寒地水稻不同秸秆腐熟剂应用试验

刘金成 张 涛

通过开展不同秸秆腐熟剂应用效果分析试验，寻找解决黑土地退化的有效措施。试验结果表明：应用秸秆腐熟剂可以加快秸秆腐烂，同时可以改善土壤、提高土壤肥力，腐熟剂A 和B 有机质含量分别增加0.3g/kg、0.2g/kg，土壤容重均降低0.01g/cm3。秸秆腐熟剂处理在株高、穗长、平方米穗数千粒重等方面都要高于常规对照处理。其中秸秆腐熟剂A 增产2.2%。秸秆腐熟剂B增产1.6%。

耕地作为农业生产的物质基础，在我国农业的整体发展中起到了十分重要的作用，然而土壤肥力下降、土壤板结、污染严重等耕地中经常出现的问题严重影响了农业经济的发展步伐。水稻适量的秸秆还田可在一定程度上降低土壤容重，提高土壤有机质等，能有效改善土壤理化性质，秸秆腐熟后会增加土壤有机质、腐植酸和矿物质等营养。通过施用秸秆腐熟剂达到快速腐熟效果，从而增加土壤有机质含量，比不用秸秆腐熟剂可提前4-5 天腐化，提前7 天左右腐熟，有利于水稻前期生长。可增加水稻有效穗、实粒数、具有较明显的增产增收效果。但是，秸秆还田后秸秆需要有一个腐熟分解的过程。北方地区早春气温较低秸秆腐烂分解很慢，特别是水稻秸秆还田量大或水稻秸秆全部还田时对水稻生长发育影响很大。为提升耕地地力水平，寻找解决黑土地退化的有效措施，试验应用秸秆腐熟剂，促进秸秆全量还田，监测秸秆还田效果和土壤肥力变化，通过整合各项技术形成一套完整的提升耕地地力的技术模式，做到“藏粮于地”“藏粮于技”，实现农业可持续发展。因此，在本地区开展水稻秸秆腐熟剂试验，选择适宜当地秸秆腐熟剂产品，为进一步推广提供科学依据，研究秸秆腐熟剂对水稻产量的影响具有极其重要的意义。

一、材料与方法

1、试验地基本情况

2、试验材料

试验品种：龙粳31。

供试药剂：秸秆腐熟剂A（固体）

秸秆腐熟剂B（液体）

3、试验设计

试验共设计2 个处理和1 个对照，秸秆腐熟剂A（固体），秸秆腐熟剂B（液体）试验面积各1 亩，不施秸秆腐熟剂面积1 亩。

处理1：（对照）：不施秸秆腐熟剂

处理2：秸秆腐熟剂A（固体）,秋季全量秸秆还田收获后整地前，将固体秸秆腐熟剂拌土均匀扬到粉碎抛洒的秸秆上，用量每亩200g。

处理3：秸秆腐熟剂B（液体）,秋季全量秸秆还田收获后整地前200mL 兑水15L/每亩，均匀喷施到秸秆和根茬上。

秸秆腐熟剂A、B 已于2021 年秋季施入，所有处理施肥种类比例时期和总量均相同。

运动轨迹包含两方面信息：①轨迹的运动规律，即轨迹在沿一维曲线运动时，位移随时间变化的规律；②运动轨迹在三维笛卡尔空间中的形状。下面首先介绍轨迹的运动规律。

4、主要栽培管理措施

试验水稻于4 月6 日播种，5 月11 日插秧，机械侧深施肥，施肥量基肥尿素5kg/亩，磷酸二铵7kg/亩，硫酸钾4kg/亩，分蘖肥尿素6kg/亩，穗肥3kg/亩。病虫草防治及其它管理同常规措施。插秧规格30cm×12 cm，密度27 穴/m2，每穴5-6 株，单灌单排，避免串灌串排。

