石子建，李建輝

（衢州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江衢州 324000）

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早稻秸稈還田對后茬作物產(chǎn)量的影響

石子建，李建輝

（衢州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江衢州 324000）

摘 要：以早稻-晚稻連作和早稻-大豆輪作體系為對象，通過盆栽試驗，設(shè)置0，33%，50%，100%和150%早稻秸稈還田量處理，測定不同秸稈還田量處理下晚稻和大豆的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成要素以及生物量指標(biāo)，探討不同早稻秸稈還田量對后茬作物的影響。研究結(jié)果表明，在不同耕作體系中，早稻秸稈還田均可增加后茬作物產(chǎn)量和生物量，并在一定程度上影響其產(chǎn)量構(gòu)成要素。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；水稻；大豆；產(chǎn)量

文獻(xiàn)著錄格式:石子建，李建輝.早稻秸稈還田對后茬作物產(chǎn)量的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（6）: 829-831.

作為農(nóng)業(yè)大國，我國目前每年秸稈總產(chǎn)量達(dá)到8億t以上［1］，除部分用作燃料造紙飼料外，大部分被焚燒，還田率僅1/4［2］，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。農(nóng)作物秸稈是一種含碳豐富的能源物質(zhì)，是重要的綠色環(huán)保有機(jī)源之一，含有一定數(shù)量的營養(yǎng)元素。從已有的研究結(jié)果來看，實施秸稈還田不僅可以充分利用秸稈資源，改善空氣質(zhì)量和土壤理化性質(zhì)，提高微生物及酶活性，減少化肥的使用，而且可以提高作物產(chǎn)量［3-5］。然而，已有對秸稈還田的研究主要關(guān)注還田后的環(huán)境效應(yīng)和產(chǎn)量效應(yīng)［3-7］，對不同耕作體系進(jìn)行定量化秸稈還田的研究較少。另一方面，我國是世界上最重要的水稻生產(chǎn)國，約占世界水稻種植面積的19%，每年都會生產(chǎn)大量的水稻秸稈［8］。在水稻種植過程中，早稻-晚稻連作和早稻-大豆輪作是比較常見的種植體系。為此，本文以早稻-晚稻連作和早稻-大豆輪作體系為對象，研究不同早稻秸稈還田量對后茬作物產(chǎn)量的影響，確定不同種植體系中的適宜秸稈還田量，以實現(xiàn)秸稈資源的高效利用并提高后茬作物的產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 材料

盆栽試驗布置于衢州市農(nóng)科院梨園基地，盆栽容器為長×寬×高為60 cm×40 cm×36 cm的聚乙烯塑料箱。每盆裝土壤100 kg。試驗土壤含速效氮、速效磷、速效鉀分別為121.0，9.37和148.3 mg·kg-1，pH值為7.13，有機(jī)質(zhì)含量18.2 g·kg-1，容重為1.32 g·cm-3。

1.2 處理設(shè)計

前茬水稻（中早39）于2015年4月22日插秧，7月23日收割，收割后稱量秸稈鮮重和干重。隨后將秸稈切割為5～7 cm的小段進(jìn)行還田，設(shè)置5個處理，處理1—5秸稈還田量比例分別為0，33%，50%，100%和150%，即還田秸稈鮮重0，12 000，18 000，36 000和54 000 kg·hm-2，還田秸稈干重0，1 764，2 646，5 292和7 9380 kg· hm-2。重復(fù)3次。秸稈還田后，7月27日進(jìn)行晚稻（岳優(yōu)9113）插秧，8月2日播種大豆（衢鮮5號），日常管理根據(jù)大田栽培經(jīng)驗按一般盆栽試驗進(jìn)行。于10月27日和11月6日分別對晚稻和大豆進(jìn)行收獲和測產(chǎn)。

1.3 測定指標(biāo)

對收獲的晚稻和大豆進(jìn)行生物量、產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成等指標(biāo)的測定，其中對生物量和產(chǎn)量進(jìn)行換算，產(chǎn)量構(gòu)成的測定按常規(guī)方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2010進(jìn)行處理，SASV8軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，利用Duncan新復(fù)極差法（LSR）進(jìn)行處理間顯著性檢驗，顯著水平設(shè)定為a=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 晚稻

