CN114287302B - 一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，该方法为：10月底至11月上旬，将水稻用收割机收获，秸秆随之粉碎后在原地，再撒施水稻秸秆腐熟菌剂后翻耕；非栽培期灌水达土壤饱和含水量；第二年5月初旋耕，5月中旬耙地并施用450kg/hm²～600kg/hm²的氮磷钾缓释肥作基肥，在插秧前5天～7天，插前封闭处理；5月中下旬，移栽，移栽后追肥3次，第1次追施97.5kg/hm²的尿素，第2～3次均追施112.5kg/hm²的尿素；病虫害发生前，喷施农药防治。本发明不仅推进水稻秸秆的资源化利用进程，减少环境污染，保护生态环境，还具有较好的经济、生态和社会效益，有利于农业绿色、可持续发展。

Description

一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法

技术领域

本发明属于秸秆综合利用技术领域，具体涉及一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法。

背景技术

冀东滨海稻区是河北水稻主产区，种植面积约100万亩。年产水稻秸秆水稻秸秆数量约为70-80万吨，由于缺乏高效利用技术，多数被焚烧，不仅造成资源浪费、土壤生态系统破坏，还造成大气污染。近年来，政府已严令禁止秸秆焚烧，大力提倡秸秆还田。众所周知，秸秆还田是提高土壤有机碳含量的有效措施，但是如果还田不合理，将大幅促进CH₄排放，由此增加的温室效应将高于其固碳效应。该区域由于冬春季温度低，秸秆还田腐解慢，尤其秸秆自然腐解期与水稻返青、分蘖期重叠，严重抑制秧苗生长，这一问题成为影响秸秆还田技术大面积推广的主要因素。另外在秸秆还田条件下水稻种植过程中存在肥料配比不合理，施肥精准度不高等问题，导致肥料利用率低，耕地质量下降，温室气体排放量增加，对农田和大气生态环境产生不良影响。因此，建立合理的固碳减排、减肥增效技术是目前该区域急需亟待的任务之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，该方法通过对还田时期、非栽培期水分管理、移栽时期、秸秆腐解过程中可以释放氮磷钾而对精准施肥的缜密地分析，构建了合理的冀东滨海稻区固碳减排、减肥增效方法，不仅推进水稻秸秆的资源化利用进程，减少环境污染，保护生态环境，还具有较好的经济、生态和社会效益，有利于农业绿色、可持续发展。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，其特征在于，该方法为：

S1、秋季水稻收获秸秆粉碎还田：第一年10月底至11月上旬，将水稻用收割机收获，稻茬的留茬高度为10cm～15cm，将秸秆粉碎成长度为5cm～10cm，全量还田，得到还田秸秆，在还田秸秆上撒施水稻秸秆腐熟菌剂，将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕；非栽培期灌水使土壤达到饱和含水量；

所述水稻秸秆腐熟菌剂由以下重量份的原料制成：白蚁菌(Isoptericola sp.)20份～50份、长柄木霉(Trichoderma longibrachiatum)20份～50份、芬莱氏链霉菌（Streptomyces finlayi ）20份～50份、葡萄球菌（Staphylococcus sp.）20份～50份，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）10份～30份和胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）10份～30份；

S2、第二年5月初进行旋耕，5月中旬耙地并施用450kg/hm²～600kg/hm²的氮磷钾缓释肥作为基肥，在插秧前5天～7天，在水层为5cm～7cm的条件下，用除草剂进行插前封闭处理；

S3、于5月中下旬，选择高度为10 cm～15cm、叶片黄绿色、根系白发的水稻秧苗进行移栽，移栽密度为每株面积为30cm×16cm；

S4、在移栽后每隔7天追肥3次，第1次追施97.5kg/hm²的尿素，第2～3次均追施112.5kg/hm²的尿素；

S5、在水稻病虫害发生前，喷施农药进行防治。

优选地，S1中所述非栽培期指的是将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕后到旋耕前的时间。

优选地，S1中所述还田秸秆的还田量为18t/hm²～25t/hm²，所述水稻秸秆腐熟菌剂的撒施量为30L/ hm²～45L/ hm²。

优选地，S1中所述翻耕的深度为10cm～15cm。

优选地，S2所述氮磷钾缓释肥中N的质量分数为25%，P₂O₅的质量分数为9%，K₂O的质量分数为11%。

优选地，S2耙地时水层以50%～60%土垡露出为宜。

优选地，S2中所述除草剂为40%噁草·丙草胺微乳剂和10%吡嘧磺隆可湿性粉剂的混合物；所述40%噁草·丙草胺微乳剂中丙草胺的质量分数为30%，噁草酮的质量分数为10%；所述40%噁草·丙草胺微乳剂的用药量为90毫升/亩～100毫升/亩；所述10%吡嘧磺隆可湿性粉剂的用药量为15克/亩～20克/亩。

