机插稻秸秆还田腐熟试验初报

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：通过水稻秸秆还田应用腐熟剂试验，初步探索秸秆腐熟剂对水稻秸秆腐熟程度的影响，以及水稻秸秆还田对机插水稻经济性状及土壤理化性状的影响。结果表明：水稻秸秆还田施用腐熟剂后30d移栽水稻，死苗率低，且能促进禾苗生长发育;秸秆还田处理的产量明显高于无秸秆还田处理的，增幅5.09%，且能改善土壤理化性状，其中以秸秆还田+腐熟剂+配方施肥的处理效果较好。
　　关键词：机插稻田;秸秆还田;腐熟效果
　　中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）04-0134-03
　　无为市是农业大市，耕地总面积110335.39hm2，常年一季稻种植面积5.33万hm2，秸秆资源十分丰富。近年来，随着土地流转进程的加快，80%以上土地集中到农业新型经营主体手中，机插水稻面积较大。本区域常年种植生育期较长的粳（糯）稻，导致直播油菜等作物让茬急，且产生的大量水稻秸秆撒落田间无法及时耕种，60%以上农田冬闲。稻秸秆在自然条件下，经冬春季“风吹日晒”，到第2年水稻生产季节仍约有7500～8250kg/hm2的秸秆未完全腐烂，不仅增加了环保压力和机插秧死苗率，也对土壤生态环境造成了一定的影响[1]。本试验通过开展施用腐熟剂的对比，验证和评价秸秆还田+腐熟剂+配方施肥模式[2]在机插秧大田中的应用效果，为选择适宜无为市水稻秸秆运用利用模式提供科学依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　1.1.1 试验时间、地点及土壤概况 2019年5—11月，在开城镇山垴村永清家庭农场安排稻田秸秆还田腐熟技术大田示范，面积20hm2。示范田土壤类型为嫩底强潜黑湖泥，质地为粘壤，土壤肥力好。示范田为圩田，地势平坦，排灌条件好。试验前取混合土样分析土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH、容重、孔隙度等性狀（表1）。示范结束（作物收获）后，取混合土样分析土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH、容重、孔隙度等，对比秸秆还田前后土壤的理化性状变化情况。
　　1.1.2 供试作物 供试作物为水稻，品种为南粳46。前茬为冬闲田。
　　1.1.3 供试肥料 45%控缓释配方肥（合肥红四方产，20∶10∶15），价格3250元/t;46%尿素（合肥红四方产），价格2000元/t;60%氯化钾（加拿大产），价格3000元/t。
　　1.1.4 供试秸秆和腐熟剂 秸秆为水稻秸秆，腐熟剂为安徽三兔生物科技有限公司产的2亿/g腐熟剂水剂，价格20000元/t。
　　1.2 试验设计 在示范田中均匀布置5点，每点设计2种处理配对田块，2种处理面积相同为90m2，配对设计的处理间设埂并双膜隔离，防止不同处理间不同供试物串换。处理1：秸秆+秸秆腐熟剂（配方施肥+秸秆+秸秆腐熟剂），每小区均增施尿素0.44kg（按还田7500kg/hm2秸秆增施45kg/hm2尿素）;处理2：无秸秆对照（配方施肥，无秸秆还田），不另加氮素。各处理施肥情况详见表2。
　　1.3 试验操作
　　1.3.1 小区整做 5月10日开始，均匀布置5点，并配对、取土样→清除定点区水稻秸秆→干耕平耙1次→放水泡田→放线作埂划小区→制小埂→小埂覆薄膜→5月20日处理1撒施秸秆67.5kg+腐熟剂0.27kg+尿素0.4kg→人工翻耕15cm→灌浅水泡田30d→自然落干后施控缓释配方肥5.4kg→人工整田→人工模拟机插秧→插秧后正常田间管理、施分蘖肥、穗肥。田间渠系设计做到分渠进排水，各小区水不串、漫灌，用“平水缺”将各小区水位一次定到位，水泵开机后即可自流灌排。
