麻茎和麻渣是剑麻主要的农业废弃物,资源丰富。麻茎和麻渣还田是剑麻种植的重要增产措施。但有关麻茎、麻渣养分释放特征、对土壤改良效果、高效利用途径的研究少有报道。因此,本研究调查了麻茎、麻渣还田土壤的理化性质,并进行了麻茎配施氮肥、钾肥试验以及麻渣高效堆沤试验,以期揭示麻茎、麻渣还田对土壤肥力的影响,并探索提升麻茎、麻渣利用效果的途径,为麻茎、麻渣合理利用提供参考。主要研究结果如下:1.麻茎在覆土还田后的300d内,鲜茎、干叶基、鲜叶基的腐解率分别达82.7%、57.9%、34.5%,氮素释放率分别为89.2%、81.3%、34.0%,磷素释放率分别达84.6%、53.8%、32.1%,钾素释放率分别为94.9%、86.5%、34.5%。麻茎完全腐解约需4年半。麻茎腐解和养分释放速率均表现为前期(30d)快速而后期缓慢,不同部位和不同养分大小顺序为鲜茎> 干叶基 > 鲜叶基、钾 >磷> 氮。麻茎粉碎后单施或与尿素配施时,麻茎氮素利用率分别为5.1%、4.3%。2.麻茎还田明显提高0-60cm 土层土壤的pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量,其中对全氮、有机质、有效磷和全磷含量提高幅度较大。麻茎还田主要影响0-20cm和20-40cm 土层pH,20-40cm、40-60cm 土层有机质和碱解氮含量,0-20cm、20-40cm、40-60cm 土层全氮含量。而对全磷、有效磷、全钾和速效钾的影响则主要在40-60cm 土层。3.在施磷、钾肥的基础上,单加麻茎土壤有机质含量、碱解氮含量和土壤脲酶活性与对照相比提高显著,增幅高达180.0%、46.8%、109.7%。麻茎配施1/2用量尿素可显著提高土壤转化酶活性和微生物量碳,比对照增加了 291.2%、310.7%。麻茎配施1/4用量尿素明显提高剑麻叶长,分别比对照、单施尿素和单施麻茎提髙 60.9%、25.0%、22.5%。4.在施氮、磷肥的基础上,单加麻茎明显提高土壤pH、有机质、碱解氮和速效钾含量,与对照相比分别提高了 3.3%、162.5%、56.7%、33.5%。单加麻茎明显提高土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性、土壤转化酶活性,比对照提高了 11.5%、100.0%、494.2%。添加麻茎能明显提高剑麻叶片全钾含量,单加麻茎处理比对照提高了 61.1%。5. 240d内未添加菌剂覆土处理麻渣腐解率和腐解速率分别为50.2%、214.7 mg/d,比对照显著提高84.6%、84.6%;添加菌剂覆土处理麻渣磷素释放率和释放速率高达67.6%、0.8mg/d,比对照显著增加了 225.0%、300.0%;未添加菌剂覆土处理麻渣钾素释放率和释放速率高达94.6%、3.5mg/d,比对照显著提高89.6%和94.4%。说明覆土明显提高麻渣腐解速率和养分释放速率。但添加菌剂对麻渣腐解的作用效果不明显。麻渣不同养分释放率大小依次为钾>磷>氮。田间调查结果表明,麻渣还田显著提高土壤pH,有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾含量和过氧化氢酶活性,分别比对照显著提高了 26.63%、106.5%、91.7%、152.9%、62.2%、304.5%和34.9%,说明麻渣还田可显著提高土壤肥力。6.有氧发酵可减轻麻渣发酵产物臭味,此时添加菌剂或熟石灰均可除臭。有氧条件下麻渣腐解速率比厌氧快,125d内平均达33.2%,比厌氧高8.5%。厌氧条件下发酵则可以能提高麻渣的磷素释放率,125d内平均为31.3%,比有氧增加45.6%。有氧条件下发酵液发芽势、pH、速效氮和全钾含量平均分别为13.3%、8.04、32.4mg/kg和0.73g/kg,显著高于厌氧。厌氧条件下发酵液全磷和全钙含量均显著高于有氧,分别为26.6g/kg、128.4 g/kg,比有氧高395.8%、156.5%。随着时间延长,麻渣腐解速率和氮、磷、钾释放速率在25d之前最快,麻渣全氮、全磷和全钾含量总体在第100d最高。添加菌剂明显降低麻渣发酵液pH,有氧、厌氧条件下平均分别为7.99、6.14,比对照较小2.1%、12.7%。厌氧条件下,添加菌剂有利于提高发酵液全磷含量,与对照相比增加395.8%。添加石灰可降低麻渣腐解速率、麻渣全磷含量,而提高麻渣全钾含量和发酵液发芽势。菌剂与石灰混合添加时菌剂作用失效。综上所述,麻茎或麻渣长期直接还田均可有效改良土壤理化性质,提高土壤肥力,但短期内还田对土壤养分含量的提升和土壤生物活性的改良效果欠佳。麻渣在有氧条件下单独添加菌剂发酵25d产物效果较好,菌剂不宜与石灰混合施用。