摘要：针对黑龙江省西部地区鲜食玉米秸秆肥料化还田利用问题，以本地区主栽主推的鲜食玉米品种为材料，利用尼龙网袋法，开展鲜食玉米秸秆还田腐解规律研究，通过对不同还田时间、不同切碎长度秸秆腐解情况的测定，探索鲜食玉米秸秆全量还田效果，明确腐解规律，为鲜食玉米的生产和秸秆的绿肥还田利用提供技术支撑。结果表明，黑龙江省西部地区鲜食玉米收获期不同品种秸秆还田腐解率存在较大差异，收获时期是影响腐解率的重要因素，各品种腐解率随扎短长度的增加而降低。

　　关键词：玉米；秸秆饲料；腐解；规律

　　Study on the Decomposition of Fresh Corn Straw Treated with Green Manure in Western Region，Heilongjiang

　　LI Xuye1，YOU Haiyang1，DONG Yang2，GUO Wenkai1，LI Li1，WANG Jia1，GUO Chunhui1，WANG Rui1，ZHANG Jun1

　　（1.Animal Husbandry and Veterinary Branch，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Qiqihar Heilongjiang 161005，China；2.Qiqihar Branch，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Qiqihar Heilongjiang 161000，China）

　　Abstract：In In order to solve the problem of using fresh corn straw as fertilizer in thefield in western Heilongjiang，a study was conducted on the decomposition of fresh corn straw using nylon net bag method using the main fresh corn varieties planted in the region as materials，the effect of fresh corn straw returning tofield was studied by measuring the decomposed condition of straw with different returning time and different chopping length，it provides technical support for the production of fresh corn and the application of green manure．The results showed that there were significant differences in decomposition rates of fresh corn stalks among different varieties at harvest time in western Heilongjiang，the decomposition rate of all varieties decreased with the increase of the length of tie.

　　Keywords：corn，straw feed，decay，law

　　0引言

　　随着人们消费理念和膳食结构的变化，国内市场对鲜食玉米的需求呈逐年上升趋势。2020年我国鲜食玉米种植面积超过133万hm2，市场消费量达到570亿穗，黑龙江省鲜食玉米播种面积13.2万hm2，产出鲜食玉米果穗60亿穗。2021年更是突破20万hm2，产生显著经济效益。鲜食玉米产业已成为我国种植业中最具竞争力和发展潜力的新兴产业[1]。但随着鲜食玉米种植面积的不断扩大，秸秆的利用问题和环境承载压力阻碍了产业的发展，如何高效的利用秸秆、形成高附加值资源、有效助力鲜食玉米产业和畜牧产业发展，是急需解决的问题。鲜食玉米收获期秸秆处于青绿状态，木质化程度低，含水量和可溶性糖类含量高，这些有利条件为秸秆的翻埋全量绿肥还田提供了物质基础[2]。同时黑龙江省7—8月环境温度高、土壤含水量高、雨水充足，也为秸秆的还田提供了外部环境条件。通过鲜食玉米秸秆绿肥还田，解决秸秆废弃物制约鲜食玉米产业发展问题，变废为宝，助力鲜食玉米产业升级。同时通过还田把秸秆中的有机质转化成土壤中的有机质，增强土壤肥力，优化土壤的团粒结构，对于黑土保护有重要意[3]。

　　1材料与方法

　　1.1试验材料

　　还田腐解规律研究以甜糯鲜食玉米品种万糯2000为试验材料；不同品种还田效果研究以适宜黑龙江省西部区主推、主栽的15个不同基因型鲜食玉米品种为试验材料。具体品种信息见表1。

　　1.2试验地概况

　　试验区位于松嫩平原的齐齐哈尔市富拉尔基区，地处东经123°41′、北纬47°15′，春季干旱多风，冬季寒冷少雪，年平均气温3℃,极端最高温37.5℃,最低温-39.5℃,≥10℃的积温2 722.1℃,年平均降水量450 mm，无霜期130 d左右；土壤为黑风沙土，pH值7.4，含盐量0.24%，肥力中等，具备稳定的灌溉条件。

