蔣亞琴　司學剛　張運棟　葛昌斌

摘要?當前玉米秸稈還田量逐年加大，由于不能及時腐熟分解，直接影響小麥的正常生長，而增施秸稈腐熟劑是解決該問題的有效辦法。試驗選用3種秸稈腐熟劑，研究不同處理對秸稈干物質(zhì)量、纖維素含量、累積凈腐熟量、收獲指數(shù)、小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。結(jié)果表明增施秸稈腐熟劑可以顯著加速秸稈的腐熟劑速度，尤其是2號腐熟劑對玉米秸稈的腐熟速度快，90?d的降解率達86.96%，處理玉米秸稈腐熟效果最好。增施2號秸稈腐熟劑可顯著改善漯麥163的單株成穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重、經(jīng)濟產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)等?性狀。

關(guān)鍵詞?秸稈腐熟劑;漯麥163;降解率

中圖分類號?S-3文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）16-0090-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.026

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Application?Study?of?Three?Straw?Decomposition?Agents

JIANG?Ya?qin1，?SI?Xue?gang2，?ZHANG?Yun?dong3?et?al

（1.?Luohe?Agricultural?Technology?Promotion?Station，?Luohe，?Henan?462000;2.?Luohe?Agricultural?Science?Research?Institute，?Luohe，?Henan?462000;3.?Luohe?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Luohe，?Henan?462000）

Abstract?At?present，?the?amount?of?corn?straw?returning?to?the?field?is?increasing?year?by?year.?It?can?not?decompose?in?time，?which?directly?affects?the?normal?growth?of?wheat.?Thus，?increasing?the?application?of?straw?maturing?agent?is?an?effective?way?to?solve?this?problem.?In?this?research，?three?kinds?of?straw?maturing?agents?were?selected?to?research?the?effects?of?different?treatments?on?straw?dry?matter?weight，?cellulose?content，?cumulative?net?ripening，?harvest?index，?wheat?yield?and?its?component?factors.?Results?showed?that?the?application?of?straw?maturing?agent?could?significantly?accelerate?the?speed?of?straw?maturing?agent，?especially?maturing?agent?2?for?corn?straw，?and?the?degradation?rate?of?corn?straw?reached?86.96%?after?90?days，?treatment?of?corn?straw?ripening?effect?was?the?best.?The?number?of?panicles?per?plant，?grain?number?per?plant，?panicle?number，?1?000?grain?weight，?economic?yield，?biological?yield?and?harvest?index?of?Luomai?163?could?be?significantly?improved?by?adding?straw?maturing?agent?2.

Key?words?Straw?decomposition?agent;Luomai163;Degradation?rate

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)作物除籽實以外的副產(chǎn)品，其主要成分是纖維素和木質(zhì)素，另外含有豐富的有機碳和氮磷鉀及其他營養(yǎng)元素。秸稈還田增加土壤有機質(zhì)的同時，促進了土壤微粒的團聚作用，改善了土壤物理性狀，提高通氣與水分的滲透性和保水能力?[1-3]。玉米秸稈還田后秸稈腐解速率較慢，腐解效果較差，影響秸稈還田技術(shù)的推廣?？锒骺〉萚4]研究發(fā)現(xiàn)，秸稈腐熟劑可促進玉米秸稈快速降解，經(jīng)過100?d的分解，施用秸稈腐熟劑處理的玉米秸稈失質(zhì)量率達到64.1%，玉米秸稈降解率為72.46%～76.09%;秸稈還田條件下，施用秸稈腐熟劑在短期內(nèi)可減弱農(nóng)田地力用與養(yǎng)的矛盾，提高土壤肥力[5-6]。秸稈還田后腐熟分解慢影響小麥出苗、燒苗、病蟲害加重等，嚴重的還會造成減產(chǎn)。秸稈還田增施秸稈腐熟劑可顯著加快秸稈腐熟分解速度，減輕秸稈對小麥生長的不利影響[7]。鑒于此，筆者選用3種秸稈腐熟劑，研究不同處理對秸稈干物質(zhì)量、纖維素含量、累積凈腐熟量、收獲指數(shù)、小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，該方法可操作性強，為解決實際生產(chǎn)問題提供技術(shù)支撐。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況

試驗在河南省漯河市舞陽縣蓮花鎮(zhèn)閆灣村進行（33°36′49.93″N，113°45′55.50″E），土壤質(zhì)地為砂姜黑土，海拔78?m，屬溫熱帶季風型大陸性氣候，年平均氣溫為14.6?℃，年平均降水量836.6?mm，年平均日照2?198?h，全年無霜期220?d左右。前茬作物玉米，本茬作物小麥。

