施用腐熟剂在玉米秸秆还田种植大豆方面的试验研究

王笑庸，于丽萍，2，殷博，2，牛彦波，2，吴皓琼，2

（1.黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨 150010；2.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150090）

施用腐熟剂在玉米秸秆还田种植大豆方面的试验研究

王笑庸1，于丽萍1，2，殷博1，2，牛彦波1，2，吴皓琼1，2

（1.黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨 150010；2.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150090）

针对还田的玉米秸秆，对其施用腐熟剂，加速玉米秸秆的腐化，还田之后提高土壤有机质的含量。通过农田实验对比研究，确定秸秆腐熟剂对当季大豆作物生长有促进作用。

玉米秸秆；腐熟剂；大豆；微生物菌

黑龙江省是玉米、大豆的主产区，在全省的农业生产和国民经济中占有十分重要的地位。现在全省大部分地区逐步采用玉米和大豆轮作的种植方式以提高大豆的产量，前茬作物为玉米，玉米收割之后玉米秸秆的处理成为一个问题，秸秆的焚烧和废弃成为了普遍问题。秸秆的直接还田培肥成为有效途径［1-3］。然而，秸秆进入土壤后的有机酸积累、腐解缓慢对耕作有不利的影响。秸秆腐熟剂富含高效微生物菌，可以有效促进秸秆的快速腐解，使用秸秆腐熟剂产品处理秸秆还田中的玉米秸秆，对当季作物大豆的生长与产量产生了影响。本项研究通过试验，确定秸秆腐熟剂在玉米秸秆还田中的作用以及对当季作物大豆产生的影响。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地土地平整，土壤类型为草甸黑土，土壤质地为重黏壤，耕层22cm，犁耕层12cm，前茬作物为玉米，年有效积温为3 100℃，无霜期135d左右。试验地土壤农化性状见表1。

表1 试验地土壤农化性状Tab.1 Agro-chemical Character in Field-tested Soil

1.2 供试肥料

秸秆腐熟剂2.0L瓶装液体。

1.3 供试作物

大豆，品种黑河38。

1.4 试验设计

1.4.1 小区排列图

图1 小区排列图Fig.1Diagram of Plot Arrangement

小区面积42m2，设4处理，3重复，共12个小区，随机区组排列。

1.4.2 试验处理

处理1：秸秆还田+常规施肥+2.0L/亩秸秆腐熟剂。

处理2：秸秆还田+常规施肥+2.0L/亩灭活秸秆腐熟剂（基质对照）。

处理3：秸秆还田+常规施肥+清水（清水对照）。处理4：秸秆还田+常规施肥（空白对照）。

2 试验内容和方法

失重率法测定秸秆腐熟度以全国农技推广中心制定的“秸秆腐熟度测定方法——失重率法”为基础［2-4］，对试验方法进行适当修正完善，具体操作如下：选取粗细与长度接近的完整作物秸秆，将其裁成3～5 cm小段，称取50 g左右放入尼龙网袋中，制备后的样品进行编号，再置85℃下烘干处理6h后，准确称重并记录每袋的初始重量NO0（平均值作为初始重量）。

制备完成后的上述秸秆样品(尼龙袋)，与其他用于还田的粉碎秸秆一样，分别置于不同处理的小区土表上（每组处理3个小区合计10袋、4组处理总计40袋），待完成试验小区不同试验处理后，尼龙样品袋就近掩埋，表面覆土5～10 cm，并做好标记。分别在试验的30d、60d随机取出样品5袋，自来水冲洗直至滴下的水无色，然后将样品置85℃烘干6h后，准确称重并记录每袋的重量（NOx）。以试验前后重量变化计算失重率。