优选地，S2中所述插前封闭处理的方法采用无人机喷施，喷幅为10m，飞行高度为2.5m,飞行速度为8m/s，药液雾化等级为550微米。

优选地，S5中喷施农药为：

在拔节期喷施用量为5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

孕穗期喷施20mL/亩的25%唑醚·戌唑醇悬浮剂、40克/亩的75%三环唑可湿性粉剂40克、7.5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

抽穗期喷施20mL/亩的25%唑醚·戌唑醇悬浮剂、60克/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

乳熟期喷施25mL/亩的20%烯肟·戊唑醇悬浮剂、60mL/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

所述25%唑醚·戌唑醇悬浮剂中吡唑醚菌酯和戊唑醇的质量分数均为12.5%；所述20%烯肟·戊唑醇悬浮剂中烯肟菌胺和戊唑醇的质量分数均为10%。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过对还田时期、非栽培期水分管理、移栽时期、秸秆腐解过程中可以释放氮磷钾而对精准施肥的缜密地分析，构建了合理的冀东滨海稻区固碳减排、减肥增效方法，不仅推进水稻秸秆的资源化利用进程，减少环境污染，保护生态环境，还具有较好的经济、生态和社会效益，有利于农业绿色、可持续发展。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例3的不同处理下秸秆残留率。

图 2是本发明实施例3的曹妃甸区2016-2020年的温度变化。

具体实施方式

实施例1

本试验在河北省农林科学院滨海农业综合试验站（39°17’40’’N-118°27’22’’E）进行，试验站海拔2.5米，属于东部季风区暖温带半湿润季节型近海大陆性气候，年均气温11.4℃，年降水量为635.9mm，集中在7-8月份。供试水稻品种为滨稻18。

本实施例为冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，该方法为：

S1、秋季水稻收获秸秆粉碎还田：第一年10月底（2020年10月30日 ），将水稻用收割机收获，稻茬的留茬高度为10cm，将秸秆粉碎成长度为5cm，全量还田，得到还田秸秆，在还田秸秆上撒施水稻秸秆腐熟菌剂，将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕，翻耕深度为10cm；非栽培期灌水使土壤达到饱和含水量；所述非栽培期指的是将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕后到旋耕前的时间；所述还田秸秆的还田量为25t/hm²，所述水稻秸秆还田腐熟菌剂的撒施量为45L/ hm²；

所述水稻秸秆还田腐熟菌剂由以下重量份的原料制成：白蚁菌20份、长柄木霉20份、芬莱氏链霉菌20份、葡萄球菌50份，枯草芽孢杆菌30份和胶胨样芽孢杆菌30份；

S2、第二年5月初（5月5日）进行旋耕，5月中旬（5月12日）耙地并施用600kg/hm²的氮磷钾缓释肥作为基肥，耙地时水层以50%土垡露出为宜，在插秧前5天，在水层为5cm的条件下，用除草剂进行插前封闭处理，采用无人机喷施，喷幅为10m，飞行高度为2.5m,飞行速度为8m/s，药液雾化等级为550微米；所述氮磷钾缓释肥中N的质量分数为25%，P₂O₅的质量分数为9%，K₂O的质量分数为11%；

所述除草剂为用药量为90毫升/亩的40%噁草·丙草胺微乳剂和用药量为15克/亩的10%吡嘧磺隆可湿性粉剂的混合物；所述40%噁草·丙草胺微乳剂中丙草胺的质量分数为30%，噁草酮的质量分数为10%；

S3、于5月中旬（5月19日），选择高度为10 cm～15cm、叶片黄绿色、根系白发的水稻秧苗进行移栽，移栽密度为每株面积为30cm×16cm；

S4、在移栽后每隔7天追肥3次，第1次追施97.5kg/hm²的尿素，第2～3次均追施112.5kg/hm²的尿素；

S5、在水稻病虫害发生前，喷施农药进行防治，在拔节期喷施用量为5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