1.2?試驗材料

供試材料為鄭單958玉米秸稈，小麥品種漯麥163均由漯河市農(nóng)業(yè)科學院提供。3種腐熟劑如下：1號腐熟劑名為河南省沃寶生物科技有限公司發(fā)酵劑（秸稈專用，菌含量≥100億/g，1?kg/袋）;2號腐熟劑名為湖北啟明生物工程有限公司秸稈發(fā)酵劑（菌數(shù)含量200億/g，200?g/袋）;3號腐熟劑名為洛陽歐科拜克生物技術(shù)股份有限公司秸稈腐熟劑（有效活菌數(shù)≥60億/g，水分≤9.0%，200?g/袋）。小麥專用復合肥的氮、磷、鉀質(zhì)量比為15∶22∶8，尿素含氮46%。

1.3?試驗設(shè)計

試驗為單因素隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復，小區(qū)長10?m，寬5?m，面積50?m2;試驗設(shè)4個處理：處理①（CK）：玉米秸稈還田不加腐熟劑，增施75?kg/hm2;處理②玉米秸稈還田加1號腐熟劑30?kg/hm2，與75?kg尿素混合均勻后，撒施于粉碎后的秸稈上，翻耕;處理③玉米秸稈還田加2號腐熟劑4.5?kg/hm2?與75?kg尿素混合均勻后，撒施于粉碎后的秸稈上，翻耕;處理④玉米秸稈還田加3號腐熟劑?3?kg/hm2，75?kg尿素混合均勻后，撒施于粉碎后的秸稈上，翻耕。每個處理底肥復合肥825?kg/hm2、拔節(jié)初期追施尿素150?kg/hm2，小麥播種量180?kg/hm2。

1.4?試驗方法

1.4.1?選點與取樣。

試驗于2017年10月3日進行。玉米秸稈長度3～5?cm，對每個處理分別在處理深耕當天、10、20、30、60、90?d取樣6次。參照李自學等[8]的方法每個處理每個重復沿對角線方向隨機取3個樣點。每個樣點上，沿麥壟方向量取長×寬×深=?2.0?m×0.5?m×0.3?m的土方，用不銹鋼方形小鏟挖取方內(nèi)的土壤，揀去麥苗和大土塊，過6.0?mm×6.0?mm鋼篩，揀取篩內(nèi)玉米秸稈，放塑料袋內(nèi)編號封裝。

1.4.2?風干。

樣品均勻平鋪于室內(nèi)牛皮紙上，自然通風風干2～3?d，冬季遇陰雨天氣可在室內(nèi)開風口向上的暖風風干，中途晾翻2～3次。待秸稈含水量10%以下時，再次過6?mm×?6?mm鋼篩，除去土塊和麥苗、麥根、樹葉等雜物，秸稈放入潔凈的塑料樣品袋內(nèi)，送實驗室稱量檢測。

1.4.3?秸稈中干物質(zhì)含量測定。

參考李莉等[9-10]的方法取潔凈鋁盒，打開盒蓋，放入100～105?℃烘箱中烘30?min，取出，蓋好，移入盛有硅膠的干燥器中冷至室溫（需30?min），立即迅速稱重。再烘30?min，稱重，2次稱重之差小于1?mg可算作達恒重（m?0）。

將粉碎、混勻的風干樣品約3?g，平鋪在已達恒重的鋁盒中，準確稱量后（m?1），將蓋子放在盒底下，移入已預熱至約115?℃的烘箱中，調(diào)整溫度在100～105?℃，烘4～5?h。取出，蓋好盒蓋，移入干燥器中冷卻至室溫后稱重。再同法烘干約2?h，再稱重（m?2），直到前后2次重量之差小于2?mg為止。

樣品干物質(zhì)含量（%）=（m?2-m?0）/（m?1-m?0）×100

1.4.4?硝酸乙醇法測定。秸稈中纖維素的含量參考王林風等[11-14]?的方法。

1.4.4.1?樣品預處理。

玉米秸桿切成1?cm左右小段，?105?℃鼓風烘干10?h，用高速粉碎機進行粉碎，將粉碎后的樣品置于干燥器中干燥至恒重。

1.4.4.2?硝酸-乙醇混合液的配制。

量取400?mL無水乙醇于1?000?mL燒杯中，分10次緩緩加入100?mL濃硝酸，每次添加硝酸后用玻璃棒將硝酸-乙醇混合液攪勻，然后再續(xù)加。待全部硝酸加入乙醇后，充分混勻，現(xiàn)用現(xiàn)配。貯于棕色試劑瓶中備用。

