司賢宗，張 翔*，毛家偉，李 亮，李國平，余 輝

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002；2. 正陽縣花生研究所，河南 正陽，463600)

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起壟覆蓋秸稈對土壤理化性質(zhì)及花生產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

司賢宗1，張 翔1*，毛家偉1，李 亮1，李國平1，余 輝2

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002；2. 正陽縣花生研究所，河南 正陽，463600)

采用大田隨機區(qū)組設計，在花生起壟種植方式下，研究了秸稈覆蓋方式對土壤理化性質(zhì)及花生產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。結果表明，不覆蓋秸稈的壟面和壟溝土壤溫度均最高，壟溝秸稈覆蓋、全部秸稈覆蓋顯著增加了壟溝土壤水分含量；覆蓋秸稈能不同程度地降低土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀的含量；壟溝覆蓋秸稈對花生生長發(fā)育及產(chǎn)量構成影響較小，產(chǎn)量僅降低3.9%；秸稈覆蓋能增加花生籽粒中蛋白質(zhì)含量，提高棕櫚酸、亞油酸、花生一烯酸、木焦油酸的含量，減少粗脂肪的含量，降低油酸、硬脂酸、花生酸的含量。本試驗條件下，小麥秸稈覆蓋量為4500 kg/hm2，花生能獲得較高的莢果產(chǎn)量、蛋白質(zhì)和粗脂肪產(chǎn)量，分別為4480.95 kg/hm2、1169.5 kg/hm2和2029.9 kg/hm2。起壟種植+壟溝覆蓋秸稈方式是既能夠充分利用小麥秸稈資源，又保證花生豐產(chǎn)的合理栽培方式。

起壟耕作；秸稈覆蓋；土壤理化性狀；花生；產(chǎn)量和質(zhì)量

冬小麥—夏花生輪作是河南花生產(chǎn)區(qū)主要的種植制度，小麥收獲后，秸稈處置方式分為作肥料、作飼料、作燃料、作原料、焚燒和棄置亂堆，以肥料用量最多，包括秸稈直接還田，占秸稈總量的36.6%[1]，秸稈直接還田包括秸稈翻壓還田和覆蓋還田，在小麥—玉米輪作體系，已經(jīng)基本實現(xiàn)玉米秸稈翻壓還田種植小麥和小麥秸稈覆蓋還田種植玉米，秸稈翻壓還田能增加土壤有機質(zhì)含量、培肥土壤，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義[2-4]，但秸稈在土壤淺層不能很快腐爛，影響犁耕和旋耕作業(yè)，導致播種質(zhì)量差，不利于下茬作物培育壯苗，易造成“黃弱苗”，甚至減產(chǎn)[5]?；ㄉ敲苤?、耐旱、怕漬澇作物，夏直播花生生育后期降雨頻繁、降雨量大，易造成田間積水，形成漬害，花生產(chǎn)量、品質(zhì)明顯受到影響，嚴重時莢果在土壤中腐爛[6]；壟作有利于花生田排水防澇，改善花生的生長環(huán)境，增加花生的產(chǎn)量[7-8]。秸稈覆蓋還田能降低耕層土壤水分的蒸發(fā)速度，從而增加耕層土壤含水量，降低土壤的溫度，增加土壤有機質(zhì)和速效氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量[9]；增加土壤細菌、真菌、放線菌的數(shù)量[10]，提高土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶的活性[11]。有關秸稈覆蓋對冬小麥[12-13]、夏玉米[14-15]、馬鈴薯[16]和油菜[17]產(chǎn)量影響的報道較多，關于秸稈覆蓋對煙草[18]產(chǎn)量與質(zhì)量提高和茶葉[19]中茶多酸含量增加也有報道，而花生的生長發(fā)育過程明顯不同于一般的糧食、油料和經(jīng)濟作物。有關小麥秸稈覆蓋還田對花生的影響還鮮見報道。本文通過花生起壟種植模式，研究不覆蓋小麥秸稈、壟面覆蓋、壟溝覆蓋及壟面和壟溝全覆蓋小麥秸稈對土壤理化性狀及花生產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，為小麥收獲后秸稈合理處置提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年6-10月在河南省正陽縣蘭青鄉(xiāng)大余莊進行。試驗田土壤為砂姜黑土，質(zhì)地為粘壤，地勢平坦，肥力均勻，排灌條件良好。耕層土壤基礎地力：有機質(zhì)15.50 g/kg，全氮1.16 g/kg，速效氮75.4 mg/kg，速效磷26.2 mg/kg，速效鉀105.5 mg/kg，pH值4.68。

