秸桿腐解劑在秸桿還田中的效果研究初報(bào)

1、文章編號(hào)：1008-181X（2001）02-0124-04秸稈腐解劑在秸稈還田中的效果研究初報(bào)李慶康1，王振中2，顧志權(quán)3，張永春1，潘玉梅1，趙強(qiáng)基2（1：江蘇省農(nóng)科院土肥所，江蘇 南京 210014；2：江蘇省農(nóng)科院現(xiàn)代化所，江蘇 南京 210014；3：張家港市土肥站，江蘇 張家港 215600）摘要：在大田、微區(qū)和盆栽條件下，研究了秸稈腐解劑對(duì)小麥、水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，同時(shí)研究了秸稈腐解劑對(duì)小麥、水稻秸稈腐解速率及對(duì)土壤肥力的影響。結(jié)果表明，稻、麥秸稈還田時(shí)施用秸稈腐解劑對(duì)提高稻、麥產(chǎn)量具有明顯的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)的原因是穗數(shù)和粒數(shù)增加；稻、麥秸稈還田量不同時(shí)，還田量大且配施秸稈腐解劑

2、的效果較還田量小好；麥秸稈還田方式不同時(shí)，麥秸以栽稻前耕翻還田且配施秸稈腐解劑的效果較好，上水漚制的效果較差；秸稈腐解劑能促進(jìn)稻、麥秸稈較快腐解，減輕和防止多量秸稈還田給作物生長(zhǎng)帶來不利影響，并可穩(wěn)定和提高土壤養(yǎng)分含量。關(guān)鍵詞：稻、麥秸稈；秸稈還田；秸稈腐解劑；腐解劑使用技術(shù)中圖分類號(hào)：S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AEffect of straw return to soil by effective microorganisms on riceand wheat growth and their straw decayLI Qing-kang1，WANG Zheng-zhong，GU Zhi-

3、quan，ZHANG Yong-chun，PAN Yu-mei，ZHAO Qiang-ji（1: Soil and Fertilizer Research Institute, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China）Abstract: Effect of effective microorganisms（EM）on the growth and yield of rice and wheat was studied under field, micro-plot and pot experiment co

4、nditions, meanwhile effect of EM on the decay rate of rice and wheat straw and on soil fertility were conducted too. Results showed that application of EM to rice and wheat straw can increase both rice and wheat yield due to the increase in panicle and grain number, and the effect was remarkable esp

5、ecially when the large amount of straw was return to soil as compared with no EM. The best method to use EM on wheat straw was plowing soil which covered with wheat straw before planting rice seedling. Effective microorganisms can promote the rice and wheat straw to decompose rapidly, and make the c

6、ontent of soil nutrients maintain and improve.Key word: rice and wheat straw; straw return to soil; effective microorganisms; technique for effective microorganisms usage 據(jù)資料報(bào)道，秸稈腐解劑富含高效微生物菌，其作用是促進(jìn)秸稈快速腐解1, 2。為解決全量秸稈機(jī)械化還田遇到的秸稈量大，還田腐解緩慢，導(dǎo)致出現(xiàn)整地、出苗、栽秧難及秧苗生長(zhǎng)易受缺氮、還原物質(zhì)的影響而黃苗、易倒伏等新問題，我們欲利用自研和引進(jìn)的秸稈腐解劑來解決上述問題

7、，以保證和促進(jìn)稻、麥穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)及秸稈全量還田?，F(xiàn)將稻麥秸稈全量還田中利用秸稈腐解劑的有關(guān)結(jié)果報(bào)告如下。1 材料與方法1.1 材料1.1.1 秸稈腐解劑 從目前已在生產(chǎn)中應(yīng)用的中試產(chǎn)品中選擇3種秸稈腐解劑（腐稈靈、EM、TLB，代號(hào)分別為G、E、T）加上自行研制的一種（代號(hào)為M），共計(jì)4種秸稈腐解劑，這些秸稈腐解劑均為復(fù)合微生物菌劑（液）1.1.2. 作物 大田和微區(qū)試驗(yàn)水稻品種為常規(guī)梗稻9522，盆栽試驗(yàn)水稻品種為雜交秈稻六優(yōu)一號(hào)，秧齡40 d。1.1.3. 土壤 大田和微區(qū)試驗(yàn)土壤為沙黃泥土，其理化性狀為：體積質(zhì)量 1.47 g/cm3，有機(jī)質(zhì)19.0 g/kg，全氮1.14 g/kg，堿解