　　1.3试验设计

　　1.3.1材料准备

　　将15个鲜食玉米品种以常规垄作方式种植于试验区，垄宽0.65 m、6行区、行长5 m、3次重复，田间管理参照鲜食玉米生产进行。于鲜食果穗收获期青绿茎秆为材料，果穗收货当天既开展还田试验。

　　1.3.2试验设计

　　秸秆还田试验采用尼龙网袋法。使用孔径为4 mm的尼龙网袋，每袋分装同一品种鲜食玉米秸秆3.0 kg，切碎长度分别为1、2、3 cm，于还田处15～20 cm深度原位取土7.0 kg，与粉碎秸秆混匀，将秸秆和泥土压实成厚约5 cm长方形条。掩埋于取土处，深度为15～20 cm，原土回填压实。还田后每隔15天取样1次。其中不同长度秸秆还田腐解率试验还田试验从8月23日起，当年取样至11月6日止，次年4月10日土地解冻后继续取样2次，至4月25日止。不同鲜食玉米品种秸秆腐解率分析以各品种鲜食玉米收获期为还田日期，于次年4月25日截止，每不同长度处理取3次重复[3]。

　　1.3.3样品处理

　　每次取样品通过水洗至无泥石残留（水清澈为准），阴凉处晾干，用0.6 cm筛去除杂质，称重得剩余秸秆重量。果穗收获期取秸秆10株测鲜重，切短于阴凉处晾干测干重，得秸秆含水量，3次重复，取平均值作为还田秸秆干重测定参考含水量[4]。

　　1.3.4测定方法

　　利用失重法测定秸秆腐解率和腐解速率：秸秆腐解率=（试验前秸秆重量－剩余秸秆重量）/试验前秸秆重量×100%；秸秆腐解速率=（当前秸秆腐解率－上时期秸秆腐解率）。

　　1.4数据处理与分析

　　试验数据采用WPS Office 2019软件进行原始数据处理。

　　2结果与分析

　　2.1不同长度秸秆还田腐解率研究

　　从试验中可以看出，不同取样处理中，随着腐解时间的延长，腐解率不断增加，万糯2000在次年4月25日1 cm处理腐解率最高为86.87%，3 cm处理最高为74.80%。整体来看，随着秸秆切短长度的增加，腐解率逐渐降低。不同取样时间中不同扎短长度腐解率变化表现出一致性，即同时期腐解率1 cm处理高于2 cm处理高于3 cm处理。各处理腐解率变化见表2。

　　由表2可知，试验中9月7日的腐解速率为56.64%、9月22日为2.01%、10月7日为7.08%、10月22日达到8.69%、11月6日又下降到3.76%、次年的4月10日继续下降为1.46%、4月25日更低为1.22%，比较不同时期腐解速率看，呈现处理前期快、后期慢的特点，如图1所示。试验中还田15 d，3 cm切短处理秸秆的腐解率就达到了47.55%，1 cm切短处理更是达到了63.39%，3个处理的平均腐解量超过还田茎秆总质量的一半以上，腐解率达到了56.64%。随着依取样期的推进，每次取样的腐解率增量远低于第1次。1 cm处理在9月7日—次年4月25日间的平均腐解量分别为56.64%、58.65%、65.73%、74.42%、78.18%、79.64%和80.86%，从平均腐解率规律看，从第16天开始，腐解速率不断下降，各时期的腐解率变化范围为1.22%～56.64%，其中10月7—22日取样的处理腐解速率较高，分别为7.08%和8.69%。11月6日—次年4月10日和4月10—25日处理腐解速率较低，分别为1.46%和1.22%。

　　从图2可以看出，各长度处理同一时期、不同切碎长度间腐解率表现为1 cm处理高于2 cm处理高于3 cm处理，同一时期、不同切碎长度间腐解率比较发现，9月7日、9月22日、10月7日、10月22日、11月6日、次年4月10日和4月25日1 cm较3 cm处理腐解率分别高15.84%、17.56%、18.19%、14.20%、13.50%、11.66%、12.07%。各处理中10月7日处理差异最大达18.19%，次年4月10日处理差异最小为11.66%。