孕穗期喷施20mL/亩的25%唑醚•戌唑醇悬浮剂、40克/亩的75%三环唑可湿性粉剂40克、7.5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

抽穗期喷施20mL/亩的25%唑醚•戌唑醇悬浮剂、60克/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

乳熟期喷施25mL/亩的20%烯肟•戊唑醇悬浮剂、60mL/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

所述25%唑醚•戌唑醇悬浮剂中吡唑醚菌酯和戊唑醇的质量分数均为12.5%；所述20%烯肟•戊唑醇悬浮剂中烯肟菌胺和戊唑醇的质量分数均为10%。

本试验采用单因素试验，并设置对照，CK为秸秆不还田，处理分别设为T1-T3，T1为HT20（本实施例的水稻秸秆腐熟菌剂）作用下秸秆还田，T2为农富康秸秆还田腐熟剂（市购，农富康生物科技有限公司）作用下秸秆还田，T3为未施用腐熟剂还田。非栽培期适量灌水，5月21日移栽，栽培期间肥料施用方案为：CK秸秆不还田处理采用常规施肥，T1-T3采用化肥减施方案（表1），底肥一次性施入，蘖肥分三次追施，第一次97.5kg/hm²，后两次分别为112.5kg/hm²，穗肥待到小穗长到0.3-0.5cm时施用。农药及水分管理措施同常规。小区面积为744m²(18.6×40m)。分蘖期每隔10天测定一次CH₄和N₂O的排放量，收获期测定产量和土壤有机质含量。

表1 化肥减施方案

表2产量及土壤有机质含量

注：表中不同小写字母表示差异达显著水平P<0.05，下面各表同。

表3分蘖期CH₄和N₂O累计排放量

应用该方法后，与秸秆不还田常规施肥比较，不仅实现了化肥减施，而且实现了稻田固碳减排、水稻产量和效益增加（表2，3），土壤有机含量提高了13.36%-37.79%，分蘖期CH₄和N₂O累计排放量分别降低了61.86%和56.67%；按照稻谷价格2.6元/kg计算，在化肥减量26.5%基础上，施用自本实施例的水稻秸秆腐熟菌剂还田，水稻亩增产2.26%,亩节本增收131.12元。

实施例2

本实验于2020年-2021年在河北省唐山市曹妃甸区四农场进行。试验地0-20cm耕层土壤理化性质：全盐含量为1.39 g/kg，pH值为 7.51，有机质18.56g/kg，速效磷20.13g/kg。速效钾255.12 mg/kg，速效氮为78.81 mg/kg。

本实施例为冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，该方法为：

S1、秋季水稻收获秸秆粉碎还田：第一年11月上旬（2020年11月1日），将水稻用收割机收获，稻茬的留茬高度为15cm，将秸秆粉碎成长度为8cm，全量还田，得到还田秸秆，在还田秸秆上撒施水稻秸秆腐熟菌剂，将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕，翻耕深度为15cm；非栽培期灌水使土壤达到饱和含水量；所述非栽培期指的是将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕后到旋耕前的时间；所述还田秸秆的还田量为18t/hm²，所述水稻秸秆腐熟菌剂的撒施量为30L/ hm²；

所述水稻秸秆还田腐熟菌剂由以下重量份的原料制成：白蚁菌50份、长柄木霉50份、芬莱氏链霉菌50份、葡萄球菌20份，枯草芽孢杆菌10份和胶胨样芽孢杆菌10份；

S2、第二年5月初（5月8日）进行旋耕，5月中旬（5月15日）耙地并施用450kg/hm²的氮磷钾缓释肥作为基肥，耙地时水层以60%土垡露出为宜，在插秧前7天，在水层为7cm的条件下，用除草剂进行插前封闭处理，采用无人机喷施，喷幅为10m，飞行高度为2.5m,飞行速度为8m/s，药液雾化等级为550微米；所述氮磷钾缓释肥中N的质量分数为25%，P₂O₅的质量分数为9%，K₂O的质量分数为11%；

所述除草剂为用药量为100毫升/亩的40%噁草·丙草胺微乳剂和用药量为20克/亩的10%吡嘧磺隆可湿性粉剂的混合物；所述40%噁草·丙草胺微乳剂中丙草胺的质量分数为30%，噁草酮的质量分数为10%；

