王紅妮，王學(xué)春，黃 晶，李 軍，胡運(yùn)高

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秸稈還田對土壤還原性和水稻根系生長及產(chǎn)量的影響

王紅妮1,2，王學(xué)春2，黃 晶2，李 軍1※，胡運(yùn)高2

（1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，楊凌 712100； 2. 西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，綿陽 621010）

為明確油菜秸稈還田對土壤環(huán)境及水稻根系生長的影響，該研究采用田間試驗(yàn)與栽培模擬試驗(yàn)相結(jié)合的方法，分析了油菜秸稈還田后，稻田土壤氧化還原電位（EH值）、還原性物質(zhì)總量和Fe2+含量的變化規(guī)律及水稻苗期根系數(shù)量、質(zhì)量、體積、長度和傷流強(qiáng)度等的變化規(guī)律。結(jié)果表明，1）油菜秸稈覆蓋或翻埋條件下，稻田土壤氧化還原電位日均變化量（RCEH值）表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢，而土壤還原性物質(zhì)總量日均變化量（RCRRM值）和土壤二價(jià)鐵含量日均變化量（RCFe值）表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢；其中水稻移栽后14～18 d土壤RCEH值最低，移栽后10～14 d和14～22 d土壤RCRRM值(0.28～0.62 cmol/(kg·d))和RCFe值(5.0～31.6/(kg·d))達(dá)到最大。2）油菜秸稈覆蓋或翻埋條件下，隨著秸稈還田量的增加，水稻根系總量（數(shù)量、質(zhì)量、體積和長度）、白根數(shù)量和根系傷流強(qiáng)度顯著降低；與覆蓋相比，油菜秸稈翻埋對水稻根系傷流日均變化量（RCRBI）的影響時(shí)間更長，水稻根系體積日均變化量（RCRVT值）和質(zhì)量日均變化量（RCRQT值）的緩慢增長期延長了4 d。3）水稻移栽后10～22 d，油菜秸稈還田對稻田土壤環(huán)境和水稻根系生長的影響最顯著；移栽后27～32 d，油菜秸稈還田對水稻根系生長的影響程度顯著降低。油菜秸稈還田條件下，隨著秸稈還田量增加，水稻苗期的土壤氧化還原電位顯著降低，土壤還原性物質(zhì)總量和Fe2+含量顯著增加；水稻根系總量（數(shù)量、質(zhì)量、體積和長度）和根系活力（白根數(shù)量和根系傷流強(qiáng)度）顯著降低。在四川油稻兩熟區(qū)，油菜秸稈還田量以全量還田為宜，適宜機(jī)械作業(yè)的田塊以油菜秸稈翻埋還田為宜。

土壤；秸稈；根系；水稻；秸稈還田；四川

0 引 言

覆蓋與翻埋是油稻兩熟區(qū)油菜秸稈就地還田的主要方式。其中覆蓋還田適用于機(jī)械化程度較低，田塊小且不規(guī)整的丘陵區(qū)；翻埋還田適宜于機(jī)械化程度較高的平原區(qū)。相關(guān)研究表明，油稻兩熟輪作系統(tǒng)中連續(xù)秸稈還田可以提高土壤氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)[1]，增加稻谷和油菜產(chǎn)量[2]，提高資源利用效率[3-5]，減少環(huán)境污染[3,6-7]。近年來，四川農(nóng)民已經(jīng)意識(shí)到秸稈還田的肥田效應(yīng)[8-9]，具有采用秸稈還田技術(shù)的內(nèi)在動(dòng)力。然而，油菜秸稈還田后，水稻返青分蘗期（需要一定程度的淹水）與油菜秸稈快速腐解期（翻埋后30 d左右[10-11]）重疊。淹水條件下，油菜秸稈腐解（以厭氧反應(yīng)為主）導(dǎo)致稻田H2S、Fe2+、Mn2+等還原性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，影響水稻正常生長[12-14]。水稻前期生長緩慢，根系發(fā)黑，返青期與分蘗始期分別推遲1～2 d[13]，甚至出現(xiàn)坐蔸現(xiàn)象[14-17]，嚴(yán)重影響了農(nóng)民采用該技術(shù)的積極性。前期研究明確了秸稈還田對土壤氧化還原電位的影響[13]，但油菜秸稈還田條件下，稻田土壤還原性物質(zhì)積累特征及水稻苗期根系動(dòng)態(tài)特征尚需進(jìn)一步深入研究。

對秸稈腐解速率及養(yǎng)分釋放進(jìn)程的相關(guān)研究表明，油菜秸稈在還田后的0～30 d腐解速率為0.40～0.56 g/d，在還田后30～60 d腐解速率為0.09～0.18 g/d。秸稈腐解過程中，不僅有養(yǎng)分釋放過程，也伴隨著土壤還原性物質(zhì)含量增加；前者有利于水稻產(chǎn)量的形成，而后者會(huì)導(dǎo)致水稻根系生長緩慢，影響水稻產(chǎn)量的提高。戴志剛等[12]認(rèn)為，秸稈腐解過程需要消耗一定的土壤氮素，適當(dāng)增加氮肥投入，有利于提高稻谷產(chǎn)量；但也有研究表明秸稈還田不利于稻谷產(chǎn)量提高[13]。

本研究采用田間試驗(yàn)與栽培模擬試驗(yàn)相結(jié)合的方法，分析了油菜秸稈還田對土壤氧化還原電位和還原性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等動(dòng)態(tài)變化特征的影響，研究了油菜秸稈還田對水稻移栽后根系數(shù)量、長度和質(zhì)量等的影響，明確了油菜秸稈還田對水稻苗期根系生長過程的影響，為進(jìn)一步探索適宜秸稈還田技術(shù)的水稻栽培管理措施提供必要理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)域概況

