葛昌斌+廖平安+黃全民

摘要：針對玉米秸稈還田后對小麥生長發(fā)育的影響，設(shè)計(jì)連續(xù)3年增施秸稈腐熟劑的定位試驗(yàn)，以秸稈不還田、不施任何肥料為對照，同時(shí)設(shè)置拔節(jié)期追施氮肥和增施精制有機(jī)肥處理。通過連續(xù)3年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明，增施秸稈腐熟劑可以顯著提高小麥葉齡，促進(jìn)小麥次生根的生長，提高小麥單株成穗數(shù)、千粒質(zhì)量、單位面積穗數(shù)和收獲指數(shù)，從而可以顯著提高小麥產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；秸稈腐熟劑；小麥；群體；個(gè)體；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S512.104 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）11-0077-04

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)作物除籽實(shí)以外的副產(chǎn)品，其主要成分是纖維素和木質(zhì)素，另外含有豐富的有機(jī)碳和氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)元素。除少量用作工業(yè)原料、燃料外，秸稈主要用作有機(jī)肥料，秸稈還田增加土壤有機(jī)質(zhì)的同時(shí)，促進(jìn)了土壤微粒的團(tuán)聚作用，它改善了土壤物理性狀，改善了通氣與水分的滲透性和保水能力，改良了土壤結(jié)構(gòu)[1-4]。但是秸稈還田不當(dāng)也會(huì)帶來不良后果。主要由于秸稈翻壓量過大、土壤水分含量不夠、施氮肥不夠、翻壓質(zhì)量不好等原因，妨礙耕作，影響出苗，出現(xiàn)燒苗、病蟲害增加等現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會(huì)造成減產(chǎn)。秸稈還田增施秸稈腐熟劑（簡稱BM）可以顯著加快秸稈腐熟分解速度，減輕秸稈對小麥生長的不利影響[5]。2012—2015年，漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究室研究人員在漯河及周邊地區(qū)調(diào)查秸稈還田對小麥生長的影響，發(fā)現(xiàn)20%左右的秸稈還田麥田小麥長勢較差（圖1、圖2、圖3），主要表現(xiàn)為麥田耕作層秸稈堆積，小麥葉片似開水燙過，晴天葉片萎蔫、枯黃，出現(xiàn)此癥狀時(shí)間為11月中下旬至翌年3月上旬。本研究針對漯河及周邊地區(qū)秸稈還田麥田的危害情況連續(xù)3年開展增施秸稈腐熟劑的定位試驗(yàn)，以期探明秸稈還田增施秸稈腐熟劑對小麥生育特性及產(chǎn)量的影響，為該地區(qū)及耕作習(xí)慣相似區(qū)域小麥生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及土壤狀況

供試材料為鄭麥366，肥料為復(fù)合肥（氮、磷、鉀質(zhì)量比為15 ∶22 ∶8）、尿素（含氮 46%）、秸稈腐熟劑和精制有機(jī)肥（氮、磷、鉀含量≥5%），由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所提供。

于2012—2015年在漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行定位試驗(yàn)。試驗(yàn)田土壤質(zhì)地為砂姜黑土，前茬作物均為玉米，0～20 cm 耕層土壤在3個(gè)年度的有機(jī)質(zhì)含量分別為18.15、18.71、19.24 g/kg，全氮含量分別為1.21、1.26、1.23 g/kg，有效磷含量分別為13.51、13.94、14.35 mg/kg，速效鉀含量分別為95.18、94.76、95.93 mg/kg，pH值分別為7.1、7.2、7.1；肥力均一，排灌方便。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)長10 m，[HJ1.5mm]寬4.2 m，面積42 m2，播量為135 kg/hm2，行距23 cm，2012年10月15日、2013年10月14日和2014年10月16日播種，每小區(qū)設(shè)1 m雙行樣段2個(gè)，四周設(shè)有保護(hù)行。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為處理1（T1）：秸稈不還田，不施任何肥料，為對照（CK）；處理2（T2）：秸稈還田，小麥專用復(fù)合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2、秸稈腐熟劑37.5 kg/hm2（按BM菌劑與細(xì)碎土體積比1 ∶2的比例混勻后撒在秸稈上），全部底施；處理3（T3）：秸稈還田，小麥專用復(fù)合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2（基肥 ∶追肥=4 ∶6，拔節(jié)初期追施）；處理4（T4）：

秸稈還田，小麥專用復(fù)合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2，并施用精制有機(jī)肥1 500 kg/hm2，全部底施；處理5（T5）：秸稈還田，小麥專用復(fù)合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2，全部底施。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 基本苗和總莖數(shù) 分蘗初期每小區(qū)定2個(gè)點(diǎn)，按1 m雙行的面積計(jì)算基本苗數(shù)。越冬、返青、起身、拔節(jié)、抽穗、揚(yáng)花及成熟期在樣段計(jì)數(shù)總莖數(shù)或穗數(shù)[6]。

1.3.2 個(gè)體生育特性 在不同生育時(shí)期對小區(qū)取20株為樣本，調(diào)查主莖葉齡、單株莖蘗數(shù)和次生根數(shù)。

1.3.3 收獲指數(shù) 對各小區(qū)均勻地段收獲長2 m雙行樣段，收割后完全風(fēng)干、脫粒，分別測定該樣段的籽粒干質(zhì)量和秸稈干質(zhì)量，收獲指數(shù)=成熟期子粒產(chǎn)量/成熟期地上部生物產(chǎn)量，成穗率=（成熟期穗數(shù)/最高總莖數(shù)）×100%。

1.3.4 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 計(jì)算單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、單株穗數(shù)、穗長、每穗總小穗數(shù)和不孕小穗數(shù)[7-8]。

