譚娟 陳楠 董偉 王競(jìng)紹 劉紅勝 王笑見(jiàn) 張羽飛

摘要研究玉米秸稈還田量對(duì)小麥基本苗數(shù)、產(chǎn)量，以及苗期、抽穗期和灌漿期3個(gè)不同生長(zhǎng)時(shí)期小麥SOD酶活性和MAD含量的影響，從而獲得適宜小麥的玉米秸稈還田量。結(jié)果表明，玉米秸稈還田量小于7 000 kg/hm2對(duì)小麥基本苗數(shù)影響不明顯;秸稈還田量大于?10 500 kg/hm2時(shí)，小麥基本苗數(shù)隨秸稈還田量的增加呈顯著降低趨勢(shì)。玉米秸稈還田量為7 000 kg/hm2，小麥SOD活性與產(chǎn)量均提高且小麥MAD含量降低較理想。

關(guān)鍵詞秸稈還田;小麥;SOD活性;MAD含量

中圖分類號(hào)S?512.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2019）18-0041-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.009

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of Corn Stalk Returning on Physiological and Ecological Characteristics and Yield of Wheat

TAN Juan，CHEN Nan，DONG Wei et al

（Industry Stock Corporation of Fengle Seed in Hefei，Hefei， Anhui 230088）

AbstractBy studying the effects of corn stalk returning on the total seedling number， yield and seedling stage， heading stage and filling stage of wheat， the effects of wheat straw stalk enzyme activity and MAD content were summarized. The results showed that when the amount of corn stalk returned to the field was less than 7 000 kg/hm2， the effect on the basic seedling number of wheat was not obvious. When the amount of wheat straw was more than 10 500 kg/hm2， the number of basic seedlings of wheat decreased significantly with the increase of straw returning amount. The corn stalk returning amount suitable for increasing the activity and yield of wheat SOD and reducing the MAD content of wheat is ideally 7 000 kg/hm2.

Key wordsStraw returning;Wheat;The activity of SOD enzyme;MAD content

相關(guān)研究表明中國(guó)年秸稈產(chǎn)量達(dá)7億t，但秸稈利用率較低，大量秸稈隨意堆放與焚燒現(xiàn)象較普遍，造成了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，破壞了生態(tài)平衡，阻礙了農(nóng)業(yè)循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。秸稈作為可再生資源及養(yǎng)分的載體，通過(guò)秸稈還田不僅解決因秸稈焚燒而造成的環(huán)境污染問(wèn)題，而且利于提高土壤肥力、改善土壤環(huán)境及為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，從而促進(jìn)生態(tài)平衡。當(dāng)前，關(guān)于玉米秸稈對(duì)小麥生理生態(tài)特征及產(chǎn)量的影響研究較少，因此筆者以“良星99”為試驗(yàn)材料，分析玉米秸稈還田量對(duì)小麥生理生態(tài)特征及產(chǎn)量的影響，從而獲得適宜小麥的玉米秸稈還田量，為小麥優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)及秸稈還田量標(biāo)準(zhǔn)建立提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014—2015年在安徽省亳州市大楊鎮(zhèn)豐樂(lè)種業(yè)基地進(jìn)行，土壤質(zhì)地為砂土，耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量16.1 g/kg，水解氮 91.2 mg/kg，速效磷?14.9 mg/kg，速效鉀131.0 mg/kg。

1.2試驗(yàn)材料

供試材料為半冬性小麥“良星99”。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理，分別為不覆蓋玉米秸稈對(duì)照（A1）、玉米秸稈還田量3 500 kg/hm2（A2）、還田量?7 000 kg/hm2（A3）及還田量10 500 kg/hm2（A4）。每處理重復(fù)3次，小區(qū)面積13.34 m2（2.00 m×6.67 m），隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，正常大田管理。玉米秸稈粉碎覆蓋翻地鎮(zhèn)壓后播種，播種日期為10月22日，播種量為225 kg。

