周明鋒 李利民 歐陽玲
摘要[目的]開展早稻秸稈粉碎還田腐熟技術研究,進一步推廣農作物秸稈還田腐熟技術,提高秸稈資源利用率和耕地綜合生產能力。 [方法]在寧遠縣5個不同監(jiān)測點進行早稻秸稈粉碎還田試驗,研究秸稈還田腐熟技術對土壤養(yǎng)分、晚稻產量、氮肥減施量和土壤增加鉀量的影響。[結果]與秸稈不還田比較,秸稈還田腐熟技術使5個監(jiān)測點有機質、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量平均值分別增加了1.1 g/kg、0.1 g/kg、0.1 g/kg、0.9 g/kg、 0.5 mg/kg、8 mg/kg、8 mg/kg;晚稻平均產量達7 392 kg/hm2,增產393 kg/hm2,增產率561%;氮肥減施量為3.60 kg/hm2;土壤增加鉀量為51.00 kg/hm2。[結論]水稻秸稈還田腐熟技術可以增加土壤養(yǎng)分含量,減少化肥施用量,增加晚稻水稻產量。
關鍵詞 秸稈還田;土壤養(yǎng)分;水稻產量;氮肥減施量
中圖分類號 S506.2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2016)09-049-03
Abstract[Objective]Rice straw crushing and returning to field technology was studied, so as to further extend the composting technology and improve straw resource utilization rate and comprehensive production ability of cultivated land.[Method]Rice straw crushing and returning to field test was conducted in 5 monitoring sites in Ningyuan County.[Result]By using straw composting technology, the mean content of organic matter, total N, total P, total K, available P, availabel K, slowly available K in 5 monitoring sites increased 1.1 g/kg, 0.1 g/kg, 0.1 g/kg, 0.9 g/kg, 0.5 mg/kg, 8 mg/kg, 8 mg/kg; the average yield of late rice was 7 392 kg/hm2, increased 393 kg/hm2, the increasing ratio was 5.61%; the reduction amount of N fertilizer was 3.60 kg/hm2; K fertilizer increased 51.00 kg/hm2.[Conclusion]Rice straw composting technology can increase soil nutrient content, reduce the application amount of fertilizer and increase late rice yield.
Key words Straw returning to field; Soil nutrient; Rice yield; N fertilizer reduction amount
寧遠縣是湖南省2014年度耕地保護與質量提升-秸稈還田腐熟技術補助項目續(xù)建縣,每年水稻秸稈約28萬t,油菜秸稈約2.5萬t,玉米秸稈約5萬t,烤煙秸稈約3萬t。農作物秸稈含有豐富的氮磷鉀等元素,通過作物秸稈還田技術[1]可以減少化肥施用量[2],改良土壤理化性質,提高農作物產量[3-4],實現(xiàn)土地可持續(xù)發(fā)展 [5-6]。2014年筆者在寧遠
縣5個秸稈還田效果定位監(jiān)測點進行早稻秸稈粉碎還田腐
熟技術研究,為進一步推廣農作物秸稈還田腐熟技術,提高秸稈資源利用率和耕地綜合生產能力,促進寧遠縣農業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
該試驗在湖南省寧遠縣柏家坪鎮(zhèn)、仁和鎮(zhèn)、冷水鎮(zhèn)、鯉溪鎮(zhèn)、灣井鎮(zhèn)的秸稈還田效果定位監(jiān)測點進行,各監(jiān)測點試驗實施前(早稻收獲后)土壤養(yǎng)分基礎數(shù)據(jù)見表1。
1.2 材料
早稻品種為陵兩優(yōu)104,晚稻品種為泰優(yōu)390,腐稈劑為東莞市保得生物工程有限公司的“保得”有機物料腐熟劑。
1.3 試驗設計
各試驗點于6月26日播種,7月21日手工插秧。每個監(jiān)測點試驗設2個處理,處理①:無秸稈還田(CK);處理②:早稻秸稈粉碎還田(早稻秸稈還田量6 000 kg/hm2+秸稈腐熟劑30 kg/hm2),每個處理3次重復,每個重復面積33.3 m2。施肥及田間管理按照當?shù)亓晳T。
