、處理B、處理C三者差異不顯著，可溶性糖含量在21.98%-22.61%，但是明顯高于處理CK；不同處理玉米籽粒游離氨基酸含量存在顯著差異，其中處理A、處理B、處理C玉米籽粒游離氨基酸含量均明顯高于處理CK，處理C及處理B玉米籽粒游離氨基酸含量為最高，二者差異不顯著，分別比處理CK高出了9.87mg/kg、8.89mg/kg。由此可以看出，秸稈腐熟劑的施入可提升玉米籽粒蛋白質(zhì)及游離氨基酸的含量，其中施入寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑時(shí)效果為最好。

3 分析與討論

土壤溫度過高或者過低都會(huì)影響作物的生長。而適當(dāng)?shù)奶嵘寥罍囟葘?duì)于作物的生長具備一定的促進(jìn)作用，可保證作物正常的生長發(fā)育。本研究結(jié)果表明，秸稈腐熟劑可提升苗期及成熟期土壤溫度，這與李寶昕[10]等的研究結(jié)果相一致。

酶在土地內(nèi)廣泛存在，是表征土壤生物活性的一個(gè)重要指標(biāo)。在秸稈還田后，土壤狀況逐漸好轉(zhuǎn)，這對(duì)于作物的生長發(fā)育具備一定的促進(jìn)作用。研究結(jié)果表明，秸稈腐熟劑的施入可有效提升土壤蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶活性，這可能是由于秸稈腐熟劑內(nèi)含有大量的放線菌及生物酶，可強(qiáng)烈分解纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，提升土壤酶活性。

在本研究當(dāng)中，秸稈腐熟劑的施入可加快玉米生長發(fā)育進(jìn)程，將玉米生育期縮短2-3天，這與曹亞娟等[11]的研究結(jié)果基本一致。這可能是由于秸稈腐熟劑的施入加快了玉米對(duì)營養(yǎng)勻速的吸收，從而縮短了生育期。

葉面積指數(shù)可用于反應(yīng)玉米群體的光合能力，適宜的葉面積指數(shù)可促進(jìn)光合作用的進(jìn)行，利于有機(jī)物的合成、積累以及產(chǎn)量的形成。本研究表明，秸稈腐熟劑的施入有利于提升玉米葉片的葉面積指數(shù)及干物質(zhì)積累，這與于宗波[12]的研究結(jié)果基本一致。

蛋白質(zhì)、可溶性糖、游離氨基酸含量均是玉米籽粒營養(yǎng)品質(zhì)的重要表征指標(biāo)。研究表明，秸稈腐熟劑的施入可提升玉米籽粒蛋白質(zhì)及游離氨基酸的含量，這可能是由于在田間施入秸稈腐熟劑，可將作物秸稈分解為小的有機(jī)質(zhì)成分或者無機(jī)質(zhì)成分，以提升土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量，與此同時(shí)可釋放出大量作物生長所必須的氮元素、磷元素、鉀元素等，以及鈣元素、鎂元素、錳元素、鉬元素等中微量元素，這有利于提升作物的抗逆性，促進(jìn)作物生長，提升作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)[13]。

4 結(jié)語

（1）秸稈腐熟劑可提升苗期及成熟期土壤溫度，其中九業(yè)牌秸稈腐熟劑對(duì)溫度的提高作用最為明顯。秸稈腐熟劑的施入可降低土壤容重，三種秸稈腐熟劑的作用基本相一致。秸稈腐熟劑可有效提高土壤蔗糖酶活性、脲酶活性以及堿性磷酸酶活性，其中寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑的效果為最好。

（2）秸稈腐熟劑的應(yīng)用，可加快玉米生長發(fā)育進(jìn)程，以寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑效果更佳。

（3）秸稈腐熟劑的施入有利于提升玉米葉片的葉面積指數(shù)，其中寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑的效果較高。秸稈腐熟劑的施入對(duì)玉米干物質(zhì)量積累具備一定的促進(jìn)作用，其中以寧糧牌秸稈速腐劑的促進(jìn)作用最為顯著，在完熟期玉米干物質(zhì)量達(dá)到了15 874.63kg/hm2，其余依次為九業(yè)牌秸稈腐熟劑、大華酵素菌速腐劑。

（4）秸稈腐熟劑的施入有利于玉米產(chǎn)量的提升，其中九業(yè)牌秸稈腐熟劑時(shí)玉米產(chǎn)量為最高，達(dá)到了6536.21kg/hm2；秸稈腐熟劑的施入可提升玉米籽粒蛋白質(zhì)及游離氨基酸的含量，其中施入寧糧牌秸稈速腐劑、九業(yè)牌秸稈腐熟劑時(shí)效果為最好。

綜上所述，綜合考慮各個(gè)性狀，在當(dāng)?shù)赜衩追N植中可選擇施入九業(yè)牌秸稈腐熟劑，以有效提升玉米的綜合生產(chǎn)能力。

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