5、调查项目

详细调查土壤理化性状、秸秆腐熟程度、生育期及分蘖动态、水稻根系发育及病虫草害发生情况、理论测产、实收测产。

秸秆分解率测定方法：①秸秆样品准备：选取粗细与长度接近的完整的作物秸秆，切成5cm 小段。将小段秸秆置80℃烘干，要求烘至恒重，称取150g 左右烘干秸秆放入尼龙网袋中，记录每袋秸秆的重量N1，每个处理称5 网袋并进行编号。②秸秆样品掩埋方法：打浆后5 天左右泥浆沉淀完全，选择据同一侧池埂边10m 的地点作为埋入点，用隔板将埋入点围一圈5m2左右，四周固定好不进水，将其中的水淘出，将表层15-20cm 深的泥土层挖出备用，在样品网兜内加入沉淀好的泥，与秸秆均匀混拌，将5 个样品网兜平铺在埋入点，回填泥土，做好标记。③秸秆样品取出处理：秋整地前取出所有样品网袋，先用清水浸泡，再用清水将包裹秸秆的泥清洗干净，自然风干，风干后取出秸秆，80℃烘干至恒重，准确称重并记录秸秆重量N2。④计算公式：秸秆腐解率=（每网兜埋入前秸秆干重N1-每网兜取出后剩余秸秆干重N2）/每网兜埋入前秸秆干重N1×100%。

二、结果与分析

1、土壤理化性状调查

从秋季撤水后各处理土壤肥力测定结果可知，秸秆腐熟剂A 的碱解氮含量为167.3mg/kg，秸秆腐熟剂B 的碱解氮含量为168.5mg/kg，对照的碱解氮含量为169.8mg/kg；秸秆腐熟剂A 的有效磷含量为57.84mg/kg，秸秆腐熟剂B 的有效磷含量为57.68mg/kg，对照的有效磷含量为57.46mg/kg；秸秆腐熟剂A 的速效钾含量为108.6mg/kg，秸秆腐熟剂B 的速效钾含量为109.3mg/kg，对照的速效钾含量为108.2mg/kg；秸秆腐熟剂A 的有机质含量为36.8g/kg，秸秆腐熟剂B 的有机质含量为36.7g/kg，对照的有机质含量为36.6g/kg；秸秆腐熟剂A 的容重含量为1.13 g/cm3，秸秆腐熟剂B 的容重含量为1.13 g/cm3，对照的容重含量为1.14 g/cm3。可以看出，应用秸秆腐熟剂A 和B 土壤中有效磷的含量分别降低2.8mg/kg、1.6mg/kg，有效磷含量分别增加0.64mg/kg、0.48mg/kg，速效钾的含量分别增加1.1mg/kg、1.8mg/kg，有机质含量增加0.3g/kg、0.2g/kg，土壤容重均降低0.01g/cm3。

2、腐熟程度调查

通过目前不同处理秸秆腐熟程度调查表明，5 月10 日，秸秆腐熟剂三个处理颜色变为黄，手感为硬。6 月10 日前应用秸秆腐熟剂A、B 和常规相比，秸秆颜色和手感现阶段差别不大。6月25 日调查结果表明，秸秆颜色从深到浅依次是腐熟剂A＞腐熟剂B＞不施用腐熟剂。7 月25 日开始，秸秆手感均为软。8 月9日调查结果表明，秸秆颜色从深到浅依次是腐熟剂A、腐熟剂B变现为黑黄，不施用腐熟剂（CK）为褐黄。秸秆颜色从深到浅依次是腐熟剂A＞腐熟剂B＞不施用腐熟剂。

水稻成熟后收获前，挖出每个处理填埋的网袋，在水池中冲洗干净，去掉秸秆上的泥土，烘干称重。秸秆腐熟剂A 处理秸秆剩余83.8g，秸秆腐解率为44.1%。秸秆腐熟剂B 秸秆腐熟84.6g，秸秆腐解率为43.6%。不施用秸秆腐熟剂秸秆剩余93.5g,秸秆腐解率为37.7%。从试验结果可以看出，应用秸秆腐熟剂比不施用秸秆腐熟剂的秸秆腐烂较快，秸秆腐熟剂A 要好于秸秆腐熟剂B。

