崔雯瀟 陳傳峰 胡 罕 賈康樂
(西安格芙科技有限公司,陜西 西安 710300)
國內(nèi)南方地區(qū)光熱條件相對較好,農(nóng)作物的腐熟度可達(dá)到150%,每年可以種植三季水稻,因此秸稈資源相對豐富。但南方地區(qū)季節(jié)時差相對較短,農(nóng)戶在耕作時,為了搶收搶種,造成一些秸稈不能夠充分腐熟,這不僅會影響到農(nóng)田的翻耕,還會影響到下一茬作物的播種。南方部分地區(qū)農(nóng)民缺乏科學(xué)化種植知識,仍然使用火燒的方式來處理秸稈焚燒,秸稈焚燒不僅給外界環(huán)境帶來極大的破壞和污染,還會造成秸稈中的磷氮元素丟失。秸稈內(nèi)部含有大量的氮磷鉀,這些元素經(jīng)過腐熟之后,就會滲透到土壤中,直接供農(nóng)作物使用。秸稈腐熟還可以有效提高土壤內(nèi)有機質(zhì)含量,高效改善土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu),顯著增強土壤內(nèi)部微生物的活性程度,進(jìn)一步提高土壤的肥力水平,增加土壤內(nèi)部的含水量,進(jìn)而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量規(guī)模,有效節(jié)約化肥的使用量,從而顯著降低農(nóng)業(yè)種植中產(chǎn)生的污染物風(fēng)險。
腐熟劑使用可以加快還田秸稈的腐熟速度,腐熟劑在國內(nèi)南方地區(qū)應(yīng)用較多。本篇文章就對不同秸稈腐熟劑在稻草還田模式下使用效果,進(jìn)行了著重對比分析,同時評價不同類型秸稈腐熟劑的使用效果。
秸稈腐熟劑有三種類型,分別是博軒水產(chǎn)科技公司、寧陽生物工程公司和西安格芙生物科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
選擇一個最佳的地塊,地塊上肥力要均勻,便于灌溉,適用于水稻生長。土壤質(zhì)地為壤土類型,結(jié)合目前土層內(nèi)部土壤成分特征,土壤內(nèi)的容重達(dá)到1.31克, pH值為4.31,有機質(zhì)的含量每千克土壤中為22.4克,氮元素含量為每千克土壤中有1.53克,磷元素的含量會達(dá)到0.43克,鉀元素的含量會達(dá)到0.915克。將腐熟劑按產(chǎn)品比例與主料、輔料混合均勻,物料濕度60%左右為宜。將混合均勻的腐熟料做成合適規(guī)模發(fā)酵堆, 插入溫度計以觀察堆內(nèi)溫度變化。發(fā)酵開始大約兩到三天后,堆溫達(dá)到65℃- 70℃左右,該溫度大約持續(xù)15天左右。直到堆溫降低, 物料松散,稍有氨味,此時可以認(rèn)為物料腐熟完畢。
常規(guī)性施肥,無稻草還田作為第1組,第2組是常規(guī)型的施肥+稻草還田,第3組是常規(guī)性施肥+稻草還田+腐熟劑,腐熟劑是由博軒水產(chǎn)科技公司生產(chǎn),第4組是常規(guī)性施肥+稻草還田+腐熟劑,腐熟劑是寧陽生物公司生產(chǎn),第5組是常規(guī)性施肥+稻草還田+腐熟劑,腐熟劑是西安格芙生物科技有限公司生產(chǎn)。 進(jìn)行三次的重復(fù)隨機的處理,排列每個小試驗區(qū)的面積達(dá)到30平方米,在每一個小實驗區(qū),使用有色薄膜來覆蓋住小實驗區(qū),不同的小實驗區(qū),單排燈罐處理一組,其余的處理組為3.5千克風(fēng)干型的稻草。將其均勻灑在田間地頭上,并且用泥土覆蓋,在處理的3、4、5組上,分別添加各自品牌90克的腐熟劑。
