胡诚++刘东海++乔艳++刘友梅++李双来++陈云峰

摘要：研究了不同的作物秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响。结果表明，秸秆还田对土壤物理性质的影响明显，与单施化肥的对照相比，秸秆还田处理的土壤容重下降。添加了秸秆的处理都比单施化肥的对照稻谷产量高，最多增产500.00 kg/hm2，增产率为7.62%；添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高，最多增产438.34 kg/hm2，增产率为6.62%。化肥+麦秸+腐熟菌剂与化肥+油菜秸+腐熟菌剂的稻谷产量最高。不同的秸秆还田处理都比单施化肥处理的有效穗多。秸秆还田能够改善土壤的物理性质，增加水稻的产量。

关键词：秸秆还田；水稻；土壤理化性质；产量

中图分类号：S142 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）10-1854-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.10.013

Effects of Different Crop Straw Returning to Soil on Soil Physico-chemical Properties and Rice Yield

HU Cheng， LIU Dong-hai， QIAO Yan， LIU You-mei， LI Shuang-lai， CHEN Yun-feng

（Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of

Fertilizer Resource Utilization in Wastes， Ministry of Agriculture，Wuhan 430064，China）

Abstract： The effects of different crop straw returning to soil on soil physico-chemical properties，crop yield and yield component were studied in single cropping rice system of Yunmeng county， Hubei province. The results showed as following：Soil bulk density in crop straw returning to soil treatment was decreased in contrast to single application of chemical fertilizer. The rice grain yield were increased with crop straw returning to soil， with the highest increase of 500.00 kg/hm2，with increasing rate of 7.62%. Compared with crop straw returning to soil treatment only， the rice grain yield with the returning straw+straw-decomposing inoculants was increased，with the highest increase of 438.34 kg/hm2，with increasing rate of 6.62%. The rice grain yield were highest in wheat or rape straw+straw-decomposing inoculants treatments. In comparison to single application of chemical fertilizer treatment，productive spike of rice were increased with chemical fertilizer combined with crop straw returning to soil treatment.

Key words： crop straw returning to soil； rice； soil physico-chemical properties； yield

中国是全世界第一大秸秆生产国，农作物秸秆产量大、分布广、品种多，每年生产各类秸秆7亿多t，占世界总量的30%，每年农作物秸秆资源量约占生物质资源量的近一半[1]。湖北省是农业大省，作物秸秆资源丰富，年产作物秸秆4 000多万t。秸秆还田是农作物秸稈最主要的利用方式，也是当今世界上普遍采用的一项土壤培肥措施[2]。秸秆还田有很多方式，主要分为堆沤还田、过腹还田、秸秆直接还田等[3]。秸秆还田具有增加土壤有机质、增大土壤碳库、提高土壤肥力、改善土壤结构、提高土壤微生物活性的作用[4]。但与此同时，随着农业连年丰收，农作物秸秆产生量逐年增多，秸秆随意抛弃、焚烧现象严重，带来一系列环境问题[5]。作物秸秆全部还田，由于还田量大，操作不当也会影响下茬作物生长[6]。鉴于此，开展了不同作物秸秆配施秸秆腐熟剂的田间试验，以便为作物秸秆的科学还田提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 地点

试验安排在湖北省云梦县曾店镇余楼村老屋宋组农户宋爱清责任田，E 113°46′46″，N 31°08′47″，年均降雨量1 100 mm，无霜期250 d。2011年4月19日取基础土样测定土壤理化指标，土壤有机质含量为31.78 g/kg，全氮含量为1.67 g/kg，碱解氮含量为133.10 mg/kg，有效磷含量为3.10 mg/kg，速效钾含量为65.85 mg/kg，pH 6.29，容重为1.22 g/cm3。2011年5月3日育秧苗，6月6日整田施基肥，2011年6月7日移栽，6月22日施分蘖肥，7月24日施孕穗肥，9月23日收获。其中，7月26日喷农药1次。

1.2 材料

试验所用氮肥为尿素（N 46%），磷肥为过磷酸钙（P2O5 12%），钾肥为氯化钾（K2O 60%）。秸秆腐熟菌剂主要由能强烈分解纤维素、半纤维素、木质素的枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、绿色木霉菌和米曲霉组成。有效活菌数0.50亿个/g，每公顷施用30 kg。中稻品种为两优培九。

1.3 设计

试验设7个处理，3次重复。处理1，单施化肥（N 180 kg/hm2，P2O5 90 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2；氮肥基、蘖、穗肥比例为40∶30∶30）；处理2，化肥（用量与施用方法同处理1）+麦秸（干草3 000 kg/hm2）；处理3，化肥（用量与施用方法同处理1）+麦秸（干草3 000 kg/hm2）+秸秆腐熟菌剂（30 kg/hm2）；处理4，化肥（用量与施用方法同处理1）+稻秸（干草3 000 kg/hm2）；处理5，化肥（用量与施用方法同处理1）+稻秸（干草3 000 kg/hm2）+秸秆腐熟菌剂（30 kg/hm2）；处理6，化肥（用量与施用方法同处理1）+油菜秸（干草3 000 kg/hm2）；处理7，化肥（用量与施用方法同处理1）+油菜秸（干草3 000 kg/hm2）+秸秆腐熟菌剂（30 kg/hm2）。所有处理的化肥用量相同，试验设3次重复，每个小区20 m2，田间随机区组排列，四周设保护行，中间设进排水沟。