綿陽位于四川盆地西北部，涪江中上游，年均氣溫14.7～17.3 ℃，無霜期252～300 d，年均降水量826～1 417 mm，屬亞熱帶山地季風(fēng)氣候。作物以水稻、油菜、小麥、玉米、紅薯和黃豆為主，其中油菜（小麥）經(jīng)常和水稻在水田構(gòu)成以油（麥）稻兩熟為主的水旱輪作系統(tǒng)，小麥、玉米、黃豆和紅薯在旱地構(gòu)成以麥-玉/豆和麥-玉/苕為主的旱地輪作系統(tǒng)。試驗(yàn)地土壤為該地區(qū)典型土壤——潮土，土壤容重1.29 g/cm3、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)28.6 g/kg、全氮、全磷和全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.68、0.37和1.86 g/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)油菜秸稈覆蓋免耕（SM）和油菜秸稈翻埋（SR）2種秸稈還田方式，分別以秸稈不還田免耕（CKM，0 t/hm2）和秸稈不還田翻耕（CKR，0 t/hm2）為對照。其中SM設(shè)3個(gè)水平，半量油菜秸稈覆蓋（SM1，1.5 t/hm2）、全量油菜秸稈覆蓋（SM2，3.0 t/hm2）和超量油菜秸稈覆蓋（SM3，4.5 t/hm2）；SR設(shè)3個(gè)水平，半量油菜秸稈翻埋（SR1，1.5 t/hm2）、全量油菜秸稈翻埋（SR2，3.0 t/hm2）和超量油菜秸稈翻埋（SR3，4.5 t/hm2）。所有油菜秸稈經(jīng)機(jī)械（金陽4LZ-1.2）粉碎后備用。

試驗(yàn)于2015至2016年在大田和水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)[18]中連續(xù)開展2a。田間試驗(yàn)在西南科技大學(xué)青義試驗(yàn)基地展開，每個(gè)處理重復(fù)3次，8個(gè)處理共計(jì)24個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積40 m2（4 m×10 m），四周設(shè)保護(hù)行；小區(qū)間做寬0.5 m、高0.3 m土埂，覆塑料薄膜（埋深0.5 m）護(hù)埂，以防灌溉時(shí)串水影響土壤還原性物質(zhì)總量和活性還原性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定。水稻（F優(yōu)498）移栽前（5月12日前后），按照設(shè)計(jì)用量將油菜秸稈均勻翻埋（或覆蓋）于試驗(yàn)小區(qū)和水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)。其中，在試驗(yàn)小區(qū)中，CKR、SR1、SR2和SR3用微型旋耕機(jī)（冠騰1WG6.3）旋耕，使秸稈和土壤混合均勻，CKM、SM1、SM2和SM3不旋耕；在水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)中，CKR、SR1、SR2和SR3人工混合表層20 cm（與大田旋耕深度一致）土壤與秸稈，CKM、SM1、SM2和SM3保持秸稈覆蓋土壤表面。水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)可以控制土壤溫度和淹水深度，本研究關(guān)閉土壤溫度控制裝置，淹水深度2～3 cm，所用土壤為潮土，土壤溫度、淹水深度和土壤類型均與田間試驗(yàn)保持一致。

5月中旬（5月14日前后）選擇單株質(zhì)量相近且?guī)?個(gè)分蘗的壯秧，于同一天移栽至田間試驗(yàn)小區(qū)和水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)，其中，田間小區(qū)水稻移栽行距30 cm、株距15 cm，水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)中每個(gè)處理移栽18盆，共計(jì)144盆。移栽當(dāng)天及移栽后10、14、18、22、27和32 d測定田間試驗(yàn)每個(gè)小區(qū)0～10 cm土層土壤EH值（氧化還原電位）、還原性物質(zhì)（總量、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以及水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)中水稻根系總量（數(shù)量、長度、質(zhì)量和體積）、根系活力（白根數(shù)量、白根長度和傷流強(qiáng)度）等。

水稻生長季節(jié)施純氮（N）180 kg/hm2、鉀（KCl）225 kg/hm2、磷（P2O5）120 kg/hm2。肥料運(yùn)籌方式為：氮肥以5∶3∶2的比例分別作基肥、分蘗肥、穗肥施入；鉀肥以1∶1的比例分別作基肥和穗肥施入；磷肥作為基肥隨土壤耕作于水稻移栽前一次性施入。水稻移栽后施行半干旱式淺水灌溉，分蘗期、孕穗期和灌漿盛期（1∶1∶1）各灌水1次，其余時(shí)期不灌水。

1.3 取樣觀測

稻田土壤EH值、還原性物質(zhì)總量和Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及水稻根系傷流強(qiáng)度等的取樣在大田試驗(yàn)中進(jìn)行。水稻移栽當(dāng)天及移栽后10、14、18、22、27和32 d，分別在各小區(qū)中部用稻田專用土鉆（PSS5030）采集0～10 cm土層田間土樣，保存于20 ℃恒溫密封箱中帶回室內(nèi)，先采用去極化法（ORP測定儀 FJA-４）[19]測定土壤EH值，然后將土壤樣品分為均等2份，分別采用容量法（適用于還原性新鮮土樣）[20]和光度法（適用于還原性新鮮土樣）[19]測定土壤還原性物質(zhì)總量和Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)；同時(shí)在苗床選擇5株株高相同且?guī)?個(gè)分蘗的秧苗，采用稱重法[21]分別測定其根系傷流強(qiáng)度，取平均值。9月上旬水稻成熟后，每小區(qū)取5株水稻室內(nèi)晾干，考種測產(chǎn)，主要測定指標(biāo)包括單株有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量等。

