周永山

摘 要：水稻在中國(guó)糧食生產(chǎn)和消費(fèi)中歷來(lái)處于主導(dǎo)地位，對(duì)糧食安全的貢獻(xiàn)也高居首位，其生產(chǎn)水平穩(wěn)定對(duì)中國(guó)乃至世界范圍的糧食安全均至關(guān)重要。水稻生產(chǎn)布局的變化會(huì)對(duì)中國(guó)糧食供給總量和糧價(jià)水平造成影響，亦可能進(jìn)一步影響國(guó)際稻米市場(chǎng)的穩(wěn)定。掌握水稻生產(chǎn)時(shí)空變化特征，可以理清生產(chǎn)現(xiàn)狀，判斷未來(lái)的生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)。本文對(duì)稻草還田對(duì)土壤養(yǎng)分及水稻生物量和產(chǎn)量的影響進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：秸稈還田;產(chǎn)量影響;土壤性狀

引言

水稻是我國(guó)的主要糧食作物，水稻育秧移栽技術(shù)增產(chǎn)增收效果顯著，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，秧盤(pán)作為育秧載體對(duì)保證育秧質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)年產(chǎn)秸稈8億噸，如何實(shí)現(xiàn)秸稈的合理利用對(duì)于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1水稻整體歷史變化趨勢(shì)的概述

種植面積3增2減我國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)，水稻種植面積位居世界第2。1949年以來(lái)，水稻種植面積出現(xiàn)3增2減，1949—1956年升高，1956—1961年下降，而1961年后，也呈現(xiàn)出先升高后降低的態(tài)勢(shì)，1961—1976年間增長(zhǎng)，于1976年達(dá)到歷史最高，3696.9萬(wàn)hm2，之后呈波動(dòng)，降至2650.8萬(wàn)hm2，減少約28.3%，2004年起又開(kāi)始第3次增長(zhǎng)，此后我國(guó)水稻種植面積基本穩(wěn)定在3000萬(wàn)hm2左右。同時(shí)，從1961年起，與全球水稻種植面積日趨擴(kuò)增的形勢(shì)相伴的，是我國(guó)水稻種植面積占世界的份額整體表現(xiàn)出下降趨勢(shì);而作為我國(guó)三大主要糧食作物（水稻·小麥·玉米）之首，水稻種植面積占全國(guó)糧食種植面積比例整體先升后降，1961年占比29.87%，至1976年達(dá)到37.48%的最高比例，之后日趨下落，2007年起低于玉米種植面積，占比并逐步被拉大差距。

2材料和方法

2.1試驗(yàn)材料

水稻品種為常規(guī)稻中早39，“稻草直接還田”和“稻草粉碎還田”為本田全部秸稈，“稻草碳化還田”為稻草生物炭。

2.2試驗(yàn)方法

選擇土壤肥力適中的連片平整稻田，早稻種植前將田塊整出15塊200m2的小區(qū)田塊，田埂用厚塑料膜覆蓋，兩側(cè)埋入土中30cm深，以防串水串肥。早稻按當(dāng)?shù)亓?xí)慣種植中早39，統(tǒng)一肥水管理，早稻收割時(shí)進(jìn)行稻草處理。CD處理的小區(qū)手割，脫粒后稻草移至田外，按考種數(shù)據(jù)計(jì)算出的干稻草量的70%勻撒生物炭;ZD處理的小區(qū)手割，脫粒后稻草勻撒田中;FD處理的小區(qū)機(jī)收，稻草粉碎后留在田中;BD、BR處理的小區(qū)手割，脫粒后稻草移至田外。然后灌水浸泡3d，機(jī)器打田平田，施基肥，施肥7d后插秧，株行距為20cm×23cm。施肥方法：基肥施用氮肥總量的50%、鉀肥總量的50%和全部磷肥;在分蘗期追施氮肥總量的40%、鉀肥總量的40%;孕穗期追施氮肥總量的10%、鉀肥總量的10%;3種化肥的總量分別為：氮肥純N為150.0kg/hm2，N∶P2O5∶K2O早稻為1∶0.5∶1.0，晚稻為1∶0.5∶0.8。

2.3土壤理化性質(zhì)

在試驗(yàn)處理前、水稻孕穗期、灌漿期、成熟期，每個(gè)小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法，采取0～20cm耕層土壤樣品，風(fēng)干后磨碎，過(guò)篩分裝備用。土壤有效磷采用鉬銻抗比色法;土壤速效鉀采用醋酸銨浸提—火焰光度法;土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法。

2.4植株生物量

于分蘗期、孕穗期、灌漿期、成熟期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)挖取5穴植株用水洗凈泥土，分根、莖、葉、穗，用信封袋裝好。105℃殺青30min，80℃烘干至恒重，稱(chēng)重，粉碎，封裝用于測(cè)定植株養(yǎng)分。植株全氮、磷采用濃硫酸消煮—流動(dòng)分析儀法;植株全鉀采用濃硫酸消煮—火焰光度法。

2.5水稻產(chǎn)量

于水稻收獲前1d，每個(gè)小區(qū)采取有代表性的水稻植株15穴，進(jìn)行考種，計(jì)算理論產(chǎn)量。在水稻收獲當(dāng)天，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)割取3個(gè)1m2的樣方，脫粒后曬干，風(fēng)選并對(duì)每個(gè)樣方的稻谷稱(chēng)重，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