3、生育期调查

通过不同处理的生育期调查表明，不同秸秆腐熟剂试验三个处理生育期都没有差别。

4、生育进程调查

从生育进程调查结果可知，从株高上看，返青期秸秆腐熟剂A 的株高为13.8cm，秸秆腐熟剂B 的株高为13.8cm，对照的株高为13.7cm；分蘖期秸秆腐熟剂A 的株高为35.0cm，秸秆腐熟剂B 的株高为34.9cm，对照的株高为34.6cm；拔节期秸秆腐熟剂A 的株高为69.1cm，秸秆腐熟剂B 的株高为68.5cm，对照的株高为67.4cm；齐穗期秸秆腐熟剂A 的株高为96.4cm，秸秆腐熟剂B 的株高为96.1cm，对照的株高为95.7cm；成熟期秸秆腐熟剂A 的株高为96.6cm，秸秆腐熟剂B 的株高为96.3cm，对照的株高为96.1cm。从穴茎数上看，返青期秸秆腐熟剂A 的穴茎数为5.8 株，秸秆腐熟剂B 的穴茎数为5.9 株，对照的穴茎数为5.9 株；分蘖期秸秆腐熟剂A 的穴茎数为13.6 株，秸秆腐熟剂B的穴茎数为13.3 株，对照的穴茎数为13.4 株；拔节期秸秆腐熟剂A 的穴茎数为21.2 株，秸秆腐熟剂B 的穴茎数为20.9 株，对照的穴茎数为20.7 株；齐穗期秸秆腐熟剂A 的穴茎数为20.8株，秸秆腐熟剂B 的穴茎数为20.5 株，对照的穴茎数为20.1 株；成熟期秸秆腐熟剂A 的穴茎数为20.8 株，秸秆腐熟剂B 的穴茎数为20.5 株，对照的穴茎数为20.1 株。

可以看出，秸秆腐熟剂A 的生长速度比对照稍快，平均株高比对照高0.1cm-1.7cm，秸秆腐熟剂B 平均株高比对照高0.1cm-1.1cm。从每穴茎数上看，腐熟剂A 与对照相同，腐熟剂B比对照多0.1 个。

5、根系发育调查

从根系发育调查结果（表1）可以看出，在分蘖末期对不同处理的水稻进行取样分析，秸秆腐熟剂A 的株高为54.3cm，秸秆腐熟剂B 的株高为53.8cm，对照的株高为56.5cm。从穴株数上看，秸秆腐熟剂A 的穴株数为28.2 株，秸秆腐熟剂B 的穴株数为28.8 株，对照的穴株数为25.3 株。从根长上看，秸秆腐熟剂A 的根长为27.8cm，秸秆腐熟剂B 的根长为24.2cm，对照的根长为27.8cm。从穴地上干重来看，秸秆腐熟剂A 的穴地上干重为11.0g，秸秆腐熟剂B 的穴地上干重为10.2g，对照的穴地上干重为11.2g；从穴地下干重来看，秸秆腐熟剂A 的穴地下干重为3.9g，秸秆腐熟剂B 的穴地下干重为3.8g，对照的穴地下干重为3.7g。可以看出，施用秸秆腐熟剂处理在穴株数和地下干重方面都要好于不施用秸秆腐熟剂处理。总体上秸秆腐熟剂A 要优于秸秆腐熟剂B 和不施用秸秆腐熟剂。

表1 理论和实收测产调查表

在齐穗期对不同处理的水稻进行取样分析，秸秆腐熟剂A的株高为77.2cm，秸秆腐熟剂B 的株高为73.2cm，对照的株高为79.4cm。从穴株数上看，秸秆腐熟剂A 的穴株数为28.7 株，秸秆腐熟剂B 的穴株数为28.5 株，对照的穴株数为28.2 株。从根长上看，秸秆腐熟剂A 的根长为29.9cm，秸秆腐熟剂B 的根长为29.2cm，对照的根长为28.8cm。从穴地上干重来看，秸秆腐熟剂A 的穴地上干重为23.4g，秸秆腐熟剂B 的穴地上干重为23.2g，对照的穴地上干重为22.1g；从穴地下干重来看，秸秆腐熟剂A 的穴地下干重为5.7g，秸秆腐熟剂B 的穴地下干重为5.6g，对照的穴地下干重为5.4g。

在成熟期对不同处理的水稻进行取样分析，秸秆腐熟剂A的株高为91.2cm，秸秆腐熟剂B 的株高为93.2cm，对照的株高为93.6cm。从穴株数上看，秸秆腐熟剂A 的穴株数为30.9 株，秸秆腐熟剂B 的穴株数为29.9 株，对照的穴株数为26.8 株。从根长上看，秸秆腐熟剂A 的根长为29.9cm，秸秆腐熟剂B 的根长为29.2cm，对照的根长为28.8cm。从穴地上干重来看，秸秆腐熟剂A 的穴地上干重为45.7g，秸秆腐熟剂B 的穴地上干重为46.2g，对照的穴地上干重为46.2g；从穴地下干重来看，秸秆腐熟剂A 的穴地下干重为7.6g，秸秆腐熟剂B 的穴地下干重为7.5g，对照的穴地下干重为7.5g。可以看出，施用秸秆腐熟剂处理在穴株数和地下干重方面都要好于不施用秸秆腐熟剂处理。总体上秸秆腐熟剂A 要优于秸秆腐熟剂B 和不施用秸秆腐熟剂。