水稻單株質(zhì)量、根系總長度、白根長度、根系總數(shù)量、白根數(shù)量以及根系質(zhì)量、體積等的取樣在水稻栽培環(huán)境模擬系統(tǒng)中進(jìn)行。水稻移栽當(dāng)天先選擇10株帶2個(gè)分蘗的秧苗，用吸水紙巾吸干水后稱質(zhì)量，計(jì)算平均單株質(zhì)量，再選擇10株質(zhì)量與平均單株質(zhì)量相近（±5 g）且?guī)?個(gè)分蘗的秧苗分別測量其根系長度、質(zhì)量和體積等，取各項(xiàng)測定的平均值作為移栽當(dāng)天水稻根系各指標(biāo)的長度、質(zhì)量和體積等；移栽后10、14、18、22、27和32 d每個(gè)處理分別取樣3盆，經(jīng)沖洗獲取水稻完整根系，再測定其根系長度、數(shù)量、質(zhì)量、體積等相關(guān)指標(biāo)。其中，水稻根系長度用標(biāo)準(zhǔn)米尺測量；長度小于1 cm的新根和腐爛的老根均不計(jì)入根系數(shù)量、質(zhì)量和長度；根系取出后，用吸水紙巾將根系表面水分吸干后稱鮮質(zhì)量，測定水稻根系質(zhì)量；水稻根系體積采用排水法測定[22]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

本研究在移栽時(shí)，盡量選擇分蘗和根系相似的秧苗進(jìn)行移栽，但不能確保所選秧苗的根系數(shù)量和質(zhì)量完全一致，因此簡單統(tǒng)計(jì)水稻根系數(shù)量和長度等，難以準(zhǔn)確反映不同油菜秸稈還田對水稻根系生長的影響；同時(shí)土壤EH值等受多因素影響，各小區(qū)起始值存在一定差異，簡單采用土壤EH值難以反映油菜秸稈還田對土壤環(huán)境的影響。因此本研究采用日均變化量（公式1）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SAS10.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析和相關(guān)性分析。產(chǎn)量數(shù)據(jù)及根系調(diào)查數(shù)據(jù)表明，2015年和2016年數(shù)據(jù)差異不顯著（>0.05），為表述方便，本文采用2016年土壤環(huán)境數(shù)據(jù)和根系生長數(shù)據(jù)分析油菜秸稈還田對土壤環(huán)境和根系生長的影響。

RC為第次觀測時(shí)水稻根系或土壤某個(gè)指標(biāo)的觀測值相對第-1次的增加量，正值表示增加，負(fù)值表示減少。M和M-1分別為第次和第-1次水稻根系或土壤某個(gè)指標(biāo)的觀測值，0為某個(gè)指標(biāo)的初始觀測值。D和D-1分別為第次和第-1次觀測時(shí)水稻移栽后的天數(shù)，0為水稻移栽當(dāng)天，記為0 d。為表述方便，本文分別用RCEH、RCRRM和RCFe表示土壤氧化還原電位、還原性物質(zhì)總量和Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)的日均變化量；用RCRNT、RCRQT、RCRLT和RCRVT表示水稻根系數(shù)量、質(zhì)量、長度和體積的日均變化量；用RCRNW和RCRLW表示水稻白根數(shù)量和長度的日均變化量；用RCRBI表示根系傷流強(qiáng)度日均變化量。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜秸稈還田對土壤氧化還原電位和還原性物質(zhì)含量的影響

由圖1可看出，試驗(yàn)研究期間（水稻移栽后0～32 d），油菜秸稈覆蓋和翻埋的土壤RCEH值變化趨勢相似，均在水稻移栽后0～18 d表現(xiàn)為降低趨勢，在移栽后18～32 d表現(xiàn)為增加趨勢；均隨著油菜秸稈還田量的增加而顯著降低（<0.05），且隨著時(shí)間的推移，油菜秸稈還田對土壤RCEH值的影響逐漸減弱。不同的是與覆蓋相比，油菜秸稈翻埋條件下的土壤EH值在前期（水稻移栽后0～18 d）下降迅速，在后期（水稻移栽后18～32 d）恢復(fù)緩慢。表明與油菜秸稈覆蓋還田相比，油菜秸稈翻埋對土壤氧化還原電位的影響程度更強(qiáng)，影響時(shí)間更長。

注：CKM、SM1、SM2、SM3分別代表秸稈不還田免耕、半量油菜秸稈覆蓋、全量油菜秸稈覆蓋和超量油菜秸稈覆蓋處理，其油菜秸稈還田量分別為0、1.5、3.0和4.5 t·hm-2；CKR、SR1、SR2、SR3分別代表秸稈不還田翻耕、半量油菜秸稈翻埋、全量油菜秸稈翻埋和超量油菜秸稈翻埋處理，其油菜秸稈還田量分別為0、1.5、3.0和4.5 t·hm-2，下同。

試驗(yàn)研究期間（水稻移栽后0～32 d），油菜秸稈覆蓋和翻埋的土壤RCRRM值變化趨勢相似，均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢（圖1b），其中水稻移栽后10～22 d較高，移栽后22～32 d較低。移栽后10～14和14～22 d土壤RCRRM值(0.28～0.62 cmol/(kg·d))。油菜秸稈覆蓋條件下，水稻移栽后22 d，SM1、SM2和SM3的土壤RCRRM值分別為0.46、0.52和0.58 cmol/(kg·d)，分別比CKM增加了65%、82%和103%；水稻移栽后32 d，土壤RCRRM值分別為0.15、0.17和0.18 cmol/(kg·d)，比CKM分別增加了31%、55%和63%。油菜秸稈翻埋條件下，水稻移栽后22 d，SR1、SR2和SR3的土壤RCRRM值分別為0.48、0.54和0.58 cmol/(kg·d)，比CKR分別增加了65%、85%和99%；水稻移栽后32 d，土壤RCRRM值分別為0.16、0.18和0.17 cmol/(kg·d)，分別比CKR增加了32%、56%和67%。表明，油菜秸稈還田條件下，隨著秸稈還田量的增加，土壤還原性物質(zhì)總量顯著增加（<0.05）。