1.2 試驗設計

試驗設4個處理，分別是：T1 不覆蓋小麥秸稈；T2 壟面覆蓋小麥秸稈，覆蓋量為4500 kg/hm2；T3 壟溝覆蓋小麥秸稈，覆蓋量為4500 kg/hm2；T4 壟面和壟溝全覆蓋小麥秸稈，壟面和壟溝覆蓋量均為4500 kg/hm2，全覆蓋總量為9000 kg/hm2。

試驗各處理氮磷鉀施肥量均相同，氮磷鉀肥用量分別為N 150 kg/hm2、P5O290 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2，肥料全部作基肥施用，肥料撒施起壟后種植花生。試驗小區(qū)面積為15m2(3m×5m)，隨機區(qū)組排列，3次重復。供試花生品種為豫花23，每穴種植2粒種子，播種密度為16.5萬穴/hm2。試驗于2015年6月9日整地，6月10日播種，9月25日收獲。其他田間管理按照一般豐產(chǎn)大田進行管理。

1.3 樣品采集與分析

花生籽粒品質(zhì)分析：選取有代表性的大小一致的飽滿籽粒樣品，分別按照GB/5009.5-2010 國家標準測定含氮量，并折算成蛋白質(zhì)含量，按照GB/T14772-2008 測定粗脂肪含量；按照GB/T 17377-2008測定脂肪酸組分相對百分含量。

1.4 收獲與計產(chǎn)

花生收獲時，每處理分別取4m2的花生進行收獲、晾曬、稱重計產(chǎn)；同時每個處理采集有代表性的10株花生進行考種，測定其株高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結果枝數(shù)、單株結果數(shù)、飽果數(shù)、單株果重、飽果重和百果重等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)初步整理；用DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析；用Duncan′s新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對花生不同生育期土壤理化性狀影響

在花生生長的關鍵時期對覆蓋方式的壟面和壟溝0～20cm的土壤溫度和水分進行了測定。表1可見，花生花針期、結莢期，壟面土壤溫度均高于壟溝，不覆蓋秸稈(T1)的土壤溫度最高，其次是壟溝覆蓋秸稈(T3)處理，壟面覆蓋秸稈(T2)的較低，全部覆蓋秸稈(T4)的最低?；ㄉㄡ樒?、結莢期壟面土壤水分低于壟溝，全部覆蓋秸稈(T4)的土壤水分最大，不覆蓋秸稈(T1)的最小。

經(jīng)過改革開放四十年的發(fā)展，我國基本解決了溫飽問題，人民的生活水平日益提高，人民的美好生活需要也日益廣泛，人們不僅僅滿足于物質(zhì)生活水平的提高，而且在政治、文化、社會、生態(tài)等方面有了更高的要求。新時代，滿足人民美好生活需要成為共產(chǎn)黨人的奮斗目標。弘揚立黨為公、忠誠為民的奉獻精神，要堅持以人民為中心，把人民對美好生活的向往作為奮斗目標，始終堅持全心全意為人民服務的宗旨，把實現(xiàn)和維護最廣大人民的根本利益作為全黨一切工作的出發(fā)點和立腳點，為人民提供一個物質(zhì)富足、文化繁榮、政治民主、社會公平正義、環(huán)境優(yōu)美的生活空間，更好地滿足人民日益增長的美好生活需要。

2.2 不同處理對不同生育期土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量的影響

從表2可知，隨著生育期的推移，不同處理土壤堿解氮含量均呈“高—低—高—低”的變化趨勢。與不覆蓋相比，覆蓋降低了土壤氮含量，相同生育期以全部覆蓋處理(T4)土壤堿解氮含量最低。這可能與覆蓋秸稈使土壤水分增加有關。

隨著生育期的推移，土壤中有效磷含量呈降低趨勢，但苗期與花生收獲結束后土壤有效磷差異不大。同一生育期不同處理相比，不覆蓋處理土壤有效磷含量最高，全部覆蓋處理(T4)土壤有效磷含量最低。可見，在花生整個生育期，覆蓋秸稈能不同程度地影響耕層土壤有效磷含量。

表 1 起壟覆蓋秸稈對花生不同生育期土壤理化性狀的影響

注：各列后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著，下同。

Note: Datas followed by different small letters in the same column are significantly difference at 0.05 probability level. The same as in the following tables.