1.4.5?纖維素含量測定。

取樣品測定水分含量（ω）;G4玻璃砂芯斗于500?℃灼燒至質(zhì)量恒定;精確稱取干燥樣品?1.00～?1.05?g（m?0），放入250?mL潔凈干燥的錐形瓶中，加入?25?mL硝酸-乙醇混合液，裝上回流冷凝管，沸水浴加熱1?h，用G4玻璃花漏斗抽濾去除溶劑。重復上述操作3～5次，直至纖維變白。用10?mL硝酸-乙醇混合液洗滌殘渣，再用熱水洗滌至洗滌液用甲基橙試驗不呈酸性反應為止，最后用無水乙醇洗滌2次，抽干濾液，將盛有殘渣的玻璃砂芯漏斗移入烘箱，于105?℃烘干至質(zhì)量恒定稱質(zhì)量（m?1），然后置于坩堝中?500?℃灼燒至質(zhì)量恒定，稱質(zhì)量（m?2）。

纖維含量C=（m?1-m?2）/[m?0×（1-ω）]×100%

1.4.6?小麥生育特性及產(chǎn)量研究。參考葛昌斌等[15]的?方法。

1.5?數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft?Exce1?2010進行數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計分析;DPS?15.1軟件進行差異顯著性檢驗。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同處理對秸稈干物質(zhì)的影響

從表1可以看出，處理③的玉米秸稈總質(zhì)量和干物質(zhì)總質(zhì)量變化從處理后的10?d開始急劇下降到304.29和290.11?g，與其他3個處理比較達顯著水平，處理后的第20、30、60和90天秸稈總質(zhì)量和干物質(zhì)總質(zhì)量與其他3個處理比較均達到顯著水;從對秸稈的腐熟速度看，處理③在第20天的秸稈總質(zhì)量和干物質(zhì)總量分別是157.09、147.6?g與同期的其他處理比較達顯著水平;從第90天的降解率看，處理③的降解率為86.96%，與其他處理比較達顯著水平，表明2號腐熟劑比其他腐熟劑的腐熟速度快，處理玉米秸稈腐熟效果最好。

2.2?不同處理對纖維素含量的影響

從表2可以看出，隨著時間的延長，每個處理纖維素的含量逐漸減少，處理③的纖維素含量變化最明顯，與其他處理比較均達到顯著水平;從腐熟速度看，處理③在第10天的纖維素含量為26.9%，與其他處理比較均達到顯著水平，表明2號腐熟劑的腐熟效果明顯優(yōu)于其他腐熟劑。

2.3?不同處理對干物質(zhì)腐熟效果的影響

從表3可以看出，各處理的累積凈腐熟量隨著時間的推移逐漸增加，從第10天開始處理③凈腐熟量為105.5?g，與其他處理差異

達顯著水平;處理③累積凈腐熟量增加較其他各處理明顯，且在第20、?30、60、90天的腐熟量與其他處理差異均達顯著水平，表明2號腐熟劑腐解進程較其他腐熟劑早、快。

2.4?不同處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和收獲指數(shù)的影?響

由表4可知，各處理的株高、穗長、每穗總小穗數(shù)差異均未達顯著水平，表明增施秸稈腐熟劑對這些性狀影響不大;而各處理的單株成穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重、經(jīng)濟產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)差異達顯著水平，表明秸稈還田配施秸稈腐熟劑可以顯著改善這些性狀;處理③單株成穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重、經(jīng)濟產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)影響最大，與其他處理差異達顯著水平，表明2號腐熟劑的處理效果顯著優(yōu)于其他處理。

3?小結(jié)

試驗結(jié)果顯示，處理③與其他3個處理達顯著水平，處理后的第20、30、60和90天秸稈總質(zhì)量、干物質(zhì)總質(zhì)量、纖維素含量和降解率與其他3個處理均達到顯著水平;這表明2號腐熟劑比其他腐熟劑的腐熟速度快，腐解進程較其他腐熟劑早，處理玉米秸稈腐熟效果最好。增施2號秸稈腐熟劑可以顯著改善漯麥163的單株成穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重、經(jīng)濟產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)等性狀。

腐熟劑處理90?d后，對照干物質(zhì)自然降解24.83%，1號腐熟劑降解68.65%，2號腐熟劑降解86.96%，3號腐熟劑降解65.42%，去除自然降解的含量，1、2和3號腐熟劑降解干物質(zhì)的比率分別為43.82%、62.13%、40.59%，2號腐熟劑處理效果最好。

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