滿麗萍,果 然,李 斌,李延鋒,馮卓彥,王 巍
(1.湖北中化東方肥料有限公司,武漢430213;2.中化化肥有限公司,北京 100031;3.湖北省耕地質(zhì)量與肥料工作總站,武漢 430070)
秸稈是一種優(yōu)質(zhì)的植物資源,目前秸稈焚燒現(xiàn)象比較普遍,對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生極大的危害。有新聞報道指出,2014年6月,湖北周邊157個秸稈焚燒點,武漢PM2.5最高破800,空氣污染達到重度水平。據(jù)統(tǒng)計,小麥、玉米秸稈占76%左右。未經(jīng)處理的秸稈直接還田,使得土壤中微生物類群和數(shù)量減少、降低土壤群落多樣性,而添加復合菌劑,加速秸稈腐熟,已成為處理秸稈的積極方法。
秸稈還田中施用復合菌劑,提高了秸稈腐熟效率,加快秸稈中養(yǎng)分釋放,提高土壤肥力,增強我國秸稈資源化利用效果,是降低秸稈焚燒的有效手段。為驗證復合菌劑在小麥秸稈還田中的作用,在湖北省開展大田試驗。
1.1.1 菌劑
實驗用菌劑為含多種菌種的復合菌劑,主要包含細菌、黑曲霉、酵母等。其中微生物總數(shù)為2.0×108 CFU。
1.1.2 小麥品種
1.1.3 水稻品種
田間試驗水稻為雜交水稻豐兩優(yōu)香1號,該品種在長江中下游作一季中稻種植,其全生育期平均為130.2天。
表1 不同處理對小麥秸稈腐熟程度的影響
1.1.4 土壤
試驗田土地平整、肥力均勻,實驗前測定土壤理化性質(zhì),有機質(zhì) 21.81g/kg,全氮 1.9g/kg,堿解氮 105.3 mg/kg,全磷 1.11 g/kg,有效磷 13.5m g/kg,全鉀 22.9,速效鉀185.0,pH 7.6。
表2 不同處理秸稈的失重率
1.2.1 實驗分組
大田試驗做3個處理,處理1為對照組,采用小麥秸稈全量還田,配以常規(guī)施肥,施加復合菌劑。處理2為陽性對照,采用小麥秸稈全量還田,配以常規(guī)施肥,以等量細土代替菌劑。處理3為陰性對照,采用小麥秸稈全量還田,配以常規(guī)施肥。每個處理4次重復。田間小區(qū),隨機排列,小區(qū)面積25m2。小麥秸稈粉碎長度10cm左右,鮮小麥秸稈還田量250kg/667m2左右。
1.2.2 復合菌劑施用方法
小麥收割后將粉碎的秸稈平鋪,按照菌劑2kg/667m2的用量均勻撒施,并灌水浸泡5天。按照試驗分組要求,各處理分別添加尿素2 kg/667m2。
1.2.3 指標測定方法
有機質(zhì)采用重鉻酸鉀法進行測定;全氮采用硒粉-硫酸銅-硫酸消化法進行;速效磷采用碳酸氫鈉法進行;速效鉀采用火焰光度法進行。
秸稈腐解程度測定:將秸稈剪短至3cm,稱取10g秸稈,放入尼龍網(wǎng)袋中。將網(wǎng)袋內(nèi)秸稈均勻平鋪埋入10cm深的土層,每小區(qū)埋入網(wǎng)袋15個,隨著時間進行,隨機取樣測定失重率。
通過眼觀、鼻聞、手感等方式進行表觀觀察記錄,由表1可知,小麥秸稈施用與不施用腐熟劑,對照結(jié)果明顯。施用腐熟劑處理與不施用腐熟劑的對照處理差異明顯,在第40天時,施用腐熟劑處理的秸稈變?yōu)楹邳S色,秸稈手感變軟、腐爛,對小麥秸稈的顏色、氣味、軟化程度影響明顯,施用腐熟劑處理的秸稈腐爛比未施用的處理提前15天左右。
按照1.2.3中所述測定方法進行測定,可知秸稈腐熟劑對小麥秸稈腐熟有一定的影響,可以看到施用復合菌劑可以加快小麥秸稈的腐熟,見表2。
田間試驗表明,秸稈還田時施用復合菌劑,增加了土壤微生物的種群數(shù)量,提高了秸稈腐熟效率,使得秸稈中的有機質(zhì)、無機養(yǎng)分更快釋放到土壤中,增加了土壤的養(yǎng)分,使得后續(xù)種植的水稻增產(chǎn),水稻結(jié)實率、穗重、有效穗數(shù)增加,與已有的研究結(jié)果一致。本研究表明,該種復合菌劑對小麥秸稈起到較好的腐熟作用。