1.4 数据处理

收获期测定水稻子粒的产量、取植物样考种，收获后每个小区取土样测定土壤的理化性质，分析水稻子粒与秸秆的全氮、全磷、全钾含量。试验数据采用Excel进行处理，利用SPSS 16.0软件进行数据统计及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同的秸秆还田处理对土壤理化性质的影响

由表1可知，不同的秸秆还田处理对土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷及速效钾含量的影响不显著。但秸秆还田对土壤物理性质影响明显，与单施化肥相比，秸秆还田处理的土壤容重下降，化肥+秸秆+腐熟菌剂的处理3、处理5、处理7土壤容重显著低于单施化肥处理（P<0.05）；化肥+秸秆+腐熟菌剂处理的土壤容重都低于相应的化肥+秸秆处理。

2.2 不同的秸秆还田处理对稻谷产量的影响

由表2可知，所有添加了秸秆的处理均比单施化肥处理的稻谷产量高，最多增产500.00 kg/hm2，增产率为7.62%；所有添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高，最多增产438.34 kg/hm2，增产率为6.62%。其中，处理3（化肥+麦秸+腐熟菌剂）与处理7（化肥+油菜秸+腐熟菌剂）的稻谷产量显著高于单施化肥的处理1。

2.3 不同的秸秆还田处理对水稻考种性状的影响

由表3可知，不同的秸秆还田处理均比单施化肥处理的有效穗多，处理6（化肥+油菜秸）的有效穗最多，与单施化肥相比差异显著。处理7（化肥+油菜秸+腐熟菌剂）的每穗粒数最多，但各处理间差异不显著。处理5（化肥+稻秸+腐熟菌剂）的千粒重最重。

2.4 不同的秸秆还田处理对水稻秸秆与子粒养分含量的影响

由表4可知，秸秆还田与施用秸秆腐熟菌剂对水稻秸秆与子粒的养分含量的影响不明显。

3 小结与讨论

不同的秸秆还田处理对土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷及速效钾含量的影响不明显。但秸秆还田对土壤物理性质影响明显，与单施化肥的处理相比，秸秆还田的处理土壤容重下降，这与赵亚丽等[7]的研究结果相似。

所有添加了秸稈的处理均比单施化肥处理的稻谷产量高，最多增产500.00 kg/hm2，增产率为7.62%；所有添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高，最多增产438.34 kg/hm2，增产率为6.62%。化肥+麦秸+腐熟菌剂与化肥+油菜秸+腐熟菌剂处理的稻谷产量最高，在湖北荆门试验点也有相似的试验结果[8]。不同的秸秆还田处理均比单施化肥处理的有效穗多，化肥+油菜秸+腐熟菌剂处理的每穗粒数最多，化肥+稻秸+腐熟菌剂处理的千粒重最重。然而，秸秆还田与施用秸秆腐熟菌剂对水稻子粒与秸秆的养分含量的影响不明显。

参考文献：

[1] 曹稳根，高贵珍，方雪梅，等.新型户用下吸式秸秆气化炉的研究与应用[J].安徽农业科学，2008，36（30）：13328-13329.

[2] 张维乐，戴志刚，任 涛，等.不同水旱轮作体系秸秆还田与氮肥运筹对作物产量及养分吸收利用的影响[J].中国农业科学，2016， 49（7）：1254-1266.

[3] 刘书田，窦 森，侯彦林，等.中国秸秆还田面积与土壤有机碳含量的关系[J].吉林农业大学学报，2016，38（6）：723-732，738.

[4] 牟文雅，贾艺凡，陈小云，等.玉米秸秆还田对土壤线虫数量动态与群落结构的影响[J].生态学报，2017，37（3）：877-886.

[5] 田国成，孙 路，施明新，等.小麦秸秆焚烧对土壤有机质积累和微生物活性的影响[J].植物营养与肥料学报，2015，21（4）：1081-1087.

[6] 张雅洁，陈 晨，陈 曦，等.小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响[J].农业环境科学学报，2015， 34（11）：2155-2161.

[7] 赵亚丽，薛志伟，郭海斌，等.耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响[J].中国农业科学，2014， 47（17）：3359-3371.

[8] 胡 诚，陈云峰，乔 艳，等.秸秆还田配施腐熟剂对低产黄泥田的改良作用[J].植物营养与肥料学报，2016，22（1）：59-66.