中圖分類號：S512.106 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-1302（2025）11-0255-06

秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要產(chǎn)物，是重要的農(nóng)田碳源與生物資源，秸稈富含N、P、K等植物生長需要的多種礦物質(zhì)元素，腐解還田后能夠釋放大量養(yǎng)分，是減肥增效的重要舉措[1-3]。隨著我國大力倡導(dǎo)秸稈資源化利用，秸稈粉碎還田逐漸成為秸稈資源化利用的一種重要方式[4-5]。但在旱地秋播種植中，受溫度與濕度的影響，秸稈自然腐解較慢，長期秸稈還田，造成耕層土孔隙度增大，出現(xiàn)吊苗死苗現(xiàn)象[。另外，秸稈自身攜帶病菌和蟲卵，直接粉碎還田，將一些有害病菌及蟲卵帶入土壤，會大大增加病害蟲害的發(fā)生概率[7-8]。腐熟劑是一種含有多種有益微生物，能有效分解秸稈等有機(jī)物的生物制劑。秸稈粉碎還田后施用腐熟劑能夠加快秸稈腐解速率，促進(jìn)養(yǎng)分釋放，培肥土壤，在土壤中形成有益微生物群落，抑制病菌，刺激作物生長，增強(qiáng)植物抗逆性，改善作物品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展[9-10]。Li等認(rèn)為，在小麥一玉米輪作試驗(yàn)中，對小麥秸稈施用腐熟劑能夠加快小麥秸稈的腐解速率，增加土壤養(yǎng)分供給量，提高玉米產(chǎn)量[11]。樊海丹等認(rèn)為，長期水旱輪作模式下施用秸稈腐熟劑能夠改善土壤微環(huán)境，提高土壤活性養(yǎng)分含量，促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)[12]。于宗波等認(rèn)為，秸稈腐熟劑能夠促進(jìn)根系生長，提高酶活性，但不同質(zhì)地土壤對不同類型腐熟劑響應(yīng)存在一定差異[13]?？梢?，秸稈腐熟劑的效果受到土壤質(zhì)地、種植模式、秸稈種類等多種因素的影響，針對豫南釀酒原料區(qū)，在旱旱輪作體系下高梁-小麥種植模式的高粱秸稈還田配施秸稈腐熟劑的效果研究鮮有報(bào)道。因此，本研究選取沃寶秸稈專業(yè)微生物腐熟劑、牧田人EM菌液、活土君有機(jī)物料腐熟劑、米旺農(nóng)秸稈腐熟劑、好旺農(nóng)生物菌肥發(fā)酵劑等5種類型腐熟劑，探討在豫南地區(qū)旱旱輪作模式下的應(yīng)用效果，以期為秸稈高效還田提高科學(xué)理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

2022—2023年在河南省信陽市息縣宏潤農(nóng)場（32^°15^′N，114^°09^′E） 開展田間試驗(yàn)，該地位于淮北平原，土壤肥沃，農(nóng)業(yè)設(shè)施配套齊全，抗災(zāi)害能力強(qiáng)，是釀酒產(chǎn)業(yè)重要原料生產(chǎn)基地。試驗(yàn)田土壤為沙壤土，試驗(yàn)田 0～20cm 耕層土壤 ΔpH 值為7.49，有機(jī)質(zhì)含量為 18.6g/kg ，全氮含量為 0.89g/kg ，堿解氮含量為 71.40mg/kg ，全磷含量為 0.42g/kg ，有效磷含量為 11.13mg/kg ，全鉀含量為 14.63g/kg 速效鉀含量為 81.88mg/kg 。高梁秸稈產(chǎn)量為7800kg/hm² ，莖稈氮含量為 0.512% ，磷含量為0.165% ，鉀含量為 1.825% 。