8、氮129 mg/kg，全磷1.85 g/kg，速效磷30.8 mg/kg，速效鉀89 mg/kg，緩效鉀475 mg/kg。盆栽試驗(yàn)土壤為馬肝土，土壤的基本理化性質(zhì)為：pH 5.80，有機(jī)質(zhì)13.118 g/kg，全氮1.123 g/kg，堿解氮169.58 mg/100 g土，全磷6.6 g/kg，速效磷47.70 mg/kg，緩效鉀519.1 mg/kg，速效鉀152.9 mg/kg。1.2 方法1.2.1 不同秸稈腐解劑對(duì)比試驗(yàn) 采用盆栽試驗(yàn)，處理為不用腐解劑（CK）、用腐解劑（E、T、G和M腐解劑），計(jì)5種處理，各處理基施尿素277.5 kg/hm2，25%的復(fù)合肥450 kg/hm2

9、，分兩次（分蘗期和抽穗期）追施尿素150 kg/hm2，每盆放入預(yù)處理好的小麥秸稈7500 kg/hm2（按處理噴施腐解劑于秸稈上），與表層10 cm土壤混勻后淹水栽稻。1.2.2 不同秸稈還田量對(duì)比試驗(yàn) 采用盆栽試驗(yàn)，處理為不還小麥秸稈（CK）、還小麥秸稈量分別為3000、5250、7500、9750、12000 kg/hm2，還田小麥秸稈統(tǒng)一用M腐解劑預(yù)處理（噴施腐解劑于秸稈上），其它同1.2.1。1.2.3 用與不用秸稈腐解劑對(duì)比試驗(yàn) 采用田間小區(qū)試驗(yàn)，處理分別為：稻季麥草全量還田（CK），稻季麥草全量還田加腐解劑（噴施秸稈腐解劑M，用量為30 kg/hm2）。稻季各處理施小麥秸稈225

10、0 kg/hm2，施基肥碳銨600 kg/hm2、磷銨195 kg/hm2、氯化鉀120 kg/hm2和硅肥150 kg/hm2，試驗(yàn)小區(qū)面積45 m2，重復(fù)3次，小區(qū)實(shí)行單獨(dú)灌排，栽后分別追施分蘗肥和拔節(jié)孕穗肥（尿素150 kg/ hm2），其它栽培管理按常規(guī)大田進(jìn)行；麥季常規(guī)施肥（CK），麥季常規(guī)施肥加稻草全量還田，麥季常規(guī)施肥加稻草全量還田加腐解劑M。麥季各處理稻草用量3750 kg/hm2，統(tǒng)一基施豬糞30000 kg/hm2，低濃度復(fù)合肥450 kg/hm2，碳銨600 kg/hm2，返青拔節(jié)期追肥尿素150 kg/hm2，小區(qū)面積18.2 m2，重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。表2 秸稈腐

11、解劑對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響作物處理株高/cm穗數(shù)/萬穗粒數(shù)/粒千粒質(zhì)量/g產(chǎn)量*/(kg×hm-2)水稻小麥對(duì)照 CK秸稈腐解劑 EM常規(guī)施肥對(duì)照 CK對(duì)照加秸稈 CK+straw秸稈腐解劑 EM100.7100.797.721.721.927.528.230.6113.8115.731.029.532.327.927.636.738.837.89 124.5 a9 172.5 a4 692.0 a A4 846.5 a A5 494.5 b A田間小區(qū)試驗(yàn)，稻季麥草全量還田，還草量約2 250 kg/hm2；麥季稻草全量還田，還草量約3 750 kg/hm2。1.2.4 不同秸稈還

12、田方式田間微區(qū)試驗(yàn) 處理為：（1）水稻栽前小麥秸稈耕翻還田;（2）水稻栽前小麥秸稈耕翻還田加腐解劑E;（3）小麥秸稈提前耕翻還田上水漚制加腐解劑E;（4）小麥秸稈提前耕翻還田曬垡加腐解劑E;（5）小麥秸稈提前耕翻曬垡。處理（1）、（2）于6月22日耕翻上水栽秧，處理（3）、（4）、（5）于6月12日耕翻，各處理施小麥秸稈10000 kg/hm2，各處理統(tǒng)一施碳銨750 kg/hm2，均在耕翻時(shí)底施。微區(qū)面積為2 m2，采用尼龍薄膜全區(qū)隔離，并實(shí)行單獨(dú)灌排，每小區(qū)統(tǒng)一于6月22日移栽，每小區(qū)栽苗30穴，每穴4株，栽后分別追施分蘗肥390 kg/hm2，8月12日追施拔節(jié)孕穗肥尿素300 kg/h