3 结果与分析

3.1 不同处理对秸秆腐熟效果的影响

在小区试验中，随时间的延长，秸秆皆表现出被逐渐分解的状况，由于前期气温低、土壤适湿度不足，腐解速度缓慢，进入7月后，随温度的升高与降雨，秸秆的腐解速度加快，玉米秸秆的外观颜色、气味、菌丝生长等出现明显变化，腐解作用效果的区别也在此阶段开始显现。在转色方面，处理4的速度最快，至7月中旬时已经变成黑褐色，其他三组处理区别不大，至7月末时全部呈现黑褐色。秸秆表面生长的白色菌丝生长方面，处理1表现出菌斑出现早、面积大，特别是7月份菌丝生长特别旺盛，大部分秸秆上生长的菌斑面积能够覆盖到1/3以上；处理2、处理3、处理4秸秆表面也有菌斑出现，但面积小、时间晚。在腐解进入8月中旬以后，秸秆上的菌斑消退，直至完全消失。纵观整个腐解过程，玉米秸秆内心的腐解比较容易，外皮的胶质层更难于被腐解。综合田间试验结果，玉米秸秆腐解效果由强到弱依次是处理1≥处理2≥处理3≥处理4。

为进一步了解秸秆腐熟剂对秸秆的腐解作用效果，采用失重率法测试了不同处理对秸秆腐熟度的影响。对试验数据进行的方差分析结果（表2、表3）表明，处理间差异远大于重复间差异，F＞F0.01，达到极显著水平，表明不同的处理对秸秆腐熟产生极显著的影响。随秸秆田间腐熟时间的延长，F值逐渐变小，表明处理间的处理效果逐渐接近。随后进行的多重比较结果表明，在30d时，处理间差异极显著；进行到60d时，处理1与其他处理差异极显著，而处理2、处理3之间差异不显著。对田间腐熟结果的失重率分析结果表明，30d时，处理1失重率达到29.01%，比处理2高出15.90%、比处理3高出14.76%、比处理4高出19.24%；60d时，处理1失重率达到38.75%，比处理2高出13.19%、比处理3高出15.03%、比处理4高出17.80%，失重率试验结果表明，使用秸秆腐熟剂对加快田间秸秆腐熟是十分有利的。

表2 秸秆腐熟度试验结果方差分析表Tab.2 Analysis of Variance Table in Rotten Degree Evaluation of Maize Straw

3.2 不同处理对大豆产量的影响

表3 秸秆腐熟度试验结果多重比较表Tab.3Multiple Comparison Table in Rotten Degree Evaluation of Maize Straw

利用SPSS统计学软件对产量进行数据处理，从表5中结果可以看出，处理间的变异显著大于重复间，其F0.05＜F＜F0.01，变异达到显著水平，表明不同处理对产量的影响显著大于各处理组内的重复试验误差；进一步的多重比较（表6）表明，处理1与处理3、处理4差异显著，与处理2差异不显著。比较实际测产结果（表4），使用秸秆腐熟剂的处理1，比基质对照（处理2）亩增产6.2kg，比清水对照（处理3）亩增产11.39kg，比空白对照（处理4）亩增产10.48kg；同比增产率分别达到3.69%、6.86%、6.27%。

Research of Application of Decomposing Agent in Maize Straw Return to Soybean Field

WANG Xiao-yong1，YU Li-ping1，2，YIN Bo1，2，NIU Yan-bo1，2，WU Hao-qiong1，2
(1.Institute of Microbiology,HAS.,Harbin 150010,China;
2.Institute of Advanced Technology,HAS.,Harbin 150090,China)

In view of maize straw return,by the use of decomposing agent on maize straw to accelerate its decay,then the content of soil organic matter can be improved after maize straw returned.The field contrast experiment results show that straw-decomposing agent has promoting role in current soybean crop growth.

Maize straw;Decomposing agent;Soybean;Microbial Bacteria

表4 小区测产结果Tab.4 Results of Plot Predicated Yield

S513

A

1674-8646（2016）01-0010-03

2015-10-14

王笑庸（1975-），女，黑龙江大庆人，硕士，工程师，从事科技管理工作。

吴皓琼（1968-），女，黑龙江哈尔滨人，硕士，研究员，从事农业微生物研发工作，e-mail：wuhaoqiong@163.com。