1.2 試驗(yàn)材料

供試小麥品種為信麥163，前茬輪作作物為高梁，高梁收獲時(shí)將秸稈粉碎至 2～5cm 后均勻撒在地里。為驗(yàn)證不同類型腐熟劑在高粱秸稈上的應(yīng)用效果，隨機(jī)選用5種不同類型的腐熟劑，分別為沃寶秸稈專業(yè)微生物腐熟劑、牧田人EM菌液、活土君有機(jī)物料腐熟劑、米旺農(nóng)秸稈腐熟劑、好旺農(nóng)生物菌肥發(fā)酵劑（表1）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)6個(gè)處理，分別是不施腐熟劑（CK）、沃寶腐熟劑（WB）、牧田人EM菌液（MTR）、活土君有機(jī)物料腐熟劑（HTJ）、米旺農(nóng)秸稈腐熟劑（MWN）、好旺農(nóng)生物菌肥發(fā)酵劑（HWN），所有處理秸稈均全部粉碎還田。試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)大區(qū)，每個(gè)大區(qū)面積為 10m×60m ，每2個(gè)大區(qū)中間間隔 5m 作為保護(hù)行。本試驗(yàn)于2022年10月14日通過播種機(jī)播種，于2023年5月24日完成田間取樣測產(chǎn)工作，小麥播種量為 225kg/hm² ，播種行間距為25cm 。試驗(yàn)施肥參照當(dāng)?shù)卮筇锸┓誓Ｊ?，旋耕前每個(gè)大區(qū)施用洋豐復(fù)合肥（ N，P₂O₅?K₂ 含量均為 15% ）600kg/hm² 、尿素（ 46%N ） 150kg/hm² 作基肥，于返青期追施 150kg/hm² 尿素，折合 N，P₂O₅，K₂O 總施用量為 228，90，90kg/hm² 。

腐解率試驗(yàn)采用尼龍網(wǎng)袋法。取 30g 粉碎的高梁秸稈，按照比例與不同腐熟劑進(jìn)行混合，添加1g/ 袋尿素，混勻后裝入尼龍網(wǎng)袋（300目），封口后水平埋入深 15cm 土層中，并澆灌泥水，試驗(yàn)設(shè)置處理與大田試驗(yàn)一致，每個(gè)處理重復(fù)12次，分別于30、60、90、120d采取破壞性取樣，分別取3個(gè)重復(fù)。取樣后抖落泥土，然后放入檔案袋進(jìn)行烘干、稱重，記錄秸稈殘留量。

1.4樣品采集與分析

在收獲期每個(gè)大區(qū)均等選取3點(diǎn)，選取長勢均勻位置，套圈測產(chǎn)，并采集小麥地上部植株。將小麥分為籽粒和秸稈兩部分，清洗自然風(fēng)干后分別稱重，粉碎過篩，做好標(biāo)記，裝袋保存，留待后續(xù)測定。

1.5計(jì)算公式與統(tǒng)計(jì)方法

（1）根據(jù)不同腐解時(shí)間的秸稈殘留量和養(yǎng)分含量計(jì)算各腐解階段的秸稈腐解速率、秸稈殘留量、秸稈累積腐解率[14]：

秸稈腐解速率 （%/d）= （腐解前秸稈重-腐解Φ_t d秸稈重）/試驗(yàn)前秸稈重 ×100% ÷腐解時(shí)間 χ_t

秸稈累積腐解率 Σ=Σ （腐解前秸稈重-腐解 χ_t d秸稈重）腐解前秸稈重 ×100% 。

（2）小麥氮/磷/鉀積累量 （kg/hm²）= 小麥莖稈/籽粒重 × 小麥莖稈/籽粒氮含量 ÷1 000 。

（3）收獲指數(shù) （HI，g/g） ） Σ=Σ 單株產(chǎn)量（g）/單株生物量（g）。

（4）腐熟劑貢獻(xiàn)率 Σ=Σ （施用腐熟劑的小麥產(chǎn)量-不施腐熟劑小麥產(chǎn)量）/施用腐熟劑的小麥產(chǎn)量 × 100% 。

田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2013、GraphPadPrism5.0進(jìn)行處理分析，并進(jìn)行繪圖及制表，利用SPSS18進(jìn)行顯著性分析，并通過Duncan's多重比較驗(yàn)證0.05水平上的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1施用腐熟劑對高梁秸稈的腐解特征

不同腐熟劑對高粱秸稈的腐解速率、秸稈殘留量、累計(jì)腐解率變化趨勢見圖1。秸稈腐解率變化趨勢為先增加后降低，最后趨于平穩(wěn)，腐解分為腐解快速上升期（0＼～20d）、快速腐解期 （20～30d）