13、m2。1.2.5 秸稈腐解速率比較試驗(yàn) （1）在1.2.4的微區(qū)條件下，用絳綸布袋裝10 g烘干麥秸稈，加入腐解劑M、密封后置于各小區(qū)內(nèi)進(jìn)行麥秸稈干質(zhì)量變化動(dòng)態(tài)測(cè)定，分別在10 d、20 d、30 d和110 d進(jìn)行其干質(zhì)量變化測(cè)定。（2）在1.2.2的盆栽條件下用絳綸布袋裝12 g、剪斷成8 cm長(zhǎng)的烘干麥秸稈，加入腐解劑M、密封后分別置于各盆土內(nèi)，埋深5 cm，一個(gè)月后取出，洗凈烘干，稱質(zhì)量；同時(shí)將剪斷成8 cm長(zhǎng)的秸稈加入腐解劑M后與盆栽土壤混合于一定深度（5 cm），一個(gè)月后取出，洗凈烘干，隨機(jī)選取20根稱質(zhì)量。1.2.6 土壤養(yǎng)分測(cè)定參照土壤理化分析（3），其中有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀法，全

14、氮用硒粉-硫酸銅-硫酸消化法，堿解氮用擴(kuò)散吸收法，速效磷用碳酸氫鈉法，速效鉀用火焰光度法。2 結(jié)果與分析2.1 秸稈腐解劑對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響 盆栽條件下不同秸稈腐解劑對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響如表1所示，與對(duì)照相比，E、M、T三種腐解劑處理水稻產(chǎn)量較高，分別比對(duì)照增產(chǎn)194.9%、94.3%和17.0%，增產(chǎn)原因是穗數(shù)、粒數(shù)和千粒質(zhì)量增加，反映出秸稈腐解劑對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的良好影響。表1 不同秸稈腐解劑對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響（麥秸稈還田量7500 kg/hm2）秸稈腐解劑株高/cm穗數(shù)/穗粒數(shù)/粒千粒質(zhì)量/g產(chǎn)量/(g×盆-1)對(duì)照CK47.75.842.023.794.36E49.

15、77.851.924.1211.55M45.78.248.424.118.47T45.08.044.223.315.10G29.76.223.120.000.88 盆栽試驗(yàn)，水稻品種為六優(yōu)一號(hào)，秧齡40 d；插秧前施用尿素277.5 kg/hm2、25%r的復(fù)混肥450 kg/hm2；插秧日期為9月20日，收獲日期為11月28日。 田間條件下秸稈腐解劑對(duì)水稻、小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響如表2所示，水稻施用與不施用秸稈腐解劑對(duì)田間水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量無明顯的影響，其原因可能與上季凍害造成小麥產(chǎn)量較低、小麥秸稈施用量相應(yīng)較低（£ 2250 kg/hm2）有關(guān)；小麥?zhǔn)┯媒斩捀鈩?duì)田間小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量有

16、明顯的影響，產(chǎn)量增加可達(dá)13.4%以上，達(dá)5%統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯著水平，分析其增產(chǎn)原因，主要是穗數(shù)和粒數(shù)明顯增加。表3 不同麥秸稈還田量條件下秸稈腐解劑對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響處理還田秸稈量12 000/(kg×hm-2)9 750/(kg×hm-2)7 500/(kg×hm-2)3 000/(kg×hm-2)0/(kg×hm-2)株高(CM)對(duì)照秸稈腐解劑CKEM69.369.366.371.767.368.369.773.067.773.7穗數(shù)（穗）對(duì)照秸稈腐解劑CKEM15.023.014.019.015.017.011.015.012.015.0

17、粒數(shù)（粒）對(duì)照秸稈腐解劑CKEM141.1133.6152.4203.9110.0106.0103.7143.973.2150.9千粒質(zhì)量(1 000 g)對(duì)照秸稈腐解劑CKEM25.7623.8125.4722.7422.4824.5224.9225.323.5624.3產(chǎn)量(g/盆)對(duì)照秸稈腐解劑CKEM54.5173.1454.3688.0936.7369.6242.1961.2226.7336.27 盆栽試驗(yàn)，水稻品種為六優(yōu)一號(hào)，秧齡40 d；插秧前施用尿素277.5 kg/hm2、25%的復(fù)混肥450 kg/hm2；插秧日期為7月15日，收獲日期為10月28日。表4 不同秸稈還田方式