S3、于5月下旬（5月23日），选择高度为10 cm～15cm、叶片黄绿色、根系白发的水稻秧苗进行移栽，移栽密度为每株面积为30cm×16cm；

S4、在移栽后每隔7天追肥3次，第1次追施97.5kg/hm²的尿素，第2～3次均追施112.5kg/hm²的尿素；

S5、在水稻病虫害发生前，喷施农药进行防治，在拔节期喷施用量为5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

孕穗期喷施20mL/亩的25%唑醚•戌唑醇悬浮剂、40克/亩的75%三环唑可湿性粉剂40克、7.5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

抽穗期喷施20mL/亩的25%唑醚•戌唑醇悬浮剂、60克/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

乳熟期喷施25mL/亩的20%烯肟•戊唑醇悬浮剂、60mL/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

所述25%唑醚•戌唑醇悬浮剂中吡唑醚菌酯和戊唑醇的质量分数均为12.5%；所述20%烯肟•戊唑醇悬浮剂中烯肟菌胺和戊唑醇的质量分数均为10%。

水稻平均亩产量为802kg/亩，土壤平均有机质含量为26.74g/kg。

实施例3

本实施例为对冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法确立的试验：

研究区位于唐山市曹妃甸区滨海现代农业综合试验站一农试验田（N39° 16’31”，E118°27’5.14”）进行，属东部季风区暖温带半湿润季节型近海大陆性气候，具有光照充足，降水集中，雨热同期，四季寒暖干湿分明等气候特征。年平均气温11.4℃，蒸发量平均为1969mm,年降水量为635.9mm，主要集中在7-8月份。试验地土壤类型为水稻土，0-20cm耕层土壤理化性质：全盐含量为1.26 g/kg，pH值为 7.65，有机质17.94g/kg，全氮1.13 g/kg，速效磷19.90 mg/kg。速效钾242.32 mg/kg，速效氮为73.11 mg/kg。

该区域为单季稻种植，供试材料为滨稻18，生育期170-175天，采用插秧栽培方式，插秧密度为30×16cm。 供试腐熟剂3种，分别为HT20（实施例1中的水稻秸秆腐熟菌剂：白蚁菌20份、长柄木霉20份、芬莱氏链霉菌20份、葡萄球菌50份，枯草芽孢杆菌30份和胶胨样芽孢杆菌30份）、农富康秸秆还田腐熟剂（市购，农富康生物科技有限公司，简称NFK）。

（一）试验一：非栽培期水分管理、还田时期和移栽时期选择试验

本试验设置水稻收获后还田D1和第二年春季土壤化冻后还田D2。均采用三裂式裂区试验，还田与菌剂施用情况为主因素A，包含4个水平，A1～A4分别为施用HT20还田、施用NFK还田、未施菌剂还田和秸秆不还田对照。非栽培期水分管理（非栽培期指的是还田秸秆、菌剂和稻茬一起进行翻耕后到旋耕前的时间）为副因素B，包含2个水平，B1不灌，B2灌水，让土壤含水量接近饱和状态，并非大水漫灌。移植时期为副副因素C，包含3个水平，C1早植（约5月15日），C2常规（5月22日），C3晚植（5月29日），其余栽培期间肥料、农药及水分管理措施同常规。主区面积为166m²，副区面积为83m²，再裂区面积为25m²，重复3次。移栽后第7天调查株高及每穴基本苗，每小区挂牌调查10穴，后每7天调查一次株高及每穴分蘖数，直到停止分蘖为止，记录水稻有效穗数。

结果与分析

1、不同还田时期和非栽培期灌水对水稻分蘖及成穗的影响

表4可以看出，还田时期对水稻最高分蘖数、分蘖速度、有效穗数和成穗率均有显著影响，秋季还田D1显著高于春季还田。非栽培期灌水对最高分蘖数有显著影响，灌水处理B2的最高分蘖数高于不灌水处理，但是对有效穗数、成穗率和分蘖速度的影响均不显著。因此秋季为最佳还田时期，水源充足的地区在非栽培期可以适当灌水，切忌大水漫灌。