腐解快速下降期（ 30～60d ）、腐解平穩(wěn)期（ 60d 以后）。在腐解快速上升期，不同處理對高粱秸稈腐解率為 21.34%～30.91% ，秸稈殘留量為 20.73～ 23.60g ，平均腐解速率為 0.77～1.43%/d ；在快速腐解期，不同處理對高粱秸稈腐解率為 10.90% ＼～14.04% ，秸稈殘留量為 16.51～20.33g 平均腐解速率為 1.07～1.50%/d ；在腐解快速下降期，不同處理對高梁秸稈腐解率為 9.64%～14.98% ，秸稈殘留量為 13.62～15.83g ，平均腐解速率為 0.79～ 0.91%/d ;在腐解平穩(wěn)期，不同處理對高梁秸稈累計(jì)腐解率為 5.74%～10.00% ，秸稈殘留量為 10.62～ _14.11g ，平均腐解速率僅為 0.44～0.54%/d 1。經(jīng)過120d 的腐解，不同處理秸稈最終腐解率為 53.0% ＼～64.6% ，施用腐熟劑處理較CK增幅為 7.82% ＼～21.96% ，且WB處理增幅最高。

2.2施用腐熟劑對小麥產(chǎn)量的影響

由表2可知，不同處理小麥產(chǎn)量在8405.04～9073.44kg/hm² 之間，與CK相比，施用腐熟劑處理均能不同程度提升小麥產(chǎn)量，提升幅度在 0.42% ～7.75% ，除MWN處理外，其他處理增幅均達(dá)到顯著水平。不同腐熟劑處理下小麥產(chǎn)量也存在較大差異，其中WB處理較其他施用腐熟劑處理小麥增產(chǎn)均達(dá)到顯著水平，增幅為 2.74%～7.50% ，具體表現(xiàn)為WBgt;HWNgt;MTRgt;HTJgt;MWN 。小麥莖葉干物質(zhì)積累量在 6441～6942kg/hm² 之間，不同處理差異較小。不同處理小麥?zhǔn)斋@指數(shù)HI在 0.55～0.58 之間，除MWN處理外，施用腐熟劑處理均能明顯提高小麥?zhǔn)斋@指數(shù)，其中WB處理收獲指數(shù)最高。由腐熟劑貢獻(xiàn)率可知，不同腐熟劑對小麥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率存在較大差異，其中WB處理貢獻(xiàn)率較大，達(dá)到 7.34% 。

2.3施用腐熟劑對小麥籽粒養(yǎng)分積累的影響與CK相比，施用腐熟劑對小麥氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量均有所提高，且氮、鉀養(yǎng)分積累量達(dá)到顯著水平（圖2）。由圖2-a可知，不同腐熟劑對小麥籽粒氮積累量存在一定差異，與CK相比，施用腐熟劑處理會顯著增加小麥籽粒氮積累量，增幅為 10.2% ～18.6% ，具體表現(xiàn)為 WBgt;MTRgt;HTJgt;MWNgt; HWNgt;CK ；不同處理小麥籽粒磷積累量見圖2-b，與CK相比，除MWN處理外，其他施用腐熟劑處理小麥籽粒磷積累量均顯著增加，但施用腐熟劑處理籽粒磷積累量差異均不顯著。小麥籽粒鉀累積量差異見圖2-c，與CK相比，施用腐熟劑處理均會顯著增加小麥籽粒鉀的積累量，增幅為 18.7% ～

44.2% ，具體表現(xiàn)為 WBgt;MTRgt;HTJgt;MWNgt; HWNgt;CK ，且WB處理籽粒鉀積累量顯著高于其他施用腐熟劑處理，增幅為 12.6%～21.5% 。

2.4施用腐熟劑對小麥莖葉養(yǎng)分積累的影響

由圖3可知，不同處理小麥莖葉氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量分別為 38.6～48.8.4.6～6.0.91.4～ 122.1kg/hm² 。由圖3-a可知，不同處理小麥莖葉氮積累量具體表現(xiàn)為 MWNgt;CKgt;MTRgt;WBgt; HWNgt;HTJ ，除MWN處理外，施用腐熟劑處理莖葉氮積累量均小于CK，且HTJ、HWN處理達(dá)到顯著水平。由圖3-b可知，施用腐熟劑對小麥莖葉磷積累量的影響較小。由圖3-c可知，施用腐熟劑能夠顯著增加小麥莖葉中鉀的積累量，增幅為 14.2% ～33.7% ，具體表現(xiàn)為 WBgt;HWNgt;MTRgt;HTJgt; MWNgt;CK ，施用腐熟劑處理中，WB處理莖葉中鉀養(yǎng)分積累量顯著高于HTJ、MWN處理，增幅為14.4%～17.0% 。