試驗(yàn)研究期間（水稻移栽后0～32 d），油菜秸稈覆蓋和翻埋的RCFe值變化趨勢相似，均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢（圖1），移栽后10～14 d和14～22 d RCFe值(5.0～31.6g/(kg·d))達(dá)到最大，移栽后22～32 d較低。油菜秸稈覆蓋條件下，水稻移栽后14～22 d，SM1、SM2和SM3的土壤RCFe值分別為24、27和30g/(kg·d)，比CKM增加了380%、430%和510%；移栽后22～32 d，土壤RCFe值分別為9、10和12g/(kg·d)，比CKM增加了100%、0%和100%。油菜秸稈翻埋條件下，水稻移栽后14～22 d，SR1、SR2和SR3的土壤RCFe值分別為27、29和31g/(kg·d)，分別比CKR增加了510%、560%和600%；移栽后22～32 d，土壤RCFe值分別為13、11和13g/(kg·d)，分別比CKR降低了100%、0和100%。表明，油菜秸稈還田條件下，稻田土壤Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著秸稈還田量的增加而顯著增加（<0.05）。

2.2 油菜秸稈還田對水稻苗期根系數(shù)量的影響

試驗(yàn)研究期間（水稻移栽后0～32 d），油菜秸稈覆蓋處理的水稻根系RCRNT值和RCRNW值變化趨勢相似，均表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢（圖2）；均在水稻移栽后0～18 d呈降低趨勢，在移栽后18～32 d呈增加趨勢。水稻根系RCRNT值和RCRNW值均在移栽后14～18 d最低，在移栽后27～32 d最高。

油菜秸稈覆蓋條件下，與CKM相比，SM1、SM2和SM3的水稻根系RCRNT值和RCRNW值顯著降低（<0.05）（圖2）。水稻移栽后10～22 d，CKM、SM1、SM2和SM3 的水稻根系RCRNT值分別為10.6、8.3、7.8和6.2個(gè)/d，隨著秸稈覆蓋量的增加水稻根系RCRNT值顯著降低（<0.05）；其中水稻移栽后14～18 d，CKM的RCRNT值顯著高于SM1、SM2和SM3（<0.05）；SM1和SM2間差異不顯著（>0.05）；SM3顯著低于SM1和SM2（<0.05）。水稻根系RCRNW值與根系RCRNT變化趨勢相似，也隨著油菜秸稈覆蓋量的增加而顯著降低（<0.05）。其中在水稻移栽后18 d，CKM、SM1、SM2和SM3的根系RCRNW值分別為4.3、0.6、0.5和?2.25個(gè)/d。表明油菜秸稈覆蓋條件下，秸稈還田量的增加不利于水稻移栽后的根系總數(shù)量和白根數(shù)量增加。

圖2 2016年油菜秸稈覆蓋和翻埋對水稻根系RCRNT和RCRNW變化規(guī)律的影響

試驗(yàn)研究期間（水稻移栽后0～32 d），油菜秸稈翻埋的水稻根系RCRNT值和RCRNW值變化趨勢與油菜秸稈覆蓋相似，均表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢（圖2）；均在水稻移栽后0～18 d呈降低趨勢，在移栽后18～32 d呈增加趨勢。水稻根系RCRNT值和RCRNW值均在水稻移栽后14～18 d最低，在移栽后27～32 d最高；均隨著秸稈還田量的增加顯著降低（<0.05）。表明不論覆蓋還是翻埋，油菜秸稈還田量的增加不利于水稻苗期根系總量和白根數(shù)量的增加，尤其是在水稻移栽后14～18 d。

油菜秸稈翻埋條件下，水稻移栽后0～18 d，CKR和SR1的水稻根系RCRNT值和RCRNW值顯著（<0.05）高于SR2和SR3（圖2），CKR和SR1間差異不顯著（>0.05），SR2和SR3間差異不顯著（>0.05）。水稻移栽后18～32 d，CKR、SR1、SR2和SR3的水稻根系RCRNT值差異不顯著（>0.05）；CKR和SR1的水稻根系RCRNW值顯著（<0.05）高于SR2和SR3，CKR和SR1間差異不顯著（>0.05），SR2和SR3間差異不顯著（>0.05）。

2.3 油菜秸稈還田對水稻苗期根系長度的影響

油菜秸稈覆蓋條件下，水稻根系RCRLT值和RCRLW值在水稻移栽后0～22 d增加緩慢，在移栽后22～32 d增加迅速（圖3）。方差分析結(jié)果表明，水稻移栽后0～22 d，油菜秸稈覆蓋的水稻根系RCRLT值差異顯著（<0.05）；RCRLW值在SM2和SM3處理間差異不顯著（>0.05），其他處理間差異顯著（<0.05）。與CKM相比，SM1、SM2 和SM3的RCRLT值分別降低了7%、43%和42%；RCRLW值分別降低了18%、28%和32%。水稻移栽后27～32 d，不同覆蓋處理的水稻根系RCRLT值和RCRLW值差異均不顯著（>0.05）。表明，油菜秸稈覆蓋條件下，水稻移栽后0～22 d，秸稈還田對水稻根系生長影響顯著（<0.05）；在移栽后27～32 d，油菜秸稈還田對水稻根系長度的負(fù)向影響顯著降低（<0.05）。

油菜秸稈翻埋的水稻根系RCRLT值和RCRLW值變化趨勢與油菜秸稈覆蓋的變化趨勢相似（圖3）。均表現(xiàn)為先緩慢增加后迅速增加的趨勢；均在水稻移栽后0～22 d緩慢增加，且隨著秸稈還田量的增加，水稻根系RCRLT值和RCRLW值顯著降低（<0.05）；均在水稻移栽后22～32 d迅速增加，且秸稈還田對RCRLT值和RCRLW值的負(fù)向影響程度顯著降低（<0.05）。