1.4 秸稈還田技術要點
1.4.1 粉碎秸稈。
早稻收獲后及時處理,用機械將秸稈粉碎成長度為15~20 cm的秸稈,再采用旋耕機將秸稈全部翻壓在泥土中,以不露秸稈為宜;嚴禁將帶病菌(如水稻白葉枯病等)秸稈直接還田,防止病害蔓延。
1.4.2 平鋪秸稈。
將收獲后的早稻秸稈均勻、不規(guī)則地平鋪在田地地面,不能將碎草堆成堆。
1.4.3 撒施腐熟劑和底肥。
單位面積稻田施用秸稈腐熟劑30 kg/hm2,由于秸稈中碳多氮少,在分解過程中微生物會向土壤中奪取氮素,出現(xiàn)與水稻爭奪氮素的現(xiàn)象,因此在原肥料用量的基礎上,增施75 kg/hm2尿素,底肥與腐熟劑拌勻后撒施。
1.4.4 灌水保濕。
淺水勤灌,防止埋覆的秸稈分解產生有害氣體,發(fā)生燒根燒苗的現(xiàn)象。
1.5 調查內容及方法
1.5.1 土壤養(yǎng)分情況。對各監(jiān)測點進行取土測試,檢測土壤養(yǎng)分情況。
1.5.2 晚稻產量。對各監(jiān)測點的晚稻進行測產對比。
1.5.3 秸稈還田氮肥減施量。
根據(jù)土壤有機質的增加量,估算秸稈還田的土壤固碳量:
土壤固碳量(kg/hm2)=(年終有機質含量-年初有機質含量)×150 000×15/(1 000×1.724)
式中,150 000表示耕層20 cm土壤的干重為15萬kg;15為畝單位換算成公頃單位;1 000為土壤有機質含量的單位由g/kg轉化為kg/kg;1.724為土壤有機質與其有機碳量的換算系數(shù)。
秸稈還田增加的土壤固定氮量(kg/hm2)=土壤固碳量/20
氮肥減施量(kg/hm2)=土壤固定氮量×5%
式中,20表示土壤有機質C∶N=20∶1;5%表示土壤有機氮平均礦化率。
1.5.4 秸稈還田增加的土壤鉀量。
秸稈還田增加的土壤鉀量(kg/hm2)=秸稈含鉀量×秸稈還田量(干重)
2 結果與分析
2.1 不同處理對各監(jiān)測點土壤養(yǎng)分情況的影響
由表2可知,處理②(早稻秸稈還田量+秸稈腐熟劑)的土壤養(yǎng)分值普遍比處理①要高,說明秸稈還田對土壤養(yǎng)分有一定的提升作用[7]。處理②比處理①的pH降低了0.1,有機質含量增加1.1 g/kg,全氮含量增加0.1 g/kg,全磷含量增加0.1 g/kg,全鉀含量增加0.9 g/kg,有效磷含量增加0.5 mg/kg,速效鉀含量增加8 mg/kg,緩效鉀含量增加8 mg/kg,容重減少0.11 g/cm3,CEC值增加了1.1 cmol/kg。
2.2 不同處理對晚稻產量的影響
由表3可知,與處理①相比,處理②增產效果明顯,柏家坪鎮(zhèn)晚稻產量7 380 kg/hm2、仁和鎮(zhèn)產量7 515 kg/hm2、冷水鎮(zhèn)產量7 305 kg/hm2、鯉溪鎮(zhèn)產量 7 320 kg/hm2、灣井鎮(zhèn)產量7 440 kg/hm2,分別比對照增產375、405、375、345、465 kg/hm2,各監(jiān)測點處理②平均產量7 392 kg/hm2,比對照增產393 kg/hm2,增產率5.61%。
2.3 不同處理對氮肥減施量及土壤鉀量的影響
2.3.1 秸稈還田氮肥減施量。
將5個監(jiān)測點的土壤化驗結果代入估算秸稈還田的土壤固碳量的公式,處理①有機質平均含量為37.12 g/kg,處理②有機質平均含量為38.24 g/kg,再代入秸稈還田增加的土壤固定氮量公式,得出秸桿還田后增加的土壤固定氮量為73.05 kg/hm2,氮肥減施量為3.60 kg/hm2。
2.3.2 秸稈還田增加的土壤鉀量。
早稻秸稈含鉀量為8.5 kg/t,還田量6 000 kg/hm2,代入秸稈還田增加的土壤鉀量公式,得到秸稈還田增加的土壤鉀量為51.00 kg/hm2。
3 小結
土壤檢測結果表明:秸稈腐熟還田后能降低土壤pH 01,容重0.11 g/cm3,能增加有機質含量1.1 g/kg,全氮含量增加0.1 g/kg,全磷含量增加0.1 g/kg,全鉀含量增加0.9 g/kg,有效磷含量增加0.5 mg/kg,速效鉀含量增加8 mg/kg,緩效鉀含量增加8 mg/kg,CEC增加了1.1 cmol/kg;通過計算土壤固定氮量為73.05 kg/hm2,氮肥減施量為3.60 kg/hm2,增加的土壤鉀量為51.00 kg/hm2。
晚稻測產結果表明:秸稈腐熟還田晚稻平均產量可達7 392 kg/hm2,比不還田增產393 kg/hm2,增產率5.61%。說明秸稈腐熟還田一方面可提高土壤肥力,促進作物生產,增加作物產量,另一方面由于秸稈腐熟分解為土壤提供大量養(yǎng)分,可以節(jié)約肥料成本??傊斩掃€田腐熟技術是提高秸稈資源利用率和耕地綜合生產能力,促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條途徑。
參考文獻
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