2.5施用腐熟劑對耕層土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分含 量的影響

小麥?zhǔn)斋@期不同處理對耕層土有機(jī)質(zhì)含量的影響見表3。與CK相比，施用腐熟劑能夠顯著增加耕層土壤的有機(jī)質(zhì)含量，增幅為 9.82%～20.28% ，不同處理土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為 MWNgt;HWNgt; HTJgt;MTRgt;WBgt;CK， 。由不同處理土壤速效養(yǎng)分含量可知，施用腐熟劑均能夠不同程度增加土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量。與CK相比，施用腐熟劑處理土壤堿解氮含量均有所增加，增幅為 6.30% ～23.03% ，其中MWN、HWN、HTJ、MTR達(dá)到顯著水平；與CK相比，施用腐熟劑處理土壤速效磷含量均有所增加，增幅為 8.20%～24.00% ，其中HWN增幅最大；與CK相比，施用腐熟劑處理能夠顯著增加土壤速效鉀含量，增幅為 13.03%～21.83% ，具體表現(xiàn)為 WBgt;HTJgt;MTRgt;HWNgt;MWNgt;CK 0

3討論

3.1配施腐熟劑對高梁秸稈腐解特征及小麥產(chǎn)量的影響

腐熟劑作為秸稈還田快速腐解的重要手段，通過利用多種有益微生物共同作用實(shí)現(xiàn)秸稈快速腐熟，加快秸稈養(yǎng)分釋放，提高土壤養(yǎng)分，促進(jìn)作物生長[15-16]。不同處理高粱秸稈腐解過程均表現(xiàn)為腐解快速上升期 （0～20d） 快速腐解期 （21～30d） 1腐解快速下降期 （31～60d） 、腐解平穩(wěn)期（60d以后）4個(gè)過程，本研究結(jié)果與王娜等的研究結(jié)果整體一致[17-18]，并針對 0～30d 腐解期特征進(jìn)行細(xì)化。腐解快速上升期 （0～20d） 一方面因?yàn)楦吡航斩捀缓糠忠追纸獾挠袡C(jī)物質(zhì)，粉碎翻壓后能夠快速腐解釋放到土壤中，另一方面高梁秸稈還田后為微生物提供大量可食用碳源及小麥基肥的施用會形成合適的碳氮比，外加高粱秸稈于10月上旬粉碎還田，溫度適中，適宜微生物生長，微生物大量繁殖，新陳代謝速率加快，高粱秸稈腐解速率得到提升?？焖俑馄?（21～30d） ，隨著微生物生長達(dá)到一定峰值并穩(wěn)定生長，高粱秸稈腐解保持在快速腐解期。腐解快速下降期 （31～60d） ，高粱秸稈腐解速率快速下降，隨著高粱秸稈易分解部分逐漸被腐化，分解難度較大的木質(zhì)素、纖維素等有機(jī)物占比逐漸增大，加上外界溫度逐漸降低，土壤微生物活性降低，造成高粱秸稈腐解速率逐漸下降，這與張志毅等的研究結(jié)果[19]基本一致。腐解平穩(wěn)期（60 d以后），高粱秸稈腐解速率較慢且基本處于平穩(wěn)期，高梁秸稈殘留量逐漸穩(wěn)定，表明高粱秸稈可利用碳源基本消耗完全。作物秸稈還田后腐熟劑均可以提高高梁秸稈腐解速率，但不同腐熟劑之間存在一定差異，這與薛穎昊等的研究結(jié)果[20]一致。腐熟劑富含多種有益微生物，促進(jìn)微生物繁殖形成有益群體，微生物新陳代謝加快，進(jìn)而促進(jìn)秸稈快速腐解，但不同腐熟劑富含微生物種類、數(shù)量及制作工藝均存在一定差異，且腐熟劑腐解受作物種類、外界溫度等多種因素控制。