1.4試驗(yàn)方法

①基本苗數(shù)統(tǒng)計(jì)方法：4個(gè)處理的小麥播種量均為225 kg/hm2，以梅花狀選擇5處代表性單元格?（1 m2/單元格），計(jì)算基本苗數(shù)。②小麥產(chǎn)量測(cè)定：小麥成熟期每小區(qū)按實(shí)收株數(shù)測(cè)產(chǎn)。③SOD酶活性：小麥苗期、抽穗期、灌漿期提取葉片酶活性，按李合生方法測(cè)定。④MDA含量：小麥苗期、抽穗期、灌漿期提取葉片酶活性，按硫代巴比妥酸比色法測(cè)定。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理軟件;采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1玉米秸稈還田量對(duì)小麥基本苗的影響

小麥基本苗數(shù)（即每公頃小麥出苗數(shù)）隨秸稈還田量的增加呈遞減的趨勢(shì)。其中，A1處理基本苗數(shù)最高，為235.1萬(wàn)苗/hm2，A3、A2處理的小麥基本苗數(shù)與無(wú)秸稈還田處理（A1）的小麥基本苗數(shù)之間差異不顯著，A4與A1處理的基本苗數(shù)之間的差異達(dá)極顯著水平，A4與A3處理的基本苗數(shù)之間的差異不顯著（表1）。因此，在玉米秸稈還田量小于?10 500 kg/hm2的情況下，小麥出苗率隨秸稈還田量的增加呈遞減的趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果一致[3-5]，玉米秸稈還田量小于7 000 kg/hm2時(shí)，小麥基本苗數(shù)變化不明顯，大于?10 500 kg/hm2時(shí)，小麥的出苗率明顯降低。

2.2玉米秸稈還田量對(duì)小麥SOD酶活性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，其活性大小是植株衰老和抗性的指標(biāo)之一[6-7]。苗期、抽穗期和灌漿期3個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期小麥葉片SOD酶的活性受玉米秸稈還田量影響的變化趨勢(shì)相同，均以A3處理的SOD酶活性最高，且與A1、A2及A4處理的小麥SOD活性差異顯著（表2）。玉米秸稈還田量小于?7 000 kg/hm2有利于提高小麥葉片SOD活性，但差異不顯著;還田量大于7 000 kg/hm2降低了小麥葉片SOD酶的活性，說(shuō)明玉米秸稈還田量對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期小麥SOD活性具有一定的影響，利于提高苗期、抽穗期及灌漿期的小麥SOD活性的最佳秸稈還田量為7 000 kg/hm2，秸稈還田量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制SOD酶的活性，與武曉森等[8]研究結(jié)果一致。

2.3玉米秸稈還田量對(duì)小麥MDA含量的影響

小麥葉片膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物MDA含量與葉片衰老速度關(guān)系密切。由表3可知，MDA含量由苗期到抽穗期呈降低趨勢(shì)，抽穗期到灌漿期的MAD含量呈增加趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)論一致[9-14]。

4種不同處理?xiàng)l件下，苗期、抽穗期和灌漿期小麥葉片MDA含量受玉米秸稈還田量的影響趨勢(shì)一致（表3），其中A3處理的MDA含量最低，葉片膜脂過(guò)氧化程度最低。A3與A1、A2處理的MDA含量差異不明顯，與A4處理的MDA含量差異顯著。玉米秸稈還田量小于?7 000 kg/hm2時(shí)，秸稈還田量的增加有利于降低小麥葉片MDA含量;秸稈還田量大于7 000 kg/hm2時(shí)，秸稈還田量的增加提高了小麥葉片MDA含量，這與張池等[15]研究結(jié)果總體一致。綜上所述，?7 000 kg/hm2的玉米秸稈還田量最利于降低苗期、抽穗期和灌漿期的小麥MDA含量，為最佳秸稈還田量。

2.4玉米秸稈還田量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

由表4可知，4種不同處理中，A3處理的小麥產(chǎn)量最高（9 190.5 kg/hm2），分別高出A1、A2、A4處理19.57%、4.98%、23.75%，且A3處理的小麥產(chǎn)量與A1、A2、A4處理的產(chǎn)量差異顯著。在一定范圍內(nèi)（小于7 000 kg/hm2），玉米秸稈還田量有利于提高小麥產(chǎn)量;大于7 000 kg/hm2時(shí)，秸稈還田量增加反而降低了小麥產(chǎn)量，與前人研究結(jié)果一致[16-18]。因此，最利于小麥高產(chǎn)的玉米秸稈還田量為7 000 kg/hm2。

