邱 燕,張 杰,黃文靜,陳偉良
(菏澤市牡丹區(qū)土壤肥料工作站,山東 菏澤 274000)
隨著我國農(nóng)村人民生活條件的改善及科學(xué)種田意識的提高,原來主要作為燃料的小麥、玉米秸稈現(xiàn)在大部分秸稈還田了。單純的秸稈還田會造成作物的病蟲害逐年加重,同時由于秸稈腐熟慢導(dǎo)致土壤失墑較快。為了解決以上問題,必須加快秸稈的腐熟,基于此,菏澤市牡丹區(qū)土壤肥料工作站技術(shù)人員嚴格按照《肥料效應(yīng)鑒定田間試驗技術(shù)規(guī)程》(NY/T 497—2002),利用北京某公司生產(chǎn)的秸稈腐熟劑在牡丹區(qū)種子資源保護中心進行了3 年的試驗。試驗表明,在小麥-玉米輪作方式上施用秸稈腐熟劑能夠降低作物病蟲害的發(fā)生率,改善土壤的理化性狀。
試驗地為菏澤市牡丹區(qū)農(nóng)作物原種場,種植模式為小麥-玉米輪作,耕地地勢平坦,土壤為壤質(zhì)潮土,試驗地交通便利,水利設(shè)施齊全。常年降水量為680.8 mm,>0℃積溫為5 068.3℃,日照時數(shù)為2 579 h,霜凍期平均為154 d。供試作物品種為當(dāng)?shù)刂魍破贩N。
1.2.1 試驗設(shè)計
試驗點包括核心示范田和示范片2個部分。核心示范田設(shè)4個處理,處理1:常規(guī)施肥+全量秸稈還田+秸稈腐熟劑3 kg;處理2:常規(guī)施肥+全量秸稈還田;處理3:常規(guī)施肥(秸稈不還田,對照)。試驗3次重復(fù),處理隨機排列,小區(qū)面積66 m2。
1.2.2 施用方法
在小麥或玉米成熟后用聯(lián)合收割機將小麥或玉米秸稈粉碎還田,秸稈腐熟劑3 kg 加入5 kg 尿素攪拌均勻,立即撒施到田內(nèi)。
1.2.3 秸稈腐熟度的測定方法
采用失重率法測定。其中,處理1 為腐熟劑+秸稈,處理2為秸稈。
從表1 中可以看出,施用腐熟劑的秸稈失重與不施用腐熟劑處理的秸稈失重有的在第10 d、第20 d 或第30 d 達到顯著或極顯著水平,說明施用秸稈腐熟劑對作物秸稈的腐熟有顯著促進作用。不同年份的腐熟速度不同,可能是由于土壤的墑情、土壤溫度不同所造成的。根據(jù)2012 年、2014 年對玉米根系腐爛率的調(diào)查結(jié)果分析,2012 年、2014 年玉米根系的腐爛率施用秸稈腐熟劑的分別為59.2%、71.4%,而不用腐熟劑的分別為43.4%、61.4%,同期相比分別高出了15.8%和10.0%,這與失重率法所得結(jié)果相一致,進一步說明施用秸稈腐熟劑能夠促進秸稈的腐熟。
表1 處理1與處理2間的t值Tab.1 T value between process 1 and process 2
根據(jù)牡丹區(qū)土肥站的技術(shù)人員對病蟲害進行的調(diào)查(見表2,2017 年玉米無明顯病蟲害,沒有進行調(diào)查),處理1 病蟲害較其他處理減輕。說明施用秸稈腐熟劑對玉米、小麥病蟲害有明顯的防治效果。
表2 病蟲害調(diào)查表Tab.2 Questionnaire of diseases and insect pests
2.3.1 秸稈腐熟劑對土壤堿解氮、有效磷、速效鉀的影響
從表3可以看出,土壤堿解氮含量變化沒有明顯的規(guī)律,但較試驗開始時各處理都有增加,而處理1增加最少,可能是由于微生物的大量繁殖消耗了一部分堿解氮,而使一部分無機氮轉(zhuǎn)化為有機氮。
表3 堿解氮含量Tab.3 Alkali hydrolyzable nitrogen content mg/kg
從表4、表5 可以看出有效磷總趨勢是增加的,施用腐熟劑的增加效果稍微明顯一些,速效鉀增加趨勢明顯,而施用腐熟劑的增加效果更加明顯,說明施用秸稈腐熟劑能夠活化土壤中的磷、鉀,提高土壤中有效磷、速效鉀的含量。
表4 有效磷含量Tab.4 Available phosphorus content mg/kg
表5 速效鉀含量Tab.5 Available potassium content mg/kg
2.3.2 秸稈腐熟劑對土壤有機質(zhì)、全氮的影響
從表6 可以看出,全氮含量與試驗前相比除處理1 外都有所降低,秸稈不還田的降低最為明顯,而施用秸稈腐熟劑的全氮含量最高,可能是施用腐熟劑后,微生物大量繁殖,消耗了土壤中的一部分無機氮,使土壤的堿解氮含量降低,而全氮含量增加。這與堿解氮的分析結(jié)果相一致。
表6 全氮含量Tab.6 Total nitrogen content g∕kg
根據(jù)表7,試驗前后,試驗田有機質(zhì)各處理都增加,各處理中處理1增加量是最高的。說明施用秸稈腐熟劑能夠有效增加土壤中有機質(zhì)、全氮含量。
表7 有機質(zhì)含量Tab.7 Organic matter content g/kg
2.3.3 秸稈腐熟劑對土壤pH值及密度的影響
從表8 可以看出,各處理土壤的pH 值相比變化極小,說明施用秸稈腐熟劑對土壤的pH 值影響不大。從表9 可以看出,施用秸稈腐熟劑的土壤密度略有降低,不施用秸稈腐熟劑的土壤密度稍有增加。說明施用秸稈腐熟劑有利于土壤密度的降低。
表8 土壤pH值Tab.8 Soil pH value
表9 土壤密度Tab.9 Soil bulk density g/cm3
表10 玉米產(chǎn)量Tab.10 Maize yield kg/0.067 hm2
從3 年試驗結(jié)果來看,施用秸稈腐熟劑的作物產(chǎn)量較對照都有增加。說明施用秸稈腐熟劑能夠提高小麥玉米產(chǎn)量。
從表11中可以看出,各季作物的投入產(chǎn)出比在1∶(1.1-2.7),說明施用秸稈腐熟劑具有一定的經(jīng)濟效益。
表11 小麥產(chǎn)量Tab.11 Wheat yield kg/0.067 hm2
表11 投入產(chǎn)出比Tab.11 Input output ratio
施用秸稈腐熟劑的作用主要表現(xiàn)在:第一,能加快秸稈的腐熟,對秸稈還田技術(shù)的推廣能夠起到一定的推動作用;第二,連續(xù)施用3年,對玉米、小麥病蟲害有明顯的防治效果;第三,能降低土壤有效磷、速效鉀的固定,活化土壤中的磷、鉀,提高土壤中有效磷、速效鉀的含量;第四,能有效增加土壤中有機質(zhì)、全氮含量。對土壤pH 值影響不大,土壤密度稍有降低;第五,能提高作物產(chǎn)量,具有一定的經(jīng)濟效益。