圖3 2016年油菜秸稈覆蓋和翻埋對水稻根系RCRLT和RCRLW的影響

2.4 油菜秸稈還田對水稻苗期根系質(zhì)量和體積的影響

油菜秸稈覆蓋的水稻根系RCRVT值和RCRQT值變化趨勢相似，均在水稻移栽后0～18 d增長緩慢，在水稻移栽后18～32 d增長迅速（圖4）。其中，水稻移栽后0～18 d，CKM、SM1、SM2和SM3的水稻根系RCRVT值分別為0.08、0.05、0.03和0.02 cm3/d；RCRQT值分別為0.53、0.46、0.38和0.35 g/d；水稻移栽后18～32 d，CKM、SM1、SM2和SM3的水稻根系RCRVT值分別為0.51、0.45、0.38和0.37 cm3/d；RCRQT值分別為3.43、2.74、2.44和2.13 g/d。隨著秸稈覆蓋量的增加，水稻根系RCRVT值和RCRQT值顯著（<0.05）降低，表明油菜秸稈覆蓋條件下，增加秸稈還田量不利于水稻移栽后根系體積和質(zhì)量的增加。

油菜秸稈翻埋的水稻根系體積和質(zhì)量變化趨勢與油菜秸稈覆蓋相似，均表現(xiàn)為前期增加緩慢后期增加迅速的趨勢（圖4）；隨著秸稈還田量的增加，水稻根系RCRVT和RCRQT值均顯著降低（<0.05）。不同的是，翻埋條件下的水稻根系RCRVT值和RCRQT值在移栽后0～22 d增長緩慢，在移栽后22～32 d增加迅速；與油菜秸稈覆蓋相比，油菜秸稈翻埋的水稻根系緩慢增長期后延了4 d。表明，與秸稈覆蓋處理相比，油菜秸稈翻埋延長了水稻根系緩慢增長期。

圖4 2016年油菜秸稈覆蓋和翻埋對水稻根系RCRQT和RCRVT的影響

2.5 油菜秸稈還田對水稻根系傷流強(qiáng)度的影響

油菜秸稈覆蓋條件下，水稻根系RCRBI值在移栽后14～18 d最低，在移栽后27～32 d最高（圖5a）。水稻移栽后14～18 d，CKM、SM1、SM2和SM3的水稻根系RCRBI值分別為0.30、?0.13、?0.46和?0.78mg/(plant·h)，顯著低于移栽后0～14 d和22～32 d的RCRBI值（<0.05）。方差分析結(jié)果表明，水稻移栽后10～22 d，不同處理的水稻根系RCRBI值差異顯著（<0.05）；水稻移栽后22～32 d，不同處理的水稻根系RCRBI值差異不顯著（>0.05）。表明，油菜秸稈覆蓋條件下，水稻移栽后10～22 d，根系傷流強(qiáng)度受到不同程度的影響，其中移栽后14～18 d影響程度最大；移栽后22～32 d，水稻根系傷流強(qiáng)度受秸稈覆蓋影響程度顯著降低。

油菜秸稈翻埋的水稻根系RCRBI值變化趨勢與油菜秸稈覆蓋相似，均表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢；均在水稻移栽后14～18 d最低，在移栽后27～32 d最高（圖5b）。不同的是，1）在油菜秸稈翻埋條件下，水稻移栽后10～14 d，CKR、SR1和SR2的根系RCRBI值差異不顯著（>0.05），但均顯著高于SR3（<0.05）；在油菜秸稈覆蓋條件下，水稻移栽后10～14 d，CKM和SM1的根系RCRBI值差異不顯著（>0.05），SM2和SM3間差異顯著（<0.05），均顯著低于CKM和SM1（<0.05）。2）在油菜秸稈翻埋條件下，水稻移栽后27～32 d，不同處理的根系RCRBI值差異不顯著（>0.05）；在油菜秸稈覆蓋條件下，水稻移栽后22～32 d，不同處理的根系RCRBI值差異不顯著（<0.05）。表明，與油菜秸稈覆蓋相比，油菜秸稈翻埋對水稻根系活力的影響時(shí)間更長。

圖5 油菜秸稈覆蓋和翻埋對水稻根系傷流強(qiáng)度日均變化量（RCRBI）的影響

2.6 油菜秸稈還田、土壤環(huán)境和水稻根系生長的相關(guān)性分析

隨著時(shí)間的推移，水稻根系傷流強(qiáng)度與土壤EH值、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量等的相關(guān)系數(shù)和顯著性逐漸降低（表1）。水稻移栽后14～18 d，水稻根系傷流強(qiáng)度與土壤EH值、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量的相關(guān)系數(shù)分別為0.92、?0.89和?0.95，均達(dá)到極顯著水平（<0.01）；水稻移栽后27～32 d，水稻根系傷流強(qiáng)度與土壤EH值、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量的相關(guān)系數(shù)分別為0.02、?0.35和?0.23，其中土壤EH值、還原性物質(zhì)總量與根系傷流強(qiáng)度間均不顯著（>0.05）相關(guān)（表1）。表明，土壤EH值、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量等對水稻根系的影響隨著時(shí)間的推移而逐漸減弱。

水稻移栽后14～18 d，油菜秸稈還田量與土壤EH值、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量的相關(guān)系數(shù)分別為?0.86、0.89和0.88，均達(dá)到極顯著水平（<0.01）；水稻移栽后27～32 d，其相關(guān)系數(shù)分別為?0.25、0.35和0.54。其中，土壤EH值與秸稈還田量間為不顯著相關(guān)（>0.05），F(xiàn)e2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量與秸稈還田量間為顯著相關(guān)（<0.05）。表明，秸稈還田量對土壤EH值、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)和還原性物質(zhì)總量等的影響在逐漸減弱。