3不同處理對(duì)土壤理化性狀的影響

水稻生物收獲后，試驗(yàn)田各處理土壤容重、總孔隙度以及堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量和pH值均發(fā)生了變化。稻草還田處理土壤容重較試驗(yàn)前都有所下降，減少量在0.01～0.03g/cm3之間，以處理4和處理6降幅最大，均為2.40%，而處理1（CK）土壤容重卻比試驗(yàn)前增加了0.01g/cm3，增幅0.80%。稻草還田處理土壤總孔隙度較試驗(yàn)前均有所增加，增加量在0.06%～0.18%之間，以處理4增幅最大，為0.36%，而處理1（CK）土壤總孔隙度卻比試驗(yàn)前降低了0.15%，降幅0.30%。分析可知，稻草還田和化肥減量可有效地改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤通透性，減輕土壤板結(jié)。稻草還田處理的堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量較試驗(yàn)前都有所增加，堿解氮含量增加了0.5～2.8mg/kg，以處理4增幅最大，為1.31%;有效磷含量增加了0.4～1.7mg/kg，以處理5增幅最大，為7.76%;速效鉀含量增加了1.6～5.4mg/kg，以處理4增幅最大，為2.76%;有機(jī)質(zhì)含量增加了0.4～1.2g/kg，以處理4增幅最大，為3.34%。而處理1（CK）土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量較試驗(yàn)前分別減少了0.2mg/kg、0.1mg/kg、0.8mg/kg和0.2g/kg，減幅分別為0.09%、0.46%、0.41%和0.56%。各處理土壤pH值與試驗(yàn)前相比，除處理1（CK）下降外，稻草還田處理的pH值均呈上升趨勢(shì)，分別增加了0.01、0.01、0.03、0.02和0.03，增幅分別為0.18%、0.18%、0.55%、0.36%和0.55%。分析得出，稻草還田和化肥適當(dāng)減量可有效增加土壤養(yǎng)分含量，同時(shí)對(duì)土壤pH值也有一定的調(diào)節(jié)作用。

4稻草還田對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

秸稈中含有大量的養(yǎng)分資源，我國(guó)每年所產(chǎn)秸稈的N、P、K總量相當(dāng)于年化肥用量的三成左右。秸稈還田有助于增加土壤全量N、P、K含量和速效N、P、K含量。長(zhǎng)期的秸稈還田有利于氮肥的穩(wěn)定，但單一的秸稈還田仍會(huì)使土壤全氮含量降低90%左右。秸稈中含有豐富的碳源，還田后有利于促進(jìn)土壤礦化作用，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤pH值，秸稈還田還能顯著提高干旱時(shí)期土壤水分含量。本研究結(jié)果顯示，種植后HR的土壤堿解氮含量較BR提高了1467%，達(dá)到顯著性差異。說(shuō)明稻草還田能顯著提高土壤堿解氮含量，但對(duì)土壤全N、P、K含量無(wú)顯著影響。

5稻草還田對(duì)水稻生物量和產(chǎn)量的影響

稻草還田，腐解釋放養(yǎng)分，相當(dāng)于增加了施肥量，從而對(duì)水稻生物量和產(chǎn)量都有積極影響。研究表明，秸稈還田前期一定程度上使水稻分蘗起步延遲，水稻莖蘗數(shù)減少，干物質(zhì)積累減慢。秸稈還田后期，養(yǎng)分釋放增多，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，使干物質(zhì)積累加快，從而增加水稻生物量。研究表明，秸稈還田主要通過(guò)增加單位面積有效穗數(shù)來(lái)提高水稻產(chǎn)量，不施氮肥的情況下，秸稈還田比常規(guī)對(duì)照增產(chǎn)189%～320%？也有研究表明，秸稈還田會(huì)降低有效穗數(shù)，但通過(guò)增加每穗粒數(shù)和千粒重，形成大穗，從而顯著提高水稻產(chǎn)量？本研究結(jié)果顯示，HR水稻生物量從水稻抽穗期開(kāi)始顯著高于BR，平均高出1694%～1899%？BR處理的營(yíng)養(yǎng)器官生物量在水稻孕穗期達(dá)到最大值，HR則在水稻抽穗期達(dá)到最大值，較BR高出1437%，與水稻莖？葉干重規(guī)律一致較BR晚了10d？HR較BR水稻株高矮41cm，且差異顯著？HR的有效穗數(shù)？實(shí)際產(chǎn)量？干稻草產(chǎn)量均顯著高于BR，其中有效穗高出2254%，實(shí)際產(chǎn)量高出1888%，干稻草產(chǎn)量高出2255%。水稻產(chǎn)量和干稻草產(chǎn)量均與有效穗數(shù)顯著正相關(guān)，與株高負(fù)相關(guān)。說(shuō)明稻草還田能顯著降低水稻株高，增加水稻生物量和有效穗數(shù)，從而增加當(dāng)季水稻產(chǎn)量和干稻草產(chǎn)量。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本研究表明稻草還田，特別是稻草經(jīng)過(guò)炭化處理后，對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育、稻田環(huán)境改善都有很好的效果。

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