关键词：
瘤胃液
秸秆腐解
土壤养分
土壤关键酶活性
土壤微生物群落
水稻产量
摘要：
与传统秸秆还田方式相比,利用微生物菌剂配施秸秆还田具有高效和环境友好的特点,但是现有的微生物菌剂存在货架期较短以及还田后时效性不足等缺点,而瘤胃液含有大量的纤维素降解菌及关键酶系统。因此,本试验以瘤胃液作为微生物菌剂,以江西红壤水稻土为研究对象,通过尼龙网袋原位掩埋试验和小区试验相结合,设置了六个处理,包括不配施瘤胃液CK（CK1,秸秆还田深度5 cm;CK2,秸秆还田深度10 cm;CK3,秸秆还田深度20 cm）和配施瘤胃液RM（RM1,秸秆还田深度5 cm;RM2,秸秆还田深度10 cm;RM3,秸秆还田深度20 cm）,探究不同还田深度对秸秆促腐效果及水稻产量的影响,考察瘤胃液促腐秸秆还田后土壤基础养分、微生物群落丰度和土壤关键酶活性的变化。本试验主要结果如下:
（1）瘤胃液促腐秸秆不同还田深度对双季稻还田秸秆的失重率以及碳氮养分释放的影响具有一定的差异性。在两季水稻成熟期各处理组秸秆的失重率均达到70%以上,其中RM2处理在早晚稻成熟期,秸秆失重率均达到峰值,分别为73.67%和85.66%。RM3处理,在早稻分蘖期总氮释放率为27.48%,较对照相比提升了6.62%。在双季稻成熟期,处理组总碳释放率均高于对照组,其中处理RM2总碳释放率最高为68.90%。
（2）瘤胃液促腐秸秆不同还田深度均能有效提高土壤养分含量。较对照相比,晚稻整个生育期瘤胃液促腐秸秆还田处理组土壤的碱解氮、速效钾、有效磷、总碳和有机质含量平均提升了12.92%、14.32%、5.36%、9.38%、10.45%,早稻整个生育期瘤胃液促腐秸秆还田处理组土壤的碱解氮、速效钾和有效磷、总碳和有机质含量平均提升了5.08%、14.90%、8.31%、11.44%、11.86%。
（3）瘤胃液促腐秸秆不同还田深度对土壤关键酶活性影响具有一定的差异性。在0-20 cm范围内,随着秸秆还田深度的增加,土壤关键酶活性呈现上升的趋势。RM2处理在晚稻分蘖期土壤纤维素酶的活性为15.07 U·g-1,相比CK2和RM1处理,分别提升了8.58%和5.62%。当还田深度继续增加时,其土壤关键酶活性变化不显著,土壤纤维素酶活性最高达到了15.17 U·g-1,较CK3处理相比提升了5.73%。在早晚稻齐穗期,RM3处理的土壤过氧化氢酶活性均达到最高,分别为109.49 U·g-1和101.22 U·g-1,其次为RM2处理,分别为107.47 U·g-1和97.67 U·g-1。
（4）瘤胃液促腐秸秆不同还田深度导致土壤微生物群落丰度和多样性发生了变化。在水稻苗期,瘤胃液促腐秸秆还田均能够提高土壤微生物群落丰度,RM1处理主要体现在拟杆菌门相对丰度的显著增加,相较于CK1处理提升了67.80%。RM2处理显著提高了土壤中绿弯菌门的相对丰度,较CK2处理提升了42.05%。而RM3处理更有利于放线菌门相对丰度的增加,较CK3处理提升了38.34%。但是添加瘤胃液的各处理组,其土壤中的变形杆菌门和酸杆菌门相对丰度下降。在水稻成熟期,处理组内疣微菌门成为主导菌门,同时盐古菌门和泉古菌门的相对丰度增加。
（5）瘤胃液促腐秸秆10 cm深度还田更有利于水稻产量的提高。RM2处理对水稻结实率的提升效果显著,早晚稻结实率分别为82.15%和84.53%,较对照相比分别提升了2.67%和3.25%。并且RM2处理对水稻千粒重和有效穗数也有一定的提升效果,这使得RM2处理中早晚稻理论产量均达到峰值,分别为6150.15 kg·hm-2和6316.05 kg·hm-2。然而,RM3处理的水稻千粒重较处理RM2无显著性差异,但由于结实率略低于处理RM2,所以理论产量低于处理RM2,高于RM1处理,说明瘤胃液促腐秸秆还田深度在10 cm和20 cm均能在水稻发育后期提供充足的养分,并且以还田深度10 cm效果最优。
综上所述,RM2处理能够有效促进秸秆的腐解,提高土壤养分含量,达到水稻增产效果。
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