在6月2號播種,在當(dāng)年10月15號收割。一般性施肥,在植物移栽前期,每公頃要施撒600千克尿素、 58千克磷酸鈣的飼料、48千克氯化鉀肥料,在移栽之后的7天,要及時地施撒138千克的尿素、72千克的氯化鉀,在移栽40天之后,再繼續(xù)追加103千克的尿素、120千克的氯化鉀。
分別在播種前和收獲后采集20厘米厚的土壤樣品,使用常規(guī)型的分析方法來進(jìn)一步檢測土壤內(nèi)部的氮鉀無機物的含量,及檢測土壤中的pH值,腐熟劑使用的7天之后,要檢查稻草的腐熟程度值,檢查稻草的顏色,如稻草是否出現(xiàn)了發(fā)黃,出現(xiàn)褐色以及是否出現(xiàn)了霉味、酒味、腐爛性氣味,同時用手去觸摸檢查稻草的軟度狀況。
當(dāng)秸稈腐熟之后,要在田間進(jìn)行檢測,在各小實驗區(qū)去單獨檢測。水稻成熟之后隨機選擇兩株,觀察每個植株上粒數(shù)和結(jié)實率,一共在5個實驗小區(qū)內(nèi)收集到10株。可以使用Excel、SAS的數(shù)據(jù)處理軟件來處理數(shù)據(jù)信息。
在不同處理組條件之下,稻草腐熟效果不盡相同。稻草中使用格芙腐熟劑的第5組,7天之后就逐步開始腐熟,此時稻草的氣味、顏色、軟化程度都開始發(fā)生變化。稻草在17天之后完全腐熟。實驗的3組、4組,稻草在22天之后完全腐熟,三種秸稈腐熟劑對稻草的腐熟效果不同,沒有施撒腐熟劑的2組,稻草腐熟度速度更慢,35天之后才開始腐熟,使用腐熟劑可以有效縮短稻草腐熟時間。
不同處理方式之下,水稻收獲之后,土壤內(nèi)部的理化性質(zhì)和土壤內(nèi)部的養(yǎng)分含量也存在顯著差別。稻草秸稈還田腐熟完成之后,使土壤內(nèi)部土層比較疏松,而且pH值顯著增加,土壤內(nèi)部養(yǎng)分含量也在提升,土壤的容重會下降近0.3克。pH值上升0.05,有機質(zhì)含量會上升近0.2克,而且氮磷元素和鉀元素紛紛都有含量提升的現(xiàn)象。稻草還田腐熟會分解出氮磷鉀元素,能夠供水稻再次使用,稻草還田可以增加土壤內(nèi)部養(yǎng)分物質(zhì),在添加腐熟劑之后,養(yǎng)分含量提升速度更快。
稻草還田處理的水稻植株足夠高,千粒重比未還田處理要高出很多,可以看出稻草還田,在一定作用之下,顯著促進(jìn)水稻植株生長,而且還能夠提高水稻的產(chǎn)量。使用腐熟劑對土壤內(nèi)部性質(zhì)有著顯著的改善作用,而且增加了土壤內(nèi)部水養(yǎng)分。養(yǎng)分含量增加,相比單純的稻草還田效果要更好。但處理3~5組,相比處理2組上的每個水稻的千粒重并沒有顯著差異??梢钥闯龅静葸€田之后,能夠顯著提升株高和產(chǎn)量,使得水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),然而不同秸稈腐熟劑對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響沒有太顯著差異。