表4不同还田时期与非栽培期不同水分管理下水稻分蘖及成穗率

2、不同移栽时期对水稻分蘖及成穗的影响

不同移栽时期对最高分蘖数、分蘖速度、有效穗数和成穗率均有较大影响（表5），最高分孽数上表现为C1＞C2＞C3，分蘖速度表现为C3＞C1＞C2，有效穗数表现为C2＞C1＞C3，成穗率表现为C3＞C2＞C1。总体分析来看，C2为比较合适的移栽时期。

表5不同移栽时期水稻分蘖及成穗率

配施不同菌剂还田对水稻分蘖及成穗率的影响

施用不同菌剂还田对水稻最高分蘖、分蘖速度、有效穗数和成穗率均有较大影响（表6）。A1处理下最高分蘖、分蘖速度、有效穗数和成穗率显著高于其余处理，最高分蘖数表现为A1＞A4＞A2＞A3，分蘖速度表现为A1＞A4＞A2＞A3，有效穗数表现为A1＞A2＞A4＞A3，成穗率表现为A1＞A2＞A4＞A3。可见，菌剂A1的效果最好。

表6不同菌剂作用下还田水稻分蘖及成穗率

综上可以看出，施用HT20秋季还田，水源充足地区可在还田翻耕后给与适当灌水，然后于第二年5月中下旬进行秧苗移栽对水稻最高分蘖数、有效穗数和成穗率均有较大提高。

（二）试验二：精准施肥方案确定

试验在河北省农林科学院滨海农业综合试验站（39°17’40’’N-118°27’22’’E）进行，试验站海拔2.5米，属于东部季风区暖温带半湿润季节型近海大陆性气候，年均气温11.4℃，年降水量为635.9mm，集中在7-8月份。

供试水稻品种为滨稻18。尿素（N含量46%）、45%美丹利（N含量25%，P₂O₅含量9%，K₂O含量11%）、硫酸钾（K₂O含量50%）、50%硅谷缓释肥（N含量25%，P₂O₅含量10%，K₂O含量15%）。

于2020年11月开始，2021年5月21日移栽，2021年10月结束。前茬作物为水稻，并在收获季节将HT20（实施例1中的水稻秸秆还田腐熟菌剂：白蚁菌20份、长柄木霉20份、芬莱氏链霉菌20份、葡萄球菌50份，枯草芽孢杆菌30份和胶胨样芽孢杆菌30份）喷洒于秸秆后进行翻耕还田处理，翻耕深度10-15cm，并灌水使土壤含水量接近饱和。

试验设置常规施肥和减量施肥4个处理（详见表7），常规施肥T1，主要模拟农户习惯施肥；减量施肥T2，减施化肥17.42%，减施氮肥6.45%；减量施肥T3，减施肥料26.51%，减施氮肥20.28%；减量施肥T4，减施肥料34.90%，减施氮肥26.09%。每个处理3次重复，随机排列。田间管理与常规管理一致。

表7 施肥方案

结果与分析

1、水稻产量构成因素

在秸秆还田条件下，不同施肥措施对水稻产量构成因素的影响如表8所示，各处理组的产量构成因素之间存在显著性差异。T3处理组的有效穗数为16.11，高于其它三个处理组，比T1和T2和T4分别提高了8.19%、12.89%、9.93%，显著高于T2处理组。T3处理组的结实率为94.72%，显著高于常规施肥T1处理组，相比T1提高了1.23%，T2和T4的结实率分别为94.14%和94.52%，与其它三组没有显著性差异。T2处理组的穗粒数显著高于其它三个处理组，最高为339.12，分别高于其它三个组10.5%、3.7%、5.6%。T3处理组的有效穗数和结实率均高于其它三个处理组。四个不同处理的水稻千粒重并没有显著性差异，均表现在32g左右。

表8 秸秆还田下不同施肥处理对水稻构成因子的影响

2、对水稻产量影响

在秸秆还田条件下，常规施肥T1处理组的水稻产量为9353 kg/hm²，减量施肥T2、T3、T4三个处理组水稻最终产量均高于常规施肥T1处理组，分别为9951 kg/hm²、10953 kg/hm²、10110 kg/hm²，分别增产了6.39%、17.11%、8.09%。减量施肥T3处理组的增产效果最为显著，同时也高于减量施肥T2和T4处理组。