表 2 起壟覆蓋秸稈對不同花生生育期壟體土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量的影響 (mg/kg)

隨著生育期的推移，土壤速效鉀含量呈降低趨勢，同一生育期不同處理相比，苗期時不覆蓋處理土壤速效鉀含量最高，全部覆蓋處理(T4)土壤有效磷含量最低，壟面覆蓋、壟溝覆蓋處理差異不大；花針期和結莢期不覆蓋處理的土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量均高于覆蓋處理的，但三種覆蓋處理土壤速效鉀含量相差較小；飽果期不覆蓋處理與壟溝覆蓋處理土壤速效鉀含量相當，顯著高于其他兩個處理。

2.3 不同處理對花生產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響

從表3可知，不同秸稈覆蓋方式對花生產(chǎn)量有顯著的影響(P=0.0178)。與不覆蓋(T1)處理相比，壟面覆蓋(T2)和全部覆蓋(T4)處理的花生產(chǎn)量有所降低，比不覆蓋處理減產(chǎn)分別為10.0%和11.2%；而壟溝覆蓋處理與不覆蓋產(chǎn)量的花生產(chǎn)量差異不顯著，說明采用壟溝覆蓋對花生豐產(chǎn)較好。

與不覆蓋(對照)相比，壟面覆蓋、壟溝覆蓋處理的總果數(shù)、飽果數(shù)和出仁率差異不顯著，但百果重以不覆蓋處理最高，壟溝覆蓋處理與不覆蓋處理差異不顯著，壟面覆蓋、全部覆蓋處理比不覆蓋處理百果重顯著降低?？梢姡采w方式對花生產(chǎn)量構成因素也具有較大的影響。

2.4 不同處理對花生蛋白質(zhì)和粗脂肪的影響

從表3可知，不覆蓋秸稈(T1)的蛋白質(zhì)含量顯著低于全部覆蓋秸稈(T4)，而不覆蓋秸稈處理(T1)的粗脂肪含量顯著高于全部覆蓋秸稈(T4)；表明秸稈覆蓋能不同程度降低花生籽粒中蛋白質(zhì)的含量，增加花生籽粒中粗脂肪的含量，提高花生的出油率。不覆蓋秸稈(T1)的蛋白質(zhì)產(chǎn)量高于全部覆蓋秸稈(T4)，但差異不顯著，而不覆蓋秸稈(T1)的粗脂肪產(chǎn)量顯著高于全部覆蓋秸稈(T4)。

2.5 不同處理對花生脂肪酸組分含量的影響

表4可見，不覆蓋秸稈(T1)籽粒中的油酸、硬脂酸、花生酸等脂肪酸組分含量顯著高于全部覆蓋秸稈(T4)，棕櫚酸、亞油酸、花生一烯酸、木焦油酸等脂肪酸組分含量顯著低于全部覆蓋秸稈(T4)，山崳酸含量低于全部覆蓋秸稈(T4)但差異不顯著。表明秸稈覆蓋能提高棕櫚酸、亞油酸、花生一烯酸、木焦油酸的含量，降低油酸、硬脂酸、花生酸的含量。

表 3 起壟覆蓋秸稈對花生產(chǎn)量性狀及品質(zhì)的影響

表 4 起壟覆蓋秸稈對花生脂肪酸組分含量的影響

注：花生脂肪酸組分含量為相對百分含量。

Note: Content of peanut fatty acid composition is relative percentage.

3 討 論

秸稈覆蓋能降低耕層土壤水分的蒸發(fā)速度，增加耕層土壤含水量，降低土壤的溫度[9,21]。本研究表明，與不覆蓋小麥秸稈相比，花生起壟種植覆蓋小麥秸稈能降低壟面和壟溝的土壤溫度，整個花生生育期，壟面的土壤溫度高于壟溝的溫度；覆蓋小麥秸稈均能增加壟面和壟溝的土壤水分，且壟面的土壤水分低于壟溝的。因此，小麥秸稈覆蓋能降低土壤的溫度，這不利于花生的生長，而小麥秸稈覆蓋提高土壤水分含量，在花生前期土壤干旱時有利于花生生長。曹繼華[22]等、卜玉山[10]等研究表明，免耕秸稈覆蓋能明顯提升土壤全量養(yǎng)分、速效養(yǎng)分以及有機質(zhì)含量。本研究認為起壟覆蓋小麥秸稈降低了花生不同生育期耕層土壤堿解氮、有效磷速效鉀和有效鋅的含量，這與曹繼華等[22]、卜玉山[10]等的研究結果恰恰相反，這可能是耕作方式不同引起的，還有待于進一步研究。

祝新建等[14]研究認為，秸稈覆蓋增加冬小麥、夏玉米的產(chǎn)量，增幅分別為8.7%、8.9%。馬鈴薯產(chǎn)量增幅為33%～77%[16]。而李月興等[23]在寒帶風沙土上的研究表明，秸稈覆蓋耕層土壤白天降溫，晚上增溫；玉米拔節(jié)前降溫, 拔節(jié)后增溫，前期降溫影響大于后期增溫影響，秸稈覆蓋處理對玉米生長有不利影響。鄭憲濱等[18]研究認為，秸稈覆蓋的烤煙煙葉化學成分協(xié)調(diào)性最好。本研究表明，與不覆蓋小麥秸稈相比，壟溝覆蓋小麥秸稈的花生產(chǎn)量降低的最小，其次是壟面覆蓋小麥秸稈的，壟面和壟溝覆蓋小麥秸稈的花生產(chǎn)量降低幅度最大，降低幅度為3.89%、10.02%、11.19%。秸稈覆蓋能提高花生籽粒中棕櫚酸、亞油酸、花生一烯酸、木焦油酸的含量。

