秸秆腐熟剂在小麦－玉米轮作方式上的应用研究

邱 燕，张 杰，黄文静，陈伟良

（菏泽市牡丹区土壤肥料工作站，山东 菏泽 274000）

随着我国农村人民生活条件的改善及科学种田意识的提高，原来主要作为燃料的小麦、玉米秸秆现在大部分秸秆还田了。单纯的秸秆还田会造成作物的病虫害逐年加重，同时由于秸秆腐熟慢导致土壤失墒较快。为了解决以上问题，必须加快秸秆的腐熟，基于此，菏泽市牡丹区土壤肥料工作站技术人员严格按照《肥料效应鉴定田间试验技术规程》（NY/T 497—2002），利用北京某公司生产的秸秆腐熟剂在牡丹区种子资源保护中心进行了3 年的试验。试验表明，在小麦-玉米轮作方式上施用秸秆腐熟剂能够降低作物病虫害的发生率，改善土壤的理化性状。

1 材料与方法

1.1 试验点基本情况

试验地为菏泽市牡丹区农作物原种场，种植模式为小麦-玉米轮作，耕地地势平坦，土壤为壤质潮土，试验地交通便利，水利设施齐全。常年降水量为680.8 mm，＞0℃积温为5 068.3℃，日照时数为2 579 h，霜冻期平均为154 d。供试作物品种为当地主推品种。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验点包括核心示范田和示范片2个部分。核心示范田设4个处理，处理1：常规施肥+全量秸秆还田+秸秆腐熟剂3 kg；处理2：常规施肥+全量秸秆还田；处理3：常规施肥（秸秆不还田，对照）。试验3次重复，处理随机排列，小区面积66 m2。

1.2.2 施用方法

在小麦或玉米成熟后用联合收割机将小麦或玉米秸秆粉碎还田，秸秆腐熟剂3 kg 加入5 kg 尿素搅拌均匀，立即撒施到田内。

1.2.3 秸秆腐熟度的测定方法

采用失重率法测定。其中，处理1 为腐熟剂+秸秆，处理2为秸秆。

2 试验结果与分析

2.1 秸秆腐熟剂对秸秆腐熟状况的影响

从表1 中可以看出，施用腐熟剂的秸秆失重与不施用腐熟剂处理的秸秆失重有的在第10 d、第20 d 或第30 d 达到显著或极显著水平，说明施用秸秆腐熟剂对作物秸秆的腐熟有显著促进作用。不同年份的腐熟速度不同，可能是由于土壤的墒情、土壤温度不同所造成的。根据2012 年、2014 年对玉米根系腐烂率的调查结果分析，2012 年、2014 年玉米根系的腐烂率施用秸秆腐熟剂的分别为59.2%、71.4%，而不用腐熟剂的分别为43.4%、61.4%，同期相比分别高出了15.8%和10.0%，这与失重率法所得结果相一致，进一步说明施用秸秆腐熟剂能够促进秸秆的腐熟。

表1 处理1与处理2间的t值Tab.1 T value between process 1 and process 2

2.2 秸秆腐熟剂对病虫害的防治效果

根据牡丹区土肥站的技术人员对病虫害进行的调查（见表2，2017 年玉米无明显病虫害，没有进行调查），处理1 病虫害较其他处理减轻。说明施用秸秆腐熟剂对玉米、小麦病虫害有明显的防治效果。

表2 病虫害调查表Tab.2 Questionnaire of diseases and insect pests

2.3 秸秆腐熟剂对土壤理化性状的影响

2.3.1 秸秆腐熟剂对土壤碱解氮、有效磷、速效钾的影响

从表3可以看出，土壤碱解氮含量变化没有明显的规律，但较试验开始时各处理都有增加，而处理1增加最少，可能是由于微生物的大量繁殖消耗了一部分碱解氮，而使一部分无机氮转化为有机氮。

表3 碱解氮含量Tab.3 Alkali hydrolyzable nitrogen content mg/kg

从表4、表5 可以看出有效磷总趋势是增加的,施用腐熟剂的增加效果稍微明显一些，速效钾增加趋势明显，而施用腐熟剂的增加效果更加明显，说明施用秸秆腐熟剂能够活化土壤中的磷、钾，提高土壤中有效磷、速效钾的含量。

表4 有效磷含量Tab.4 Available phosphorus content mg/kg

表5 速效钾含量Tab.5 Available potassium content mg/kg

2.3.2 秸秆腐熟剂对土壤有机质、全氮的影响

从表6 可以看出，全氮含量与试验前相比除处理1 外都有所降低，秸秆不还田的降低最为明显，而施用秸秆腐熟剂的全氮含量最高，可能是施用腐熟剂后，微生物大量繁殖，消耗了土壤中的一部分无机氮，使土壤的碱解氮含量降低，而全氮含量增加。这与碱解氮的分析结果相一致。

表6 全氮含量Tab.6 Total nitrogen content g∕kg

根据表7，试验前后，试验田有机质各处理都增加，各处理中处理1增加量是最高的。说明施用秸秆腐熟剂能够有效增加土壤中有机质、全氮含量。

表7 有机质含量Tab.7 Organic matter content g/kg

2.3.3 秸秆腐熟剂对土壤pH值及密度的影响

从表8 可以看出，各处理土壤的pH 值相比变化极小，说明施用秸秆腐熟剂对土壤的pH 值影响不大。从表9 可以看出，施用秸秆腐熟剂的土壤密度略有降低，不施用秸秆腐熟剂的土壤密度稍有增加。说明施用秸秆腐熟剂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

2.4 产量分析

表10 玉米产量Tab.10 Maize yield kg/0.067 hm2

从3 年试验结果来看，施用秸秆腐熟剂的作物产量较对照都有增加。说明施用秸秆腐熟剂能够提高小麦玉米产量。

2.5 经济效益分析

从表11中可以看出，各季作物的投入产出比在1∶（1.1－2.7），说明施用秸秆腐熟剂具有一定的经济效益。

表11 小麦产量Tab.11 Wheat yield kg/0.067 hm2

表11 投入产出比Tab.11 Input output ratio

3 结论

施用秸秆腐熟剂的作用主要表现在：第一，能加快秸秆的腐熟，对秸秆还田技术的推广能够起到一定的推动作用；第二，连续施用3年，对玉米、小麦病虫害有明显的防治效果；第三，能降低土壤有效磷、速效钾的固定，活化土壤中的磷、钾，提高土壤中有效磷、速效钾的含量；第四，能有效增加土壤中有机质、全氮含量。对土壤pH 值影响不大，土壤密度稍有降低；第五，能提高作物产量，具有一定的经济效益。