稻麦轮作制还田秸秆腐解和养分释放特征

来源：中国土壤与肥料杂志2022年第8期北京时间：

作者：张志毅，何剑，范先鹏，夏.颖，张富林，刘冬碧，吴茂前

单位：(1.湖北省农业科学院植保土肥研究所，国家农业环境潜江观测实验站，湖北省农业面源污染防治工程技术研究中心，农业农村部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室，湖北.武汉.430064;2.丹江口市农业环境保护站，湖北.丹江口 442700)

摘要：秸秆还田是耕地质量提升的重要措施，还田秸秆腐解能够为作物生长提供氮、磷、钾等养分。明确稻麦轮作制水稻和小麦秸秆还田后的腐解和养分释放特征，是制定秸秆还田下合理养分管理制度的理论基础。通过田间尼龙网袋法，研究了小麦秸秆在水稻季、水稻秸秆在小麦季的腐解和养分释放特征以及秸秆腐解剂的影响。结果表明，小麦和水稻秸秆快速腐解期、中速腐解期、缓慢腐解期分别为0～10、10～20、20～110和0～10、10～50、50～200 d。在秸秆腐解剂的作用下，秸秆腐解率达50%和95%的时间缩短约8和38 d。水稻生育期内小麦秸秆累积腐解率达57%，秸秆氮和磷表现为淋溶-富集-释放，释放量分别为29%～37%和36%～44%，碳和钾表现为直接释放，释放量分别为55%和92%。小麦生育期内水稻秸秆累积腐解率达到73%，秸秆碳、氮、磷、钾均表现为直接释放，释放量依次为75%、41%～51%、59%、98%。水稻季，小麦秸秆在缓慢腐解期会吸附-富集土壤溶液中的氮和磷，伴随着秸秆中纤维素和半纤维素逐渐腐解，富集的氮、磷会部分释放到土壤中；小麦季，秸秆腐解剂提高快速和缓慢腐解期氮和磷的释放量和释放速率，氮素和磷素释放量分别提高10.0%和4.7%。热重分析表明，秸秆腐解剂主要加速了小麦和水稻秸秆半纤维素和纤维素的腐解。综上所述，秸秆腐解剂可以在一定程度上提高秸秆腐解和养分释放速率，同时也应注意还田秸秆在水稻孕穗期对土壤溶液中氮、磷的吸附-富集过程，在实际生产中宜在该时期适当补充氮、磷肥，以避免秸秆与作物争养分而导致减产。

关键词：秸秆;腐解过程;养分释放;腐解剂

基金资助：基金项目:国家自然科学基金项目(41907071)；国家重点研发计划项目(2016YFD0300902)；湖北省农业科学院重大专项(2017CGPY03)； 湖北省农业科学院植保土肥研究所青年基金项目(2021ZTSQJ03)。