　　2.2不同鲜食玉米品种秸秆腐解规律分析

　　15个品种中，还田腐解比例最高的是早白甜糯2000品种的1 cm处理，腐解率达86.86%，最低的是黑甜糯631品种的3 cm处理，腐解率为54.21%。有7个品种的1 cm处理腐解比率超过80%，分别是万糯2000、白粘双大棒F1、万糯2018、黄金糯2018、早白甜糯2000、福糯363和白糯956，有2个品种的1 cm处理腐解比率低于70%，分别是京科糯3000和黑甜糯631。不同品种的腐解率情况，见表3。

　　试验中茎秆含水量超过80%的品种有8个，其中5个1 cm处理的腐解率超过80%。金甜糯628、鑫万糯3000、京科糯2000的植株含水量达到80%以上，但其1 cm长度的秸秆腐解比率都低于80%，而植株茎秆含水率低于80%的白粘双大棒F1和白糯956的秸秆腐解比率却达到了82%以上。从含水量对腐解比率的影响看，植株平均含水量对腐解比率有一定影响，体现为含水量越高，腐解比率也相对高，但并不呈现线性规律。

　　8月还田处理的11个品种中，有7个品种的1 cm处理腐解率超过80%，9月处理的4个品种，腐解率全部没有达到80%，最高为1 cm处理的75.13%，最低为黑甜糯631的64.5%。可以看出还田时间较早的品种腐解率较高。

　　从单一品种看，随着切短长度的增长，腐解量逐渐降低，所有品种都表现为1 cm处理高于2 cm处理高于3 cm处理，如图3所示。不同品种间不同粉碎长度处理，腐解率差异明显，1 cm处理和3 cm处理腐解率比较看，金甜糯628为16.46%、早白甜糯2000为15.2%，万糯2000为10.66%，福糯363为5.83%。

　　比较不同品种间含水量、收获期及腐解率可以看出，还田时间对茎秆腐解率有重要影响，植株含水量高低对茎秆还田腐解率影响品种间表现不明显。

　　3讨论

　　本试验中随着腐解时间的延长，还田秸秆的腐解率不断提高，整体表现出快—慢—快—慢的趋势，8月23日还田的万糯2000品种，还田的前15 d，3 cm切短处理的腐解率就达到了47.55%，1 cm切短处理更是达到了63.39%，平均腐解率为56.64%，腐解量达到植株全部重量的一半以上，在接下来的9月却下降到2.01%，又在10月升高到7%以上，随后又在11月下降到3%左右。这种快—慢—快的变化从茎秆本身的特点分析，可能与腐解还田前期植株叶片、苞叶、雄蕊等含量较高、木质化程度低、粉碎后叶片与土壤接触面积大和茎秆本身含水量、含糖量较高有关。试验中，从收集的腐解后原料看，多数为茎秆部分，茎叶部分很少，说明植株的叶片和果穗包叶已经在15 d内腐解，剩余原料也多数是茎秆中的比较粗厚的茎秆底部部分，这部分茎秆本身的木质化程度相对高，扎短后与土壤的接触面积较叶片小，影响了腐解还田效率。第16～30天，因为叶片、苞叶等已经腐解完成，而较坚硬的茎秆部分还没有完全进入腐解阶段，所以腐解率会降低，而随着时间的推移，在第30～60天，较坚硬的茎秆部分开始腐解，所以腐解速率又随之升高，达到7%以上，直到11月，温度降低加之更难腐解的茎秆根部需要更长的腐解时间，腐解效率又下降到3%以下。同时这种快—慢—快—慢的腐解变化规律也应该与黑龙江省西部地区雨热环境特点有关[5]。黑龙江省8—9月环境温度高、土壤含水量高、雨水充足，这些有利条件为秸秆还田的初期阶段提供了适宜的环境基础，而随着进入10月，温度降低、雨水减少，茎秆的腐解环境不再适宜，导致腐解效率降到最低[6]。在11月—次年4月，由于低温冰冻，还田茎秆基本处于冷冻状态。