（三）试验三：秸秆还田后腐解规律研究

盆栽试验在河北省农林科学院滨海农业综合试验站（39 °17 ′40 ″N-118 °27 ′22 ″ E）进行，试验站海拔2.5米，属于东部季风区暖温带半湿润季节型近海大陆性气候，年均气温11.4℃，年降水量为635.9mm，集中在7-8月份。土壤类型为盐渍型滨海粘壤土，多年种植水稻。

水稻品种为滨稻18，生育期170天，由河北省农林科学院滨海农业研究所选育。水稻秸秆为当地上一季未发病水稻秸秆，含有氮（N）0.68%、磷（P₂O₅）0.13%和钾（K₂O）1.34%，C/N为67，水稻秸秆用粉碎机粉碎成5cm左右。腐熟剂分别为HT20（实施例1中的水稻秸秆还田腐熟菌剂：白蚁菌20份、长柄木霉20份、芬莱氏链霉菌20份、葡萄球菌50份，枯草芽孢杆菌30份和胶胨样芽孢杆菌30份）和农富康秸秆还田腐熟剂（市购）。

采用随机区组设计，设置3个处理组，分别为：

（1）秸秆直接还田--CK；

（2）秸秆还田配水稻秸秆实施例1中的水稻秸秆还田腐熟菌剂（HT20）--JH；

（3）秸秆还田配施农富康秸秆还田腐熟剂—JF；

为模拟田间生产环境，建立盆栽试验微区，每个微区规格为600cm（长）×200cm（宽）×60cm（深），其中摆满塑料桶（规格56×58cm），桶四周及底部扎孔保证土壤的透气与水分的流出，桶与桶之间的缝隙用土填满，每个处理安排在一个微区中，防止微区之间相互污染，降低试验误差，3个微区为3次重复。试验采用尼龙网袋填埋法，尼龙网袋规格为长×宽=50cm×45cm，孔径为0.178mm，以隔离土壤。每袋装水稻秸秆262g（按10500kg/hm²秸秆全量还田计算）。各处理于2019年11月25日施入土壤深耕，2020年5月28日移栽水稻秧苗，每盆5穴，每穴5株。各处理锄草、灌溉、病虫害等生产管理按当地习惯进行。于2020年10月10日收获水稻。

分别于还田后180、210、225、240、255、265和295天采集秸秆样品，7个采样时间正对应于水稻移栽期（2020年5月28日），分蘖期（2020年6月15日），拔节期（2020年6月28日），孕穗期（2020年7月25日），抽穗期（2020年8月5日），乳熟期（2020年8月20日），成熟期（2020年10月8日）。每次各取5盆，秸秆腐解样品于65℃下烘干至恒重，计算水稻秸秆残留率。质量残留率和养分残留率计算公式为：

质量残留率（%）=M_t/M₀，

式中M₀为秸秆腐解前的初始质量；

M_t为分解t时秸秆腐解后剩余质量。

结果与分析

各处理秸秆质量残留率均随腐解时间的延长而下降，且表现出前期腐解快，后期逐渐缓慢的特征，不同处理间存在差异（图1）。可以看出，施用HT20（水稻秸秆还田腐熟菌剂：白蚁菌20份、长柄木霉20份、芬莱氏链霉菌20份、葡萄球菌50份，枯草芽孢杆菌30份和胶胨样芽孢杆菌30份）的处理在0-180天内，质量残留率快速下降，为快速腐解期，180-225天内，质量残留率缓慢下降，为腐解缓慢期，225-295天，质量残留率基本没有变化，为腐解停滞期。对照处理在0-240天内属于快速腐解期，240-255天为腐解缓慢期，255-295天为腐解停滞期。农富康秸秆还田腐熟剂处理在0-225天内为腐解快速期，225-240天为腐解缓慢期，240-295天为腐解停滞期。可见，施用水稻秸秆还田腐熟菌剂还田处理可以加速还田秸秆的腐解，将秸秆快速腐解期提前至移栽前完成，移栽后进入腐解缓慢期，降低了由于快速腐解产生大量有害气体对水稻秧苗的危害，与对照和其他腐熟剂比较比较，可以提前45-60天进入腐解缓慢期。