3.2配施腐熟劑對小麥產(chǎn)量及地上部養(yǎng)分積累的影響

成熟期，作物產(chǎn)量是耕地質(zhì)量評價(jià)的重要指標(biāo)，也是檢驗(yàn)腐熟劑效果最直觀的指標(biāo)之一。眾多研究結(jié)果表明，在稻麥輪作、玉米小麥輪作等種植模式下，與不施腐熟劑處理相比，秸稈還田配施腐熟劑對輪作作物產(chǎn)量均有不同幅度的提升[21-23] 。本研究以高梁一小麥輪作為研究主體，結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了前人的研究結(jié)果，施用腐熟劑能夠提高小麥產(chǎn)量，加快秸稈腐解速度，促進(jìn)養(yǎng)分快速釋放及小麥生長，大量微生物的活動(dòng)可以活化土壤養(yǎng)分，促進(jìn)養(yǎng)分的吸收利用及轉(zhuǎn)移，有效提高小麥籽粒的收獲指數(shù)[24] 。

小麥地上部養(yǎng)分積累量能夠準(zhǔn)確反映小麥對土壤養(yǎng)分的吸收利用，與耕層土壤活性氮磷鉀養(yǎng)分含量緊密相關(guān)，配施腐熟劑能夠加快高粱秸稈腐解，促進(jìn)養(yǎng)分釋放還田，增加秸稈腐解度，讓養(yǎng)分還田利用達(dá)到最大化[25]。與CK相比，施用腐熟劑會顯著提高小麥籽粒氮、磷、鉀的養(yǎng)分積累量，以及小麥莖稈氮、鉀的養(yǎng)分積累量，但部分處理對小麥秸稈磷的養(yǎng)分積累量增加幅度不顯著。一方面腐熟劑的施用可以將高梁秸稈快速腐熟，并將秸稈中的養(yǎng)分歸還給土壤供作物吸收利用，促進(jìn)小麥對土壤養(yǎng)分的吸收[26]；另一方面秸稈氮、鉀養(yǎng)分含量較豐富，磷養(yǎng)分含量低（圖2），腐解還田后能有效提高土壤氮、鉀養(yǎng)分含量，對土壤磷養(yǎng)分影響較小，而部分腐熟劑能夠活化土壤中的磷，從而提高土壤速效磷養(yǎng)分含量，增加小麥對磷的吸收、轉(zhuǎn)移及利用，從而出現(xiàn)小麥莖稈磷養(yǎng)分積累量存在一定差異的現(xiàn)象。

3.3配施腐熟劑對耕層土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分的影響

秸稈富含豐富的碳源及植物生長所需的氮磷鉀及微量元素，高梁秸稈還田后經(jīng)微生物作用腐解后，可以有效增加土壤有機(jī)質(zhì)，釋放氮磷鉀等小麥生長所需的速效養(yǎng)分，有效補(bǔ)充土壤活性養(yǎng)分，促進(jìn)小麥生長，達(dá)到減肥增效的目的[27-28]。郭振威等通過長期秸稈還田的定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，秸稈長期還田后會顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀的養(yǎng)分含量，并能夠增加土壤耕層速效養(yǎng)分含量[29-30]。這與本研究結(jié)果相似，高梁秸稈還田后，秸稈富含的碳、氮、磷、鉀通過微生物腐解轉(zhuǎn)化為耕層土壤的有機(jī)質(zhì)及活性氮磷鉀等養(yǎng)分。腐熟劑的施用回加快秸稈腐解，提高秸稈的腐解率，使秸稈富含的養(yǎng)分最大化地釋放到土壤中，補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分[31]

4結(jié)論

在豫南釀酒種植區(qū)，高梁秸稈還田配施腐熟劑均能有效加快高粱秸稈的腐解，促進(jìn)秸稈養(yǎng)分釋放到土壤中，增加耕層土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分，促進(jìn)小麥對養(yǎng)分的吸收利用，最終實(shí)現(xiàn)后茬作物小麥產(chǎn)量的提高。綜合上述5種腐熟劑的分析結(jié)果表明，在本研究方法前提下，針對高梁一小麥輪作體系下的高粱秸稈，沃寶秸稈專業(yè)腐熟劑與好旺農(nóng)生物菌肥發(fā)酵劑效果最佳，對提升土壤肥力及小麥產(chǎn)量效果較好。今后將進(jìn)一步探究秸稈還田配施腐熟劑對土壤微生物及小麥減肥增效方面的作用。

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