3結(jié)論

（1）小麥基本苗數(shù)隨玉米秸稈還田量的增加呈減少趨勢(shì);玉米秸稈還田量小于7 000 kg/hm2時(shí)，對(duì)小麥基本苗數(shù)影響不明顯;大于10 500 kg/hm2時(shí)，小麥基本苗數(shù)隨秸稈還田量的增加呈顯著降低趨勢(shì)。

（2）玉米秸稈還田量對(duì)苗期、抽穗期和灌漿期小麥SOD活性有一定的影響。提高苗期、抽穗期及灌漿期的小麥SOD活性的最佳秸稈還田量為?7 000 kg/hm2，秸稈還田量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制SOD酶的活性。7 000 kg/hm2玉米秸稈還田量最利于降低苗期、抽穗期及灌漿期的小麥MDA含量，玉米葉片膜脂過(guò)氧化程度最低。

（3）最利于小麥高產(chǎn)的玉米秸稈還田量為?7 000 kg/hm2，玉米秸稈還田量小于7 000 kg/hm2有利于小麥產(chǎn)量提高;大于7 000 kg/hm2時(shí)，小麥產(chǎn)量與秸稈還田量呈負(fù)相關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1]SHARMA P，ABROL V，SHARMA R K.Impact of tillage and mulch management on economics，energy requirement and crop performance in maize-wheat rotation in rainfed subhumid incapitols，India[J].European journal of agronomy，2011，34（1）：46-51.

[2]張向前，錢益亮.秸稈覆蓋對(duì)玉米生長(zhǎng)、光合及產(chǎn)量的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，30（4）：174-180.

[3]王健波，嚴(yán)昌榮，劉恩科，等.長(zhǎng)期免耕覆蓋對(duì)旱地冬小麥旗葉光合特性及干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2015，21（2）：296-305.

[4]宋影，郭素娟，張麗，等.板栗產(chǎn)區(qū)有機(jī)堆肥產(chǎn)物磷形態(tài)特征及其對(duì)葉片磷含量的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2017，38（3）：1262-1271.

[5]胡誠(chéng)，陳云峰，喬艷，等.秸稈還田配施腐熟劑對(duì)低產(chǎn)黃泥田的改良作用[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（1）：59-66.

[6]SUN F F，LU S G.Biochars improve aggregate stability，water retention and pore-space properties of clayey soil[J].Journal of plant nutrition and soil science，2014，177（1）：26-33.

[7]李鑒霖，江長(zhǎng)勝，郝慶菊.土地利用方式對(duì)縉云山土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性及其有機(jī)碳的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2014，35（12）：4695-4704.

[8]武曉森，周曉琳，曹鳳明，等.不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量及土壤酶活性的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2015（1）：44-49.

[9]張向前，張賀飛，錢益亮.不同秸稈覆蓋模式下小麥植株性狀、光合及產(chǎn)量的差異[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2016，36（1）：120-127.

[10]郭貴華，劉海艷，李剛?cè)A，等.ABA緩解水稻孕穗期干旱脅迫生理特性的分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（22）：4380-4391.

[11]SMIRNOFF N.The role of active oxygen in the response of plants to water deficit and desiccation[J].New phytologist，2010，125（1）：27-58.

[12]彭芹，郭騫歡，張西斌，等.山東小麥品種更替過(guò)程中光合特性的演變[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（18）：3883-3891.

[13]成艷紅，武琳，孫慧娟，等.稻草覆蓋和香根草籬對(duì)紅壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成及有機(jī)碳含量的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2016，36（12）：3518-3524.

[14]張鵬，賈志寬，王維，等.秸稈還田對(duì)寧南半干旱地區(qū)土壤團(tuán)聚體特征的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（8）：1513-1520.

[15]張池，陳旭飛，周波，等.蚓糞施用對(duì)土壤微生物特征以及酶活性的影響[J].土壤，2014，46（1）：70-75.

[16]郭小強(qiáng)，毛寧，張希彪，等.不同施肥處理對(duì)辣椒根際土壤微生物區(qū)系和酶活性的影響[J].作物雜志，2014（6）：123-126.

[17]王文鋒，李春花，黃紹文，等.不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物量碳、氮的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（5）：1286-1297.

[18]周懷平，解文艷，關(guān)春林，等.長(zhǎng)期秸稈還田對(duì)旱地玉米產(chǎn)量、效益及水分利用的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2013，19（2）：321-330.