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

用Exce1 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)分析；用DPS 9.5軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 增施秸稈腐熟劑對小麥產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素和收獲指數(shù)的影響

表1所列為連續(xù)3年的定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，各處理的株高、穗長、每穗總小穗數(shù)、不育小穗數(shù)差異均未達(dá)顯著水平，表明增施秸稈腐熟劑與其他施肥方式相比對這些性狀影響不大；而單株成穗數(shù)、千粒質(zhì)量、單位面積穗數(shù)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和收獲指數(shù)各處理間差異較大，部分差異達(dá)顯著水平，表明秸稈還田配施秸稈腐熟劑可以顯著改善這些性狀，同時(shí)秸稈還田增施有機(jī)肥也可以改善這些性狀[8]，但不及秸稈腐熟劑效果好。

2.2 不同處理下小麥的個(gè)體生育動(dòng)態(tài)

2.2.1 單株主莖葉齡的變化影響 表2連續(xù)3年的定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，增施秸稈腐熟劑主要影響小麥返青期、起身期和拔節(jié)期主莖的葉齡變化，這3個(gè)時(shí)期T2與其他處理（2013年返青期除外）比較差異多數(shù)達(dá)到顯著水平，表明增施秸稈腐熟劑可以顯著提高小麥葉齡，秸稈還田增施有機(jī)肥也可以提高小麥主莖葉齡，但不及秸稈腐熟劑效果好。

2.2.2 單株莖蘗數(shù)的變化影響 表3連續(xù)3年的定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，2013年試驗(yàn)各處理對單株莖蘗數(shù)影響不大，可能由于以前地力比較均勻；2014、2015年增施秸稈腐熟劑效果顯現(xiàn)出來，各處理從起身期開始秸稈腐熟劑處理的小區(qū)表現(xiàn)較好，其中起身期連續(xù)兩年的單株莖蘗數(shù)都是最高，2014、2015年與其他處理差異基本達(dá)到顯著水平，這與小麥大田實(shí)際調(diào)查結(jié)果相似（秸稈還田未施腐熟劑的麥田該時(shí)期長勢較差），同時(shí)也表明秸稈還田的不良反應(yīng)表現(xiàn)在小麥起身期前后。

2.2.3 單株次生根的變化 表4連續(xù)3年的定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，2013年試驗(yàn)各處理的單株次生根差異不大，可能由于以前地力比較均勻；2014、2015年試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，與對照相比較其他各處理差異基本達(dá)到顯著水平，但以增施秸稈腐熟劑和有機(jī)肥效果較好，其中增施秸稈腐熟劑對小麥單株次生根的影響最大，可以顯著改善小麥次生根的發(fā)育。結(jié)果表明秸稈還田增施秸稈腐熟劑和有機(jī)肥明顯起到促進(jìn)次生根生長的作用，與高式余等研究結(jié)果[9-10]相近。

2.3 不同處理對小麥群體總莖數(shù)消長動(dòng)態(tài)和成穗率的影響

表5連續(xù)3年的定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，試驗(yàn)各處理對小麥拔節(jié)期之前的莖數(shù)影響不大，主要影響在小麥兩極分化之后顯現(xiàn)出來，拔節(jié)期之后，小麥生長增施秸稈腐熟劑和有機(jī)肥的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來，增施秸稈腐熟劑的效果更佳，到了開花期和成熟期與其他多數(shù)處理相比差異達(dá)顯著水平，通過前面的對比可知，增施有機(jī)肥可以提高小麥總莖（穗）數(shù)，增施秸稈腐熟劑對小麥總莖（穗）數(shù)提高效果更加明顯。從成穗率來看，不同處理的成穗率差異不顯著，表明增施秸稈腐熟劑和有機(jī)肥對成穗率影響不大。

3 討論

秸稈腐熟劑含多種微生物，能使農(nóng)田秸稈等有機(jī)廢棄物快速腐熟，使秸稈中所含的有機(jī)質(zhì)及磷、鉀等元素轉(zhuǎn)換成為植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，并產(chǎn)生大量有益微生物，可刺激作物生長、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、增強(qiáng)植物抗逆性、提高作物產(chǎn)量[11-12]，在麥田施用腐熟劑的試驗(yàn)效果研究已有相關(guān)報(bào)道[5，13-15]。施用BM秸稈腐熟劑腐熟時(shí)間提早，對小麥株高、莖粗、穗長、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量等各項(xiàng)指標(biāo)均有影響，小麥株高增加主要依賴于氮素，秸稈腐熟過程中奪取了土壤中的氮素，雖然后期秸稈腐熟釋放了各種營養(yǎng)元素，使植株生長健壯，穗長、穗粒數(shù)、分蘗多，千粒質(zhì)量提高，對產(chǎn)量有促進(jìn)作用，但還是對株高造成一定的影響[16]。秸稈腐熟劑對農(nóng)作物秸稈還田具有很好的輔助作用。已有多個(gè)關(guān)于秸稈腐熟劑的應(yīng)用效果報(bào)道，且對作物的增產(chǎn)效果顯著[17-25]。

李仟等研究認(rèn)為：秸稈還田不施肥時(shí)作物產(chǎn)量較低，而配施有機(jī)無機(jī)肥料后能夠顯著提高作物產(chǎn)量，尤其配施有機(jī)肥和秸稈腐熟劑時(shí)增產(chǎn)效果更明顯[26-28]，本研究的結(jié)果與李仟等的一致。筆者所在課題組正在開展秸稈還田配施有機(jī)肥和秸稈腐熟劑的研究，有望進(jìn)一步優(yōu)化秸稈還田后的施肥方法，進(jìn)一步改善麥田衛(wèi)生環(huán)境。

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