4 結 論

同一秸稈覆蓋方式下，壟面的土壤溫度高于壟溝的，而壟面的水分含量則低于壟溝的，但壟溝與壟面差異不顯著。不同秸稈覆蓋方式下，均以不覆蓋秸稈的壟面和壟溝土壤溫度最高，與三種秸稈覆蓋方式相比，壟面溫度差異不顯著，但壟溝溫度差異顯著；秸稈覆蓋對壟面土壤水分影響差異不顯著，但秸稈覆蓋使壟溝土壤水分增加，尤其是壟溝秸稈覆蓋、全部秸稈覆蓋比不覆蓋秸稈顯著提高了壟溝土壤水分含量。不覆蓋秸稈的土壤中的堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量均最高，全部覆蓋秸稈的土壤中堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量均最低；覆蓋秸稈能不同程度降低土壤的堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量。

與不覆蓋秸稈相比，采用小麥秸稈覆蓋對花生生長發(fā)育影響較大，壟面秸稈覆蓋和壟溝、壟面全部秸稈覆蓋使花生生長差于不覆蓋秸稈的，而壟溝秸稈覆蓋對花生生長發(fā)育及產(chǎn)量構成影響不大，基本與不覆蓋秸稈的相當；秸稈覆蓋能增加花生籽粒中蛋白質(zhì)的含量，降低粗脂肪的含量；秸稈覆蓋能提高花生籽粒中棕櫚酸、亞油酸、花生一烯酸、木焦油酸的含量，同時減少油酸、硬脂酸、花生酸的含量。

本試驗條件下，在小麥—花生種植體系下，采用花生起壟種植模式，壟溝覆蓋秸稈，小麥秸稈覆蓋量為4500 kg/hm2，花生能獲得較高的莢果產(chǎn)量、蛋白質(zhì)和粗脂肪產(chǎn)量，分別為4480.95 kg/hm2、1169.5 kg/hm2和2029.9 kg/hm2。因此，起壟種植+壟溝覆蓋秸稈方式是既能夠充分利用小麥秸稈資源，又保證花生豐產(chǎn)的合理栽培方式。

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Effects of Ridge Tillage and Straw Mulching on Soil Physicochemical Properties and Peanut Yield-Quality

SI Xian-zong1, ZHANG Xiang1*, MAO Jia-wei1, LI Liang1, LI Guo-ping1, YU Hui2

(1.InstituteofPlantNutrition,ResourceandEnvironment,HenanAcademyofAgri.Sci.,Zhengzhou450002,China; 2.ZhengyangInstituteofPeanut,Zhengyang463600,China)

Effects of straw mulching on soil physicochemical properties and peanut yield-quality were studied through field experiment with randomized block design and in ridge tillage planted peanut. The results indicated: 1) The soil temperature of ridge and furrow were both the highest with no straw mulching; 2) Straw mulching in furrow, as well as straw mulching both in ridge and furrow could significantly increased soil water content in furrow; 3) Mulching straw reduced content of alkali-hydrolyzale nitrogen, available phosphorus and available potassium in ridge soil in different levels; 4) Straw mulching in furrow had little effect on growth and yield component of peanut, as the yield only reduced by 3.9%; 5) Straw mulching could increase protein content in peanut kernels, raise palmitic acid content, linoleic acid content, arachidonic acid content, tetracosanoic acid content, decrease crude fat content, reduce oleic acid content , stearic acid content, arachidic acid content. Under this experimental condition, wheat straw mulching rate was 4500 kg/hm2, peanuts could obtain comparatively higher yield of pod as 4480.95 kg/hm2, yield of protein as 1169.5 kg/hm2and yield of crude fat as 2029.9 kg/hm2, respectively. Method of ridge planting mixing with furrow straw mulching is a reasonable way to make full use of wheat straw resource and to ensure the high yield of peanut.

ridge tillage; straw mulching; soil physicochemical properties; peanut; yield-quality

10.14001/j.issn.1002-4093.2016.02.007

2016-04-21

河南省花生產(chǎn)業(yè)技術體系耕作栽培崗位(S2012-05-G02)；河南省農(nóng)業(yè)科學院自主創(chuàng)新專項基金；河南省重大科技攻關項目(122101110600)

司賢宗(1975-)，男，河南夏邑人，河南省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所助理研究員，博士，主要從事經(jīng)濟作物施肥研究。E-mail: sixianzong@163.com

*通訊作者：張翔(1967-)，男，研究員，主要從事植物營養(yǎng)與施肥技術研究。E-mail: zxtf203@163.com

S565.2048

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