稻草還田處理之后,水稻產(chǎn)量顯著增加,通過對照組進(jìn)行分析,不添加秸稈腐熟劑的稻草還田處理,即處理2組水稻的產(chǎn)量與處理1組相比,增幅達(dá)到了3%。添加腐熟劑的小實驗區(qū)內(nèi)的水稻產(chǎn)量更高,通過對比處理,3組4組5組的水稻產(chǎn)量與處理1組的產(chǎn)量對比分析,3、4、5組的產(chǎn)量明顯增幅達(dá)到了9%。因此稻草還田可以顯著的增加水稻的產(chǎn)量,而且施撒腐熟劑之后的效果更加優(yōu)良。但不同腐熟劑處理之間的產(chǎn)量無明顯差異。
稻草還田這種處理方式,相比常規(guī)性施肥,土壤內(nèi)部的細(xì)菌增長數(shù)量會達(dá)到近三倍左右。稻草還田有助于增加微生物菌落數(shù)量,尤其是添加腐熟劑后,處理稻草還田之后增加了更多營養(yǎng)物質(zhì),這也會帶動細(xì)菌的生長。通過檢測土壤內(nèi)部的真菌分析,發(fā)現(xiàn)稻草還田之后,除了整稈埋溝處理方式之外,其他處理的方式會顯著增加土壤內(nèi)部的真菌數(shù)量。因此粉碎還田的秸稈處理模式,更加有助于土壤微生物菌的生長。
不同秸稈腐熟劑對于水稻產(chǎn)量因素的影響,主要是從水稻的株高和千粒重等多方面進(jìn)行測算,與對照組1組進(jìn)行對比分析,處理3、4、5組的群體數(shù)和顆粒數(shù)都有所提升??梢钥闯鲈诘静葸€田模式之下,與處理1組相比,稻草腐熟處理能夠顯著增加水稻群體數(shù)而且還能夠提高水稻千粒重。
不同秸稈腐熟劑對于水稻產(chǎn)量的影響,要從水稻產(chǎn)量、折合產(chǎn)量和無稻草還田對照,對比分析進(jìn)行測算,可以看出,施撒腐熟劑能夠提高水稻的產(chǎn)量,而且增幅產(chǎn)量幅度從3%~10%左右。再使用方差的統(tǒng)計分析方法,進(jìn)行分析處理,將會達(dá)到顯著的水平,稻草腐熟劑使用后,水稻產(chǎn)量會達(dá)到顯著水平,通過對比分析可以看出,在常規(guī)性施肥和稻草還田的模式之下,處理3組、4組和5組的水稻增產(chǎn)效果更為顯著。
通過對添加腐熟劑的稻草還田實驗進(jìn)行分析,將這些農(nóng)作物秸稈在土地重復(fù)使用,腐熟劑可以進(jìn)一步加快秸稈的腐熟速度,還可以增加土壤內(nèi)部的微生物數(shù)量,會進(jìn)一步加快秸稈的腐熟速度,也會使得秸稈內(nèi)部的養(yǎng)分得到充分釋放,來提供給水稻等植株的生長,這也是促成農(nóng)作物產(chǎn)量提升的重要因素。通過田間的試驗結(jié)果分析,可以看得出稻草還田,施撒腐熟劑,不管是使用整根秸稈還田,還是粉碎式還田方式,都可以整體提升水稻產(chǎn)量,施撒腐熟劑之后,相比那些不施撒的試驗田,平均每公頃增產(chǎn)會達(dá)到230千克,粉碎還田的模式使用腐熟劑處理之后,相比那些不施撒腐熟劑的處理組,顯著增加了近1.1噸。在整稈還田模式之下,施撒腐熟劑處理的穗粒數(shù),相比那些不施撒的植株上都會增加近46粒。在粉碎還田的模式之下,使用腐熟劑試驗組,相比那些不添加腐熟劑處理組的穗粒數(shù)平均會增加近91粒,粉碎還田的模式,更加容易促使秸稈有機質(zhì)的腐解,而且會釋放出植株生長所需要的養(yǎng)分,進(jìn)而促使農(nóng)作物的產(chǎn)量增加。
通過研究分析發(fā)現(xiàn),水稻秸稈還田,施撒腐熟劑對于提高水稻的產(chǎn)量有顯著作用,增加原因,多數(shù)都是每個植株上的穗數(shù)增加。在實驗期間施撒秸稈腐熟劑,稻草還田的禾苗返青比較快,而且在初期生長速度快,對比沒有施撒秸稈腐熟劑處理的禾苗,葉色多為深綠色,之后顏色慢慢轉(zhuǎn)變。