水稻移栽后14～18 d，油菜秸稈還田量與水稻根系總長度、根系總數(shù)量和根系總質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)分別為?0.88、?0.57和?0.89，均達(dá)到顯著水平（<0.05）；與白根數(shù)量、白根長度和根系傷流強(qiáng)度間的相關(guān)系分別為?0.86、?0.85和?0.98，均達(dá)到極顯著水平（<0.01）。水稻移栽后18～22 d，秸稈還田量與水稻根系總長度、根系總數(shù)量和根系總質(zhì)量間的相關(guān)系數(shù)均為負(fù)值且均達(dá)到顯著水平（<0.05）；秸稈還田量與白根數(shù)量、白根長度和根系傷流強(qiáng)度間的相關(guān)系數(shù)也均為負(fù)值且達(dá)到顯著水平（<0.05）。表明，水稻移栽后14～22 d，油菜秸稈還田量的增加抑制了水稻根系活力和根系生長。水稻移栽后27～32 d，秸稈還田量與水稻根系總長度、根系總數(shù)量和根系總質(zhì)量間的相關(guān)系數(shù)分別為0.53、0.63和0.65，均達(dá)到顯著水平（<0.05）；秸稈還田量與水稻白根長度、白根數(shù)量和根系活力間的相關(guān)系數(shù)分別為0.72、0.61和0.60，均達(dá)到極顯著水平（<0.01）。表明，水稻移栽后27～32 d，秸稈還田量的增加促進(jìn)了根系的生長。

表1 水稻移栽后不同時(shí)期，油菜秸稈還田量、土壤環(huán)境和水稻根系生長相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析

注：RCRNT、RCRQT、RCRLT和RCRVT表示水稻根系數(shù)量、質(zhì)量、長度和體積的日均變化量；RCRNW和RCRLW表示水稻白根數(shù)量和長度的日均變化量；RCRBI表示水稻根系傷流強(qiáng)度日均變化量；RCEH、RCRRM和RCFe表示土壤氧化還原電位、還原性物質(zhì)總量和Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)的日均變化量；STM表示秸稈還田量。*表示<0.05，**表示<0.01。

Note: RCRNT, RCRQT, RCRLTand RCRVTare daily variation of total number, weight, length and volume respectively for rice root; RCRNWand RCRLWare the daily variation of the number and length of white rice root; RCRBIis the daily variation of bleeding intensity of rice root; RCEH, RCRRMand RCFeare the daily variation of soil redox potential, total reducing substances and Fe2+content in soil respectively; STM is amount of straw incorporation. * means<0.05, ** means<0.01.

2.7 油菜秸稈還田對水稻產(chǎn)量的影響

2015年和2016年水稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)表明，隨著秸稈還田量的增加，水稻單株有效穗數(shù)略有增加，但方差分析結(jié)果表明，油菜秸稈全量還田處理（SR2、SM2）的單株有效穗數(shù)與秸稈不還田處理（CKR、CKM）間的差異不顯著（>0.05）。隨著油菜秸稈還田量的增加，水稻千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率和穗著粒數(shù)均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢（表2），其中SR2和SR3的千粒質(zhì)量比CKR略高，SM2和SM3的千粒質(zhì)量比CKM略高，表明，增加油菜秸稈還田量有利于提高水稻的千粒質(zhì)量；但與SR2相比，SR3的千粒質(zhì)量略有降低，與SM2相比，SM3的千粒質(zhì)量略有降低，表明過量油菜秸稈還田不利于水稻千粒質(zhì)量的增加。油菜秸稈還田處理（SR1、SR2和SR3；SM1、SM2和SM3）的結(jié)實(shí)率比不還田處理（CKR和CKM）略高，表明，油菜秸稈還田有利于提高水稻的結(jié)實(shí)率；但與SR2相比，SR3的結(jié)實(shí)率略有降低，與SM2相比，SM3的結(jié)實(shí)率略有降低，表明，油菜秸稈過量還田不利于水稻結(jié)實(shí)率的提高。穗著粒數(shù)的變化規(guī)律與千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率相似，但方差分析結(jié)果表明，SR2和SR3的穗著粒數(shù)差異不顯著（>0.05），SM2和SM3的穗著粒數(shù)差異不顯著（>0.05）。

與油菜秸稈覆蓋處理（SM1、SM2和SM3）相比，油菜秸稈翻埋處理（SR1、SR2和SR3）的單株有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量和穗著粒數(shù)略有增加，其中，單株有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量和穗著粒數(shù)在2015年分別增加了0.11、0.04 g、2.52粒，在2016年分別增加了0.75、0.01 g、1.04粒。與油菜秸稈覆蓋處理，油菜秸稈翻埋處理的結(jié)實(shí)率在2015年增加了0.01，在2016年沒有增加。

表2 不同油菜秸稈還田處理的水稻產(chǎn)量比較

3 討 論

3.1 油菜秸稈還田對稻田土壤環(huán)境的影響

淹水條件下，秸稈腐解需要消耗大量化學(xué)氧來維持腐解過程，因此，秸稈還田后稻田水體化學(xué)耗氧量比不還田提高1～3倍[23]。本研究表明，油菜秸稈覆蓋還田和翻埋還田都會(huì)導(dǎo)致稻田土壤EH值降低，且隨著秸稈還田量的增加，EH值降低幅度增加（圖1）。在低EH值環(huán)境下，土壤中的鐵和錳等金屬元素以低價(jià)態(tài)形式大量溶解于土壤溶液中，同時(shí)，土壤中的氧化性有機(jī)酸會(huì)大量轉(zhuǎn)化為還原性有機(jī)酸[24]，土壤還原性物質(zhì)總量顯著提高[25-26]。隨著油菜秸稈還田量的增加，土壤還原性物質(zhì)總量和活性還原性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高（<0.05）（圖1），油菜秸稈還田條件下，稻田大量化學(xué)氧被消耗，導(dǎo)致土壤還原性物質(zhì)總量和活性還原性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高（<0.05）。本研究表明，油菜秸還田條件下，水稻移栽后10～22 d，土壤RCEH值較低，RCRRM和RCFe值較高。水稻移栽后27～32 d，土壤RCEH值開始緩慢增加，RCRRM和RCFe值開始緩慢降低，這可能是由于水稻移栽后10～22 d，油菜秸稈處于快速腐解期，對土壤化學(xué)氧消耗較多；水稻移栽后27～32 d，油菜秸稈腐解速率下降，對土壤化學(xué)氧消耗量顯著減少所致。表明，油菜秸稈還田條件下，稻田土壤環(huán)境受秸稈腐解過程的影響。