　　15个品种中有7个品种的1 cm处理腐解比率超过80%，6个品种的1 cm处理腐解比率在70%～80%，有2个品种的1 cm处理腐解比率低于70%，分别是京科糯3000和黑甜糯631。这2个品种都是在9月10日以后收获，且收获期茎秆含水量在76%以下。8月还田处理的11个品种中，有7个品种的1 cm处理腐解率超过80%，9月处理的4个品种，腐解率全部没有达到80%，最高为1 cm处理的75.13%、最低为黑甜糯631的64.5%。可以看出还田时间对茎秆腐解率有重要影响，还田时间的早晚是影响鲜食玉米茎秆还田腐解率的重要影响因素。较早收获还田的品种腐解率较高。分析试验中含水量对腐解率的影响，茎秆含水量超过80%的品种有8个，其中5个1 cm处理的腐解率超过80%。而植株茎秆含水率低于80%的白粘双大棒F1和白糯956的秸秆腐解比率却达到了82%以上。从含水量对腐解比率的影响看，植株平均含水量对腐解比率有一定影响，体现为含水量越高，腐解比率也相对高，但并不呈现线性规律。含水量高一定程度上代表植株持绿能力好、茎秆纤维化程度低，有利于腐解；含水率降低田间表现为植株的成熟度较高，同时也因为成熟度高导致植株持绿能力下降，茎秆纤维化程度增加，这在一定程度上影响腐解率。从秸秆还田效果看，收获期植株脱水速度快、持绿效果不好的植株不适宜全量还田。比较不同品种间含水量、收获期及腐解率可以看出，还田时间对茎秆腐解率有重要影响，植株含水量高低对茎秆还田腐解率影响不明显[7]。

　　本试验中茎秆的还田深度为15～20 cm范围，未对更深还田深度进行探究，主要是因为在黑龙江省西部地区，耕层相对较薄，更深的还田深度易将生土翻出，影响下一年度耕作。同时按照现有还田腐解率分析，腐解量可以达到还田要求，不影响下一年度田间耕作，在保护黑土同时较浅的还田深度也有利于机械作业和节省动力[8]。本试验中各类数据为1个还田周期获得，可能因为降雨和温度原因存在一定的误差，同时也没有对4月25日以后的还田腐解率和对土壤的理化性质影响进行研究，下一步将对更长周期的还田效果和对土壤的影响进行研究和探讨，以期完善鲜食玉米茎秆绿肥还田的技术理论和还田实效。

　　4结论

　　黑龙江省西部地区鲜食玉米收获期秸秆还田不同品种还田腐解率存在差异，相同处理腐解量最高可达86.86%，最低为54.21%。各品种腐解率随扎短长度的增加而降低。还田时间对茎秆腐解率有重要影响，含水量对茎秆还田腐解率影响不明显。各品种腐解率在还田后的15 d内最高可达56.64%。提前还田时间是提升还田腐解率的重要手段。

参考文献

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　　[2]刘鹏．鲜食玉米秸秆还田腐解特征及对土壤理化性质的影响[J].农业科技通讯，2023，11：60-62.

　　[3]葛选良，钱春荣，宫秀杰，等．东北北部不同埋深玉米秸秆腐解进程及效应的研究[J]．东北农业科学，2022，47（5）：57-61，155.

　　[4]刘少东，汪春，张伟，等．黑龙江垦区玉米秸秆腐解规律试验研究[J]．农机化研究，2019（8）：186-190.

　　[5]李新举，张志国，李贻学．土壤深度对还田秸秆腐解速度的影响[J]．土壤学报，2001，38（l）：135-138.

　　[6]杨滨娟，黄国勤，钱海燕．秸秆还田配施化肥对土壤温度、根际微生物及酶活性的影响[J]．土壤学报，2014，51（1）：150-157.

　　[7]王蕾，王福林，段彤彤，等．黑龙江省玉米秸秆还田腐解规律的研究[J]．农机化研究，2020（9）：24-31.

　　[8]张银萍，迟岩杰，王振伟，等．秸秆混土还田对两熟区玉米秸秆腐解速度的影响[J]．江苏农业科学，2020，48（19）：245-249.