不同早稻秸稈還田量對晚稻地上部生物量、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表1所示。

從表中可以看出，早稻秸稈還田對晚稻地上部生物量影響顯著，秸稈還田處理較空白的地上部生物量均有所增加，增加幅度為32.4%～51.4%，其中處理2和處理5較空白顯著增加，不同秸稈還田量之間差異不顯著。秸稈還田對水稻產(chǎn)量的影響呈現(xiàn)出和地上部生物量大致相同的規(guī)律，均表現(xiàn)為秸稈還田處理較空白處理增加了產(chǎn)量，增加幅度為30.2%～60.7%，其中處理5較空白顯著增加，而還田處理間差異不顯著。秸稈還田對穗數(shù)、穗總粒數(shù)、穗實粒數(shù)和穗長的影響較空白均未達(dá)到顯著水平，處理4和5較空白增加了穗總粒數(shù)和穗實粒數(shù)，秸稈還田處理較空白均增加了穗長。但是秸稈還田處理降低了后茬水稻結(jié)實率，其中處理5較空白處理顯著降低了水稻結(jié)實率。秸稈還田對水稻千粒重的影響呈波動的趨勢，其中全量秸稈還田較其他處理顯著降低了千粒重。

表1　秸稈還田量對晚稻地上部生物量、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2 大豆

從不同早稻秸稈還田量對大豆的影響來看（表2），秸稈還田處理較空白處理其地上部生物量均有所增加，增加幅度為17.9%～37.0%，處理3 和4較空白顯著增加了地上部生物量，而秸稈還田處理間差異不顯著。秸稈還田各處理的產(chǎn)量較不還田的增加幅度為17.3%～33.4%，但未達(dá)到顯著水平。各處理間的大豆密度差異不顯著。秸稈還田對產(chǎn)量構(gòu)成要素有重要影響，秸稈還田處理的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重均高于空白處理，其中處理2的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重，處理3的單株粒重，處理4的百粒重，處理5的單株粒數(shù)、單株粒重均顯著高于空白處理，各秸稈還田處理間單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重差異不顯著，處理4的百粒重較處理2顯著提高。處理3，4，5較處理2的根瘤數(shù)顯著提高，處理4較處理1的根瘤數(shù)顯著提高。各秸稈還田處理較空白株高差異不顯著。

表2　秸稈還田量對大豆生物量、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

3 小結(jié)與討論

對于早稻-晚稻連作和早稻-大豆輪作體系而言，早稻秸稈還田對后茬作物的生物量、產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素均有一定影響。早稻秸稈還田在一定程度上提高了2種耕作體系中后茬作物的生物量和產(chǎn)量，其中早稻-晚稻連作體系中的33%和150%秸稈還田量、早稻-大豆輪作體系中的50%和100%秸稈還田量處理較空白其生物量均顯著提高，這與已有研究結(jié)果基本一致［8-9］。此外，從本文研究結(jié)果來看，4個秸稈還田量處理間的產(chǎn)量和地上部分生物量差異不顯著。然而已有的一些研究表明，秸稈還田過量會使產(chǎn)量降低［10-11］，認(rèn)為過多的秸稈還田會降低土壤微生物和土壤酶活性，減緩秸稈的分解速率，不利于營造良好的土壤肥力；同時秸稈還田初期會造成土壤的碳氮比較高，可能會造成微生物與作物爭氮的現(xiàn)象［12-13］。雖然本文研究結(jié)果并未出現(xiàn)這種情況，但在后續(xù)試驗中將予以重點(diǎn)關(guān)注。

在產(chǎn)量構(gòu)成要素中，一些研究表明，秸稈還田處理可提高有效穗數(shù)、穗總粒數(shù)、實粒數(shù)、千粒重和結(jié)實率［8］，認(rèn)為秸稈還田促進(jìn)了水稻分蘗，能夠維持生育中后期較高的葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量，增加了單位面積有效穗數(shù)每穗實粒數(shù)，從而提高了水稻產(chǎn)量［14-15］。然而，有些研究卻發(fā)現(xiàn)，隨著秸稈還田量的增加，水稻千粒重和穗粒數(shù)增加，而單位面積有效穗數(shù)則減少，產(chǎn)量增幅降低［16-17］。水稻千粒重和穗粒數(shù)增加可能是因為秸稈還田作為一種重要的補(bǔ)鉀方式，增加了土壤鉀含量，促進(jìn)了光合產(chǎn)物向穗部的轉(zhuǎn)移［18-19］，而過量秸稈還田會影響出苗，最后導(dǎo)致有效穗減少［9］。在本研究中，秸稈還田對大豆產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響要較之對晚稻的影響更加明顯，早稻-大豆輪作體系中，早稻秸稈還田處理的大豆單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重均高于空白處理，而早稻-晚稻連作體系中晚稻穗總粒數(shù)、穗實粒數(shù)和穗長較空白卻并未達(dá)到顯著水平，僅100%秸稈還田處理后的晚稻較其余處理顯著降低了千粒重。