間歇灌溉可以有效增加土壤氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)[27-28]，進(jìn)而對秸稈腐解過程所消耗的化學(xué)氧進(jìn)行補(bǔ)充，減緩秸稈腐解對土壤氧化還原電位的影響；改變油菜秸稈還田條件下稻田肥料運(yùn)籌措施，能有效調(diào)控土壤C/N比[29-30]，進(jìn)而影響秸稈腐解進(jìn)程。因此，油菜秸稈還田條件下，改變稻田水肥運(yùn)籌管理措施，可以有效改變或緩解油菜秸稈還田對土壤環(huán)境的不利影響。

3.2 油菜秸稈還田對水稻苗期根系生長及產(chǎn)量的影響

相關(guān)研究表明，油菜秸稈還田后，水稻返青期與分蘗期分別推遲1～2 d，在個(gè)別年份甚至出現(xiàn)坐蔸現(xiàn)象，稻谷產(chǎn)量顯著降低[13-17]。本研究表明，隨著油菜秸稈還田量的增加，水稻苗期根系RCRNT（圖2）、RCRLT（圖3）、RCRQT和RCRVT（圖4）顯著降低（<0.05），油菜秸稈還田降低了水稻苗期根系數(shù)量、長度、質(zhì)量和體積的增加速度；隨著油菜秸稈還田量的增加，水稻根系RCRNW（圖2）、RCRLW（圖3）和RCRBI（圖5）等顯著降低（<0.05），油菜秸稈還田導(dǎo)致水稻苗期根系活力下降，進(jìn)而影響返青和分蘗。這與杜康等[29]的研究結(jié)果相似。

秸稈還田對土壤速效氮有一定的緩沖和調(diào)節(jié)作用，前期秸稈腐解較快[31-32]，需要環(huán)境提供大量氮源，容易發(fā)生生物爭氮現(xiàn)象[2]；后期隨著秸稈營養(yǎng)成分的釋放，土壤速效氮、速效磷、鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高（<0.05），水稻分蘗數(shù)等顯著增加[33-34]。本研究表明，油菜秸稈還田條件下，水稻苗期根系受土壤氧化還原電位、還原性物質(zhì)總量和Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)等因素的影響，根系總量（數(shù)量、長度、質(zhì)量和體積）增加緩慢，根系活力（白根數(shù)量、白根長度和傷流強(qiáng)度）較低；后期根系總量和根系活力顯著提高（<0.05）（圖2-5）。這與王麒等[35]的研究結(jié)果相似。

油菜秸稈還田條件下，水稻根系RCRNT、RCRQT、RCRLT和RCRVT等統(tǒng)計(jì)參數(shù)在水稻移栽后10～22 d最低，在移栽后27～32 d開始緩慢升高。相關(guān)性分析結(jié)果表明，水稻根系RCRNT、RCRQT、RCRLT和RCRVT等參數(shù)在水稻移栽后10～22 d，與土壤RCEH、RCRRM和RCFe呈顯著負(fù)相關(guān)（<0.05），與秸稈還田量為顯著負(fù)相關(guān)（<0.05）；在移栽后27～32 d，與土壤RCEH、RCRRM和RCFe為不顯著相關(guān)（>0.05），與油菜秸稈還田量為顯著正相關(guān)（<0.05）（表1）。表明，水稻移栽后10～22 d，土壤氧化還原電位、還原性物質(zhì)總量和Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)等對水稻根系生長的影響顯著，但隨著時(shí)間的推移影響逐漸減弱，后期（水稻移栽后27～32 d）影響最小。

秸稈還田對水稻產(chǎn)量的影響包括兩方面，1）前期秸稈還田產(chǎn)生的還原性土壤環(huán)境導(dǎo)致水稻生長受到抑制，分蘗速度下降；2）后期秸稈腐解釋放的氮磷鉀等營養(yǎng)成分，促進(jìn)水稻分蘗和成穗。因此秸稈還田條件下水稻產(chǎn)量是前期負(fù)面效應(yīng)和后期正面效應(yīng)的綜合結(jié)果。王紅妮等[13]研究結(jié)果表明，低溫潛沼性稻田長期處于厭氧條件，秸稈還田后的腐解過程加劇了土壤中還原性物質(zhì)積累，因此在低溫潛沼性稻田大量秸稈還田后稻谷產(chǎn)量顯著降低；戴志剛等[12]研究表明油菜秸稈還田條件下，油菜秸稈腐解所釋放的氮磷鉀等營養(yǎng)元素有利于水稻產(chǎn)量提高。與油菜秸稈不還田相比，油菜秸稈覆蓋和翻埋均有利于稻谷產(chǎn)量的增加，其中全量油菜秸稈還田增產(chǎn)幅度最大，其次為超量秸稈還田，這表明油菜秸稈還田釋放養(yǎng)分對產(chǎn)量的正效應(yīng)大于其前期厭氧腐解所產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)。與覆蓋相比，翻埋條件下，油菜秸稈養(yǎng)分釋放緩慢，病蟲害殘留較少，能顯著改善土壤養(yǎng)分供給[33-34]。本研究表明，與油菜秸稈覆蓋處理相比，油菜秸稈翻埋處理的單株有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量和穗著粒數(shù)略有增加?；谝陨涎芯拷Y(jié)果，我們建議四川油稻兩熟輪作系統(tǒng)的油菜秸稈還田量以全量還田為宜，適宜機(jī)械作業(yè)的田塊以翻埋還田為宜，同時(shí)在水稻生長前期要注意增加氮肥施用量，促進(jìn)秧苗返青早發(fā)。