　　1.3.2 大田管理 5月20日开始，每hm2施2亿/g腐熟剂30kg+尿素45kg→深旋耕15cm→灌浅水泡田30d→自然落干后施控缓释配方肥600kg→浅旋整田→机插秧→插秧后正常田间管理、施分蘖肥、穗肥。
　　1.3.3 水稻播栽 水稻播种期6月5日;大田为机插秧，插秧期为6月24—26日;小区均为人工模拟机插秧，插秧期6月26日。均按15cm×30cm标准栽插，基本苗在4～5株/穴。
　　1.3.4 测实产 2019年10月20日，对各处理按5点取样，每点取2丛，每小区共取10丛作室内考种，10月30日单打单收，按标准水分（14.5）计实产。
　　1.3.5 取土样 各小区5点取土样。
　　1.4 观察记载 在水稻生育重点阶段，对各小区作观察记载。示范田除无秸秆小区少施尿素45kg/hm2外，其他各小区及大田均按照水稻配方施肥水平施肥，即全生育期施N 189kg/hm2、P2O5 60kg/hm2、K2O 135kg/hm2。水浆管理和病虫草害防治按水稻绿色提质增效技术进行，水稻活棵后及时露田增氧。
　　1.5 统计分析 数据分析参考农业部《测土配方施肥技术规范》及《肥料施用效果测算方法》等方法进行统计分析，用以下的参数来表征肥料的施用效果：（1）增产率（A）：增产率是指特定施肥条件下作物产量与对照产量的差值相对于对照产量的比率，即A（%）=（Yf-Y0）/Y0×100。（2）增收（I）：增收是指特定施肥条件下比对照施肥增加的收益，即I=[Yf-Y0]×Py-∑i-0nFi×Pi。（3）产投比（D）：产投比是指施肥新增纯收益与施肥成本之比，即D=I/∑i-0nFi×Pi。其中：Yf为某一特定的化肥施用下作物的经济产量，Y0为对照（不施特定化肥条件下）作物的经济产量，Py为产品价格（元/kg）;Fi为肥料用量（kg/hm2）;Pi为肥料价格（元/kg）[3-4]。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同处理对土壤理化性状的影响 由表3可知，秸秆还田腐熟区，土壤碱解氮含量的平均值为153g/kg，比实施前的基础值提高6g/kg，比对照区提高5g/kg;土壤有效磷含量的平均值为14.6mg/kg，比实施前的基础值提高0.7mg/kg，比对照区提高0.7mg/kg;土壤速效钾含量的平均值为99mg/kg，比实施前的基础值提高14mg/kg，比对照区提高15mg/kg。说明秸秆还田腐熟增加土壤养分，提高土壤养分含量。秆腐熟还田区，土壤有机质含量的平均值为36.89g/kg，比实施前的基础值提高0.14g/kg，比对照区提高0.21g/kg;土壤容重平均值为1.22g/cm3，比实施前的基础值降低0.02g/cm3，比对照区降低0.02g/cm3;土壤pH值平均值为6.3，与实施前的基础值相同，比对照区提高0.1。这说明，秸秆还田腐熟后，提高了土壤有机质的含量和孔隙度，降低了土壤容重，改善了土壤的理化性状，增强了土壤的保水保肥能力。合理调控土壤水、肥、气、热等肥力因子，可以提高产量。 　　2.2 不同处理对作物产量、产值及投入产出比的影响
　　2.2.1 生物学性状与产量性状 由表4可知，秸秆还田腐熟区，水稻株高平均值为101.8cm，比对照区提高1.9cm;穗长平均值为20.3cm，比对照区短0.2cm;有效分蘖平均值为14.5蘖/穴，比对照区多0.6蘖/穴;实粒数平均值为163.2粒/穗，比对照增加0.4粒/穗;结实率平均值为93.8%，比对照增加0.9%;千粒重平均值为25.8g，与对照持平。说明秸秆还田腐熟能改善水稻的生物学性状与产量性状。