18、條件下腐解劑對(duì)水稻產(chǎn)量的影響處理項(xiàng)目水稻產(chǎn)量/(kg×hm-2)每畝穗數(shù)/萬每穗粒數(shù)/粒結(jié)實(shí)率/%千粒質(zhì)量/g谷草比值1. ck1(栽秧前)6 091.519.184.889.927.31.0212. CK1加腐解劑10 200.026.1153.069.025.61.0213. CK2 (早期曬垡)6 400.522.178.189.225.21.0714. CK2 加腐解劑8 800.522.9119.980.226.31.0515.早期上水漚制加腐解劑7 701.021.392.992.325.21.031 麥秸稈均為耕翻還田。Wheat straw return to soi

19、l: 1 just before plantation; 2 1+EM; 3 with sun shine; 4 3+EM; 5. with water and EM表5 秸稈腐解劑對(duì)小麥秸稈腐解的影響處理30 d腐解后的質(zhì)量腐解袋內(nèi)物總質(zhì)量/g單位秸稈質(zhì)量/g常規(guī) ckEMTG10.859.389.7411.999.240.950.930.871.011.09 注：腐解袋內(nèi)物質(zhì)量指將剪斷成8 cm長(zhǎng)的秸稈稱質(zhì)量、按處理加入腐解劑后放入袋內(nèi)，將袋埋入一定深度（5 cm）的土壤中，1個(gè)月以后取出，洗凈烘干，稱質(zhì)量。單位秸稈質(zhì)量指將剪斷成8 cm長(zhǎng)的秸稈按處理加入腐解劑后與土壤混合于一定深度（5

20、cm）的土壤中，1月以后取出，洗凈烘干，隨機(jī)選取20根稱質(zhì)量。2.2 秸稈腐解劑的施用方法 在不同量麥秸稈還田條件下，水稻產(chǎn)量仍以施用秸稈腐解劑較不施用秸稈腐解劑對(duì)照高（表3），其中以高量（³ 7500 kg/hm2）麥秸稈還田條件下的效果更好，平均增產(chǎn)可達(dá)61.9%，秸稈腐解劑對(duì)水稻產(chǎn)量的影響主要反映為穗數(shù)大幅度增加，間接反映出秸稈腐解劑在降低還原物危害水稻根系方面的作用。 3種秸稈還田方式條件下腐解劑對(duì)水稻產(chǎn)量的影響如表4所示，與對(duì)照相比，施用腐解劑均增產(chǎn)，其中以栽秧前秸稈耕翻還田加腐解劑的效果最好，水稻增產(chǎn)高達(dá)59.4%；秸稈提前耕翻還田曬垡加腐解劑的效果次之，水稻增產(chǎn)可達(dá)37

21、.5%；秸稈提前耕翻還田上水漚制加腐解劑的效果再次之，水稻增產(chǎn)20.3%，再次反映秸稈腐解劑的良好效果。2.3 秸稈腐解劑對(duì)秸稈腐解及土壤養(yǎng)分的影響 秸稈腐解劑對(duì)小麥秸稈腐解的影響如表5所示，經(jīng)30 d腐解后，秸稈腐解劑E和M處理的秸稈質(zhì)量明顯降低，分別比對(duì)照降低13.5%、10.2%和2.1%、8.4%，田間微區(qū)試驗(yàn)結(jié)果顯示相似趨勢(shì)（圖1），表明秸稈腐解劑對(duì)加快小麥秸稈腐解具有明顯效果。圖1 腐解劑對(duì)小麥秸稈腐解速率的影響 土壤養(yǎng)分測(cè)定顯示，水稻收獲后施用秸稈腐解劑小區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)平均比對(duì)照增加0.04%、全氮比對(duì)照增加0.004%、堿解氮比對(duì)照增加9 mg/kg、速效磷比對(duì)照增加2.0 mg/kg、速效鉀比對(duì)照增加7.4 mg/kg，反映出施用秸稈腐解劑在促進(jìn)秸稈腐解的同時(shí)，促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的保持和提高。3 討論 高量秸稈還田條件下，奪氮和強(qiáng)還原物質(zhì)的形成是水稻土中易出現(xiàn)的影響水稻生長(zhǎng)的兩個(gè)主要問題，奪氮可通過增施氮肥解決，強(qiáng)還原物質(zhì)的形成可通過水分管理解決4, 5。我們的研究表明，以上問題還可通過應(yīng)用秸稈腐解劑（EM）得到解決