4 結(jié) 論

油菜秸稈還田（覆蓋和翻埋）條件下，稻田土壤環(huán)境受秸稈還田量及腐解過程影響。水稻移栽后10～14 d，土壤還原性物質(zhì)總量日均變化量（RCRRM值）達(dá)到最大（0.28～0.62 cmol/(kg·d)），移栽后14～22 d，土壤Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)日均變化量（RCFe）值達(dá)到最大（5.0～31.6g/(kg·d)）。油菜秸稈覆蓋和翻埋條件下，稻田土壤氧化還原電位（RCEH）值均表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢，隨著秸稈還田量的增加，RCEH值顯著降低（<0.05），RCRRM、RCFe值顯著升高（<0.05）；其中與秸稈覆蓋相比，秸稈翻埋對稻田土壤環(huán)境的影響時(shí)間更長。

油菜秸稈還田（覆蓋和翻埋）條件下，水稻根系受秸稈還田量影響。油菜秸稈覆蓋和翻埋條件下，隨著秸稈還田量的增加，水稻根系總量（數(shù)量、質(zhì)量、體積和長度）和根系活力（白根數(shù)量和傷流強(qiáng)度）顯著降低（<0.05），與秸稈覆蓋相比，秸稈翻埋對水稻根系的影響時(shí)間更長，水稻根系緩慢增長期后延了4 d。隨著時(shí)間的推移，秸稈還田對土壤環(huán)境和水稻根系生長的負(fù)影響逐漸減弱，促進(jìn)作用逐漸提高。在四川油稻兩熟區(qū)，油菜秸稈還田量以全量還田為宜，適宜機(jī)械作業(yè)的田塊以油菜秸稈翻埋還田為宜，同時(shí)在水稻生長前期要注意增加氮肥施用量，促進(jìn)秧苗返青早發(fā)。

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Effect of straw incorporated into soil on reducibility in soil and root system and yield of rice

Wang Hongni1,2, Wang Xuechun2, Huang Jing2, Li Jun1※, Hu Yungao2

(1.,,712100,;2.,,621010,)

There is great meaning to research the effect of oil-seed rape straw incorporation on reducing material change in soil and the growth of rice root, with the objective of founding reasonable filed management for straw incorporation technology, by investigating the reason why rice growth was slow under the condition that oil-seed rape straw was retuned into the rice field. By field experiment and simulation experiment, this paper analyzed the dynamic change of the potential of oxidation-reduction (EH), and the reducing material and Fe2+content in rice field, and investigated the dynamic change of root number, root weight, root volume, root length and root bleeding intensity. The results showed that: 1) The daily mean variation of potential of oxidation-reduction (RCEH) had a trend of ascending after descending, and the lowest value was found after 14-18 d of rice planting, while the values of daily mean variation of reducing material (RCRRM) and Fe2+(RCFe) performed a trend of ascending and then descending, with the highest RCRRMvalue after 10-14 d of rice planting and the highest RCFevalue after 14-22 d of rice planting. 2) Under the condition that oil-seed rape straw was incorporated into the rice field, with the increasing of oil-seed rape straw incorporation amount, rice number, rice weight, rice volume, rice length, white root amount and root bleeding intensity increased significantly. Compared with straw mulching method, the affecting period of straw incorporation on the daily mean variation of root bleeding intensity (RCRBI) under straw ploughing method was longer; the slow grow period of rice root system extended by 4 days under straw ploughing method. 3) After 10-22 d of rice planting, there was negative correlation between rice root growth (daily mean variation of (RCRNT, RCRQT, RCRLTand RCRVT) and soil environment (RCEHvalue, RCRRMvalue and RCFevalue) and negative correlation between rice root and straw incorporation amount; after 27-32 d of rice planting, there was a positive correlation between rice root and soil environment and also a positive correlation between rice root and straw incorporation amount. As the time went on, the impacts of straw incorporation on root growth of rice became less and less, and after 27-32 d of rice planting, its impacts decreased significantly. The conclusions are as follows: Under the condition that oil-seed rape straw is incorporated into the rice field, with the increase of straw incorporation amount, the Eh decreases significantly, while the reducing material and Fe2+content increase significantly; rice root (number, weight, volume and length), white root (number and length) and root bleeding intensity decrease significantly during seedling stage of rice. As the time goes on, the impacts of straw incorporation on root growth of rice become less. The affecting period of straw incorporation on soil environment and root growth with straw ploughing method is longer than straw mulching method, and incorporating oil-seed rape straw into soil with ploughing method is better than straw mulching method for rice yield. Under the condition that is feasible to use agricultural machine, ploughing method is a better method to return oil-seed rape straw into field.

soils; straw; roots; rice; straw incorporation; Sichuan province

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.20.015

S151.9+3; S31

A

1002-6819(2017)-20-0116-11

2017-03-31

2017-10-17

國家自然基金項(xiàng)目（31401347；31601269）；國家糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2016YFD0300210）；四川省育種攻關(guān)項(xiàng)目(2016NYZ0028）；水稻生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（160202）聯(lián)合資助

王紅妮，博士生，主要從事作物抗逆高產(chǎn)栽培研究。 Email：450374939@qq.com

※通信作者：李軍，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)、高效農(nóng)作制度、作物系統(tǒng)模擬研究。Email：junli@nwsuaf.edu.cn

王紅妮，王學(xué)春，黃 晶，李 軍，胡運(yùn)高. 秸稈還田對土壤還原性和水稻根系生長及產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(20)：116－126. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.20.015 http://www.tcsae.org

Wang Hongni, Wang Xuechun, Huang Jing, Li Jun, Hu Yungao. Effect of straw incorporated into soil on reducibility in soil and root system and yield of rice [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(20): 116－126. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.20.015 http://www.tcsae.org