6、病害发生情况调查

从发病情况调查结果可以看出，从倒伏程度看，三个不同处理都未发生倒伏情况。从纹枯病上看，秸秆腐熟剂A 的发病率为6.14%，秸秆腐熟剂B 的发病率为7.21%，对照的发病率为9.47%；秸秆腐熟剂A 的病情指数为0.68，秸秆腐熟剂B 的病情指数为0.81，对照的病情指数为1.14；从褐变穗上看，秸秆腐熟剂A 的发病率为9.62%，秸秆腐熟剂B 的发病率为8.70%，对照的发病率为9.40%；秸秆腐熟剂A 的病情指数为1.46，秸秆腐熟剂B 的病情指数为1.35，对照的病情指数为1.49。可以看出，应用秸秆腐熟剂的发病比对照轻，其中应用秸秆腐熟剂A 的纹枯病发生情况最轻，发病率和病情指数分别比对照低3.33%和0.46，应用秸秆腐熟剂B 的褐变穗发生情况最轻，发病率和病情指数分别比对照低0.7%和0.14。

7、理论测产和实收测产

从理论测产和实收测产调查结果（表1）可以看出，秸秆腐熟剂处理在株高、穗长、平方米穗数千粒重等方面都要高于常规对照处理。其中秸秆腐熟剂A 亩产619.3kg，比常规对照高13.4kg，增产2.2%。秸秆腐熟剂B 亩产615.5kg，比常规对照高9.6kg，增产1.6%。

8、品质分析

从品质分析结果可以看出，应用腐熟剂A 的处理糙米率为84.6%，应用腐熟剂B 的处理糙米率为85.6%，对照的糙米率为84.9%；应用腐熟剂A 的处理精米率为72.4%，应用腐熟剂B 的处理精米率为73.4%，对照的精米率为71.4%；应用腐熟剂A 的处理整精米率为65.0%，应用腐熟剂B 的处理整精米率为66.0%，对照的整精米率为63.5%；应用腐熟剂A 的处理垩白米率为8.2%，应用腐熟剂B 的处理垩白米率为11.3%，对照的垩白米率9.2%；应用腐熟剂A 的处理蛋白质含量为9.5%，应用腐熟剂B 的处理蛋白质含量为9.4%，对照的蛋白质含量为9.4%；应用腐熟剂A 的处理直链淀粉含量为18.5%，应用腐熟剂B 的处理直链淀粉含量为18.6%，对照的直链淀粉含量为18.7%；应用腐熟剂A 的处理糙米率比对照低0.3%，但应用腐熟剂B 的处理糙米率比对照高0.7%，精米率和整精米率均比对照高，其中腐熟剂A 处理的精米率和整精米率分别比对照高1%、1.5%，腐熟剂B 处理的精米率和整精米率分别比对照高2%、2.5%，腐熟剂A 的垩白粒率比对照低1%，但腐熟剂B 的垩白粒率比对照高2.1%，从稻米营养成分上看，蛋白质含量、直链淀粉含量和对照差别不大，应用腐熟剂A 的处理食味值和对照差别不大，但应用腐熟剂B 的处理食味值比对照低2.4。

三、结论

应用秸秆腐熟剂可以加快秸秆腐烂，同时可以改善土壤、提高土壤肥力，腐熟剂A 和B 有机质含量分别增加0.3g/kg、0.2g/kg，土壤容重均降低0.01g/cm3。6 月25 日后调查结果表明，秸秆颜色从深到浅依次是腐熟剂A＞腐熟剂B＞不施用腐熟剂。应用秸秆腐熟剂比不施用秸秆腐熟剂的秸秆腐烂较快，其中秸秆腐熟剂A 要好于秸秆腐熟剂B。从不同秸秆腐熟剂应用效果分析调查结果可以看出，秸秆腐熟剂A 的生长速度比对照稍快，平均株高比对照高0.1cm-1.7cm，秸秆腐熟剂B 平均株高比对照高0.1cm-1.1cm。从每穴茎数上看，腐熟剂A 与对照相同，腐熟剂B 比对照多0.1 个。秸秆腐熟剂处理在株高、穗长、平方米穗数千粒重等方面都要高于常规对照处理。其中秸秆腐熟剂A 亩产619.3kg，比常规对照高13.4kg，增产2.2%。秸秆腐熟剂B 亩产615.5kg，比常规对照高9.6kg，增产1.6%。