此外，較高的秸稈還田量比秸稈不還田和少量的還田可提高大豆的根瘤數(shù)，這可能是因為秸稈還田過程中會競爭土壤中的氮素，而氮素減少可促進(jìn)根瘤增生［12，20］。

在早稻-晚稻連作和早稻-大豆輪作體系中，早稻秸稈還田可在一定程度上提高后茬作物生物量和產(chǎn)量。早稻秸稈還田對早稻-大豆輪作體系產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響要比對早稻-晚稻連作體系的影響更加明顯。同時，秸稈還田可促進(jìn)根瘤增生，減少氮肥用量。

參考文獻(xiàn):

［1］ 畢于運(yùn).秸稈資源評價與利用研究［D］.北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2010.

［2］ 葉麗麗，王翠紅，彭新華，等.秸稈還田對土壤質(zhì)量影響研究進(jìn)展［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（19）: 52-55.

［3］ 董守坤，劉麗君，馬秀峰，等.秸稈還田對白漿土養(yǎng)分含量的影響［J］.作物雜志，2011（1）: 53-55.

［4］ 劉芳，張長生，陳愛武，等.秸稈還田技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展［J］.作物雜志，2012（2）: 18-23.

［5］ 李錦.秸稈還田及其基礎(chǔ)上氮肥減量對土壤碳氮含量及作物產(chǎn)量的影響［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2013.

［6］ 強(qiáng)學(xué)彩，袁紅莉，高旺盛.秸稈還田量對土壤CO2釋放和土壤微生物量的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2004，15 （3）: 469-472.

［7］ 江永紅，宇振榮，馬永良.小麥秸稈還田對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)及作物生長的影響［J］.土壤通報，2001，32（5）: 209-213.

［8］ 裴鵬剛，張均華，朱練峰，等.秸稈還田對水稻固碳特性及產(chǎn)量形成的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2014，25（10）: 2885-2891.

［9］ 游來勇，李冰，王昌全，等.秸稈還田量對麥-稻輪作體系作物產(chǎn)量、氮素吸收利用效率的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報，2015，29（12）: 2394-2401.

［10］ 徐國偉，翟志華，陳珂，等.不同秸稈還田量對直播水稻生長特性的影響［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（16）: 1-6.

［11］ 李軍，郭貴東，何敏，等.不同秸稈還田量對水稻產(chǎn)量的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（2）: 27.

［12］ 顧愛星，張艷，石書兵，等.秸稈覆蓋法對土壤微生物區(qū)系的影響［J］.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，28（4）: 64-68.

［13］ 劉義國，劉永紅，劉洪軍，等.秸稈還田量對土壤理化性狀及小麥產(chǎn)量的影響［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29 （3）: 131-135.

［14］ 袁玲，張宣，楊靜，等.不同栽培方式和秸稈還田對水稻產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響［J］.作物學(xué)報，2013，39（2）: 350-359.

［15］ 汪軍，王德建，張剛.太湖地區(qū)稻麥輪作體系下秸稈還田配施氮肥對水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，19（2）: 165-170.

［16］ 張萍，王寧寧.秸稈覆蓋量對小麥出苗及生長的影響［J］.中國集體經(jīng)濟(jì)，2009，21（7）: 185-186.

［17］ 陳新紅，葉玉秀，許仁良，等.小麥秸稈還田量對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］.作物雜志，2009（1）: 54-57.

［18］ 朱彩云，張煒，顏培敏.氮磷鉀平衡施肥對水稻產(chǎn)量和植株性狀的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014，43（1）: 23-25.

［19］ 譚德水，金繼運(yùn)，黃紹文.長期施鉀與秸稈還田對西北地區(qū)不同種植制度下作物產(chǎn)量及土壤鉀素的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2008，14（5）: 886-893.

［20］ 沈世華，荊玉祥.中國生物固氮研究現(xiàn)狀和展望［J］.科學(xué)通報，2003，48（6）: 535-540.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

中圖分類號：S511

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：0528-9017（2016）06-0829-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160609

收稿日期:2016-02-22

基金項目:衢州市科技計劃項目（2013Y022；20132006；2014Y022；2015Y023）

作者簡介:石子建（1991—），男，碩士研究生，從事根際磷養(yǎng)分研究工作，E-mail: zijiansh@126.com。

通信作者:李建輝（1979—），男，農(nóng)藝師，博士，從事農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究工作，E-mail: lijianhui@yeah.net。