作物秸稈都是一類新型的有機肥料,將其分解之后進(jìn)入到土壤內(nèi),可以為一些微生物提供營養(yǎng)成分,而且秸稈分解之后形成了氮磷鉀元素,這是農(nóng)作物的養(yǎng)分,可以減少一些化肥的使用。在土壤內(nèi)部有大量的活性微生物菌,秸稈中纖維素和木質(zhì)素經(jīng)過微生物分解后進(jìn)入土壤之后,會顯著增強土壤內(nèi)部微生物菌的活性,也會快速降解秸稈。微生物數(shù)量增加,也會使得秸稈的腐熟速度提升。分析實驗成果可以看出,秸稈腐熟對于土壤內(nèi)部的微生物菌落的增長效果比較明顯,當(dāng)秸稈腐熟之后,土壤內(nèi)部的環(huán)境更有利于微生物的成長,而且添加腐熟劑后微生物菌落數(shù)量增加更加明顯。
土壤內(nèi)部營養(yǎng)成分指標(biāo)與土壤內(nèi)微生物種群的數(shù)量也有正比例的關(guān)系,微生物數(shù)量是表現(xiàn)土壤活力的重要生物指標(biāo)。腐熟劑能夠進(jìn)一步增加土壤內(nèi)部微生物的種群數(shù)量,也能夠快速的促使稻草還田的腐熟,減少了秸稈量多給現(xiàn)有農(nóng)作物生長帶來的負(fù)面影響,也可以進(jìn)一步穩(wěn)定和增加土壤內(nèi)的有機物養(yǎng)分的含量,此外秸稈是否粉碎處理,對微生物的活性有所影響,秸稈粉碎還田的處理與微生物的接觸最為充分,有機物的分解轉(zhuǎn)化速度較快,在進(jìn)行300天之后,大多數(shù)的氮磷鉀已經(jīng)被礦化,形成有機物。
施撒秸稈腐熟劑對現(xiàn)有的稻草的還田效果更加突出明顯,還可以有效地壓縮秸稈腐熟的時間,添加了腐熟劑,比那些不添加腐熟劑的小試驗區(qū)能夠大幅提前腐熟時間,腐熟也更徹底,種植人員施撒的腐熟劑還可以改善土壤內(nèi)部的板結(jié)結(jié)構(gòu),而且還能夠有降低土壤內(nèi)的酸性,顯著提高pH值,而且還可以給土壤增加更多的營養(yǎng)成分,使用腐熟劑可以進(jìn)一步改善目前土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)部的理化特性,使土壤顆粒物的結(jié)構(gòu)增加,土壤疏松,有助于稻草快速腐熟,增加了土壤中微生物菌。
施撒腐熟劑處理的稻草秸稈,對于水稻產(chǎn)量的提升有著明顯的促進(jìn)作用,相比處理1組,處理2組產(chǎn)量增幅達(dá)到了3%,處理3、4、5組的產(chǎn)量增幅達(dá)到9%左右。不同類型腐熟劑的處理秸稈,所產(chǎn)生的水稻產(chǎn)量差異性不明顯,但使用格芙生物科技公司生物腐解劑,相比其他腐熟劑產(chǎn)品腐熟周期明顯縮短,腐熟劑會根據(jù)氣溫和腐熟物料不同發(fā)酵時間不同。開始腐熟后,發(fā)酵堆內(nèi)溫度迅速升高至60-70度,徹底滅活致病菌、害蟲卵和雜草種子等??梢愿斐鰺o毒、無害、無致病菌、不燒根、不燒苗的高品質(zhì)有機肥。有機物料中含有的大、中、微量元素腐熟為作物可以直接吸收利用的形式,大大提高了腐熟物的肥力和利用率,施入土壤中可以有效恢復(fù)土壤微生態(tài)環(huán)境,改良土壤效果明顯。施撒腐熟劑,會提高水稻產(chǎn)量。