由图2可以看出，曹妃甸区2016-2020年的气温变化，结合不同处理的秸秆残留率可知，秋季配施HT20还田处理，在还田后180天内，也就是在第二年5月份即完成快速腐解期，期间的平均温度为6.14℃，其余处理在还田后225-240天内，也就是7-8月份才完成快速腐解，期间平均温度为12.65℃，因此可推断出HT20在较低温度下（6℃左右）即可启动，通过微生物活动加速秸秆腐解。秋季还田要好于春季还田，从曹妃甸近几年气温来看，11月份平均温度在5.5℃，12-1月份两个月平均气温都在零度以下，2月份温度开始上升至零度以上，3月份平均气温7℃，如果水稻收获后，大概11月份配施HT20还田，当时温度在5℃左右，微生物还能启动，对秸秆腐解有一定的促进作用，然后经过三个月的冻融，到3月份温度上升，微生物又开始活动，在封冻前腐解的基础上，秸秆开始加速腐解，相对春季还田来说有一个启动-休眠-再启动的过程，因此，秋季还田更利于春季还田。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，其特征在于，该方法为：

S1、秋季水稻收获秸秆粉碎还田：第一年10月底至11月上旬，将水稻用收割机收获，稻茬的留茬高度为10cm～15cm，将秸秆粉碎成长度为5cm～10cm，全量还田，得到还田秸秆，在还田秸秆上撒施水稻秸秆腐熟菌剂，将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕；非栽培期灌水使土壤达到饱和含水量；

所述水稻秸秆腐熟菌剂由以下重量份的原料制成：白蚁菌20份～50份、长柄木霉20份～50份、芬莱氏链霉菌20份～50份、葡萄球菌20份～50份，枯草芽孢杆菌10份～30份和胶胨样芽孢杆菌10份～30份；

S1中所述非栽培期指的是将所述水稻秸秆腐熟菌剂、还田秸秆和稻茬一起进行翻耕后到旋耕前的时间；

S1中所述还田秸秆的还田量为18t/hm²～25t/hm²，所述水稻秸秆腐熟菌剂的撒施量为30L/ hm²～45L/ hm²；

S1中所述翻耕的深度为10cm～15cm；

S2、第二年5月初进行旋耕，5月中旬耙地并施用450kg/hm²～600kg/hm²的氮磷钾缓释肥作为基肥，在插秧前5天～7天，在水层为5cm～7cm的条件下，用除草剂进行插前封闭处理；

S2所述氮磷钾缓释肥中N的质量分数为25%，P₂O₅的质量分数为9%，K₂O的质量分数为11%；

S2、耙地时水层为50%～60%土垡露出；

S3、于5月中下旬，选择高度为10 cm～15cm、叶片黄绿色、根系发白的水稻秧苗进行移栽，移栽密度为每株面积为30cm×16cm；

S4、在移栽后每隔7天追肥3次，第1次追施97.5kg/hm²的尿素，第2～3次均追施112.5kg/hm²的尿素；

S5、在水稻病虫害发生前，喷施农药进行防治。

2.根据权利要求1所述的一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，其特征在于，S2中所述除草剂为40%噁草·丙草胺微乳剂和10%吡嘧磺隆可湿性粉剂的混合物；所述40%噁草·丙草胺微乳剂中丙草胺的质量分数为30%，噁草酮的质量分数为10%；所述40%噁草·丙草胺微乳剂的用药量为90毫升/亩～100毫升/亩；所述10%吡嘧磺隆可湿性粉剂的用药量为15克/亩～20克/亩。

3.根据权利要求1所述的一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，其特征在于，S2中所述插前封闭处理的方法采用无人机喷施，喷幅为10m，飞行高度为2.5m,飞行速度为8m/s，药液雾化等级为550微米。

4.根据权利要求1所述的一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法，其特征在于，S5中喷施农药为：

在拔节期喷施用量为5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

孕穗期喷施20mL/亩的25%唑醚·戌唑醇悬浮剂、40克/亩的75%三环唑可湿性粉剂40克、7.5mL/亩的200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

抽穗期喷施20mL/亩的25%唑醚·戌唑醇悬浮剂、60克/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

乳熟期喷施25mL/亩的20%烯肟·戊唑醇悬浮剂、60mL/亩的30%三环唑悬浮剂和20克/亩的25%吡蚜酮悬浮剂；

所述25%唑醚·戌唑醇悬浮剂中吡唑醚菌酯和戊唑醇的质量分数均为12.5%；所述20%烯肟·戊唑醇悬浮剂中烯肟菌胺和戊唑醇的质量分数均为10%。

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