　　2.2.2 作物产量 由表5可知，秸秆还田腐熟区，水稻产量平均值为11200.5kg/hm2，比对照区提高543kg/hm2，增产率达5.09%。经方差分析，处理1和处理2差异水平达显著，说明施用腐熟剂效果显著。
　　2.2.3 对投入产出比的影响
　　2.2.3.1 直接经济效益 由表6可知，秸秆还田区较无秸秆区的物化成本投入增加690元/hm2，但增收613.2元/hm2，产投比下降。20hm2示范区新增纯收入1.2264万元。
　　2.2.3.2 病虫草害发生和抗逆性调查 据7月1—5日田间调查表明，秸秆还田区前期水稻叶色比对照略黄，此期间整个大田、对比田以露田为主，间隔浅水层管理，促进秧苗分蘖，同时有利于秸秆还田区排除有毒气体，到7月10日处理1和处理2的水稻叶色、新根及分蘖数已无明显差别;到拔节期，处理1水稻长势明显比对照好。全生育期调查表明：在农机农艺措施基本相同的条件下，处理1表现为前期无杂草，后期病害发生轻，秸秆腐烂速度较快，田间表现土壤孔隙度大，透气性好，水稻长势较旺，穗型紧凑，后期熟相好;无秸秆对照区，田间杂草发生早，发生量较大，水稻长势一般，穗型一般。
　　2.2.3.3 秸秆腐熟程度 使用腐熟剂秸秆还田后在第5天、第10天、第30天、第70天观察记载秸秆腐熟变化程度，其结果见表7。
　　3 结论与讨论
　　3.1 结论
　　3.1.1 秸秆还田腐熟能改善土壤理化性状 秸秆还田腐熟提高了土壤有机质含量和孔隙度，降低了土壤容重，改善了土壤理化性状，提高了土壤养分含量，增强了土壤保水保肥能力。
　　3.1.2 秸秆还田腐熟能改善水稻生物学性状，提高产量 秸秆还田腐熟前期，若水稻正处于分蘖期，秸秆腐熟与水稻争养分，同时田间水深，秸秆腐熟产生有害物质，影响水稻分蘖;秸秆还田腐熟30d后移栽水稻，秸秆基本腐熟，缓苗期短，漏插率、黄苗率、死苗率都较低，秸秆和其他有机物转化为土壤有机质，土壤理化性状得到改善，土壤水、肥、气、热等肥力因子协调，为水稻大田生长提供养分，提高了每穗的总粒数、结实率，从而提高了水稻产量。
　　3.1.3 秸秆还田腐熟能改善田间草相 在农机农艺措施基本相同的条件下，秸秆还田腐熟表现为前期无杂草，后期病虫草害发生轻，秸秆腐烂速度较快，提前20d左右，田间孔隙度大，透气性好，水稻长势较旺，穗型紧凑，后期熟相好;无秸秆对照区，田间杂草发生早，发生量大，水稻长势一般，穗型一般。
　　3.2 讨论 研究证实，长期施用化肥或化肥配施秸秆均能提高土壤基础地力，并以长期化肥配施秸秆的效果最佳[5]。农作物秸秆是养分齐全的有机肥，秸秆还田腐熟后，增加了土壤有机质含量，其增产效应除当季作物外，对下季作物同样有增产作用。由于水稻秸秆的生物产量大，实施还田是大资源，废弃是大污染源，建议实施连续还田才能有效降低农业面源污染、改良土壤，实现农作物的长期稳产高产。
　　参考文献
　　[1]孙华.水稻秸秆还田对水稻经济性状及产量的影响[J].中国稻米，2010，16（1）：47-48.
　　[2]邢建国，王惠英.不同地力机插水稻新型肥料施肥技术[J].安徽农学通报，2018，24（5）：34-35.
　　[3]高祥照，马常宝，杜森.测土配方施肥技术[M].北京：中国农业出版社，2005：8-13.
　　[4]農业部办公厅.农业部关于印发《测土配方施肥技术规范（2011年修订版）》的通知[Z].2011.
　　[5]廖育林，鲁艳红，聂军，等.长期施肥稻田土壤基础地力和养分利用效率变化特征[J].植物营养与肥料学报，2016，22（5）：1249-1258. （责编：张宏民）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15147286.htm