陳鑫　黃晶　任品安

摘要[目的]探究油菜秸稈還田對(duì)不同水稻品種秧苗前期生長(zhǎng)發(fā)育的影響。[方法]通過裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以油菜秸稈不同還田方式為主處理，水稻品種為副處理，分析油菜秸稈不還田、覆蓋還田以及翻埋還田對(duì)宜香優(yōu)2115和德優(yōu)4727生長(zhǎng)發(fā)育的影響。[結(jié)果]不同水稻品種在油菜秸稈翻埋還田處理下均表現(xiàn)為，秧苗前期的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部分干重低于對(duì)照與秸稈覆蓋還田；相同還田方式下，德優(yōu)4727在所有觀測(cè)時(shí)期的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部分干重均高于宜香優(yōu)2115。[結(jié)論]秸稈翻埋還田造成水稻僵苗，由于不同水稻品種對(duì)秸稈還田方式的響應(yīng)不同，為適應(yīng)機(jī)械化操作，生產(chǎn)上應(yīng)推廣適宜秸稈翻埋還田的水稻品種。

關(guān)鍵詞秸稈還田；秧苗；品種；生長(zhǎng)發(fā)育

中圖分類號(hào)S318；S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）22-0020-05

Abstract[Objective] This study aims to explore the effects of rape straw returning to field on earlystage seedling growth and development of different rice varieties. [Method] Through a split plot experiment design， different rape straw returning methods were used as the principle treatment， and the rice varieties were treated as the assistant treatment. The effects of nonreturning， mulching and overturning of rape straw on the growth and development of Yixiangyou 2115 and Deyou 4727 were analyzed. [Result] When rape straw overturning to field was used， the tiller number， root length， leaf area index and above ground dry weight in earlystage seedlings were lower than those of control and straw mulching group， regardless of rice variety. When the same treatment method was used， the tiller number， root length， leaf area index and above ground dry weight of Deyou 4727 were higher than those of Yixiangyou 2115 during all observation periods. [Conclusion] Straw overturning to field caused runt seedlings， as different rice varieties had various responses to straw returning methods. In order to meet the mechanized operations， rice varieties adapted to straw overturning to field could be popularized in rice production.

Key wordsStraw returning；Rice seedlings；Variety；Growth and development

油菜秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的生物資源[1]。我國(guó)每年產(chǎn)生大量的油菜秸稈，隨著農(nóng)民生活水平的提高，油菜秸稈的炊用價(jià)值逐漸喪失，大量被露天焚燒，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染。因此，油菜秸稈就地轉(zhuǎn)化成為一個(gè)急需解決的農(nóng)業(yè)問題[2-3]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高，油菜碎稈直接還田技術(shù)由于具有便于機(jī)械化操作、省工省時(shí)等特點(diǎn)易被農(nóng)戶接受。同時(shí)，由于油菜秸稈還田能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)微生物活力和植物根系的發(fā)育等，有利于培肥地力、促進(jìn)增產(chǎn)增收[4]。

然而，有研究表明，油菜秸稈直接還田會(huì)引起水稻前期生長(zhǎng)不良，僵苗現(xiàn)象嚴(yán)重[5]，該問題的存在，一定程度上影響了秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用與推廣。前人研究表明，秸稈還田對(duì)水稻秧苗前期生長(zhǎng)產(chǎn)生的不良影響主要是由于秸稈還田惡化了秧苗生長(zhǎng)的土壤環(huán)境[6]。不同水稻品種對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)不同[7]。目前關(guān)于秸稈翻埋還田對(duì)不同水稻品種的影響研究較少。該試驗(yàn)以油菜秸稈不還田為對(duì)照，研究油菜秸稈覆蓋還田、翻埋還田對(duì)不同的水稻品種生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期為秸稈科學(xué)還田以及水稻的高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年4—9月在西南科技大學(xué)農(nóng)場(chǎng)（104.7° E，31.5° N；海拔582 m）進(jìn)行，該地區(qū)氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫約16.3 ℃，年平均降水量為963.2 mm，年日照時(shí)數(shù)約1 298.1 h，年無霜期約272 d。試驗(yàn)田前茬作物為油菜，試驗(yàn)前取0～20 cm土壤測(cè)定其主要理化性狀，土壤容重為1.5 g/cm3，有機(jī)質(zhì)含量為13.3 g/kg，有效氮含量為89.2 mg/kg，有效磷含量為8.0 mg/kg，有效鉀含量為63.9 mg/kg，土壤pH為7.1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主因素為秸稈還田方式，設(shè)置油菜秸稈不還田（CK）、覆蓋還田（RM）和翻埋還田（RI）3個(gè)水平，副因素為水稻品種，設(shè)置宜香優(yōu)2115（品種1）和德優(yōu)4727（品種2）2個(gè)水平，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每組設(shè)置4個(gè)重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為12.14 m2。播種前每個(gè)小區(qū)施用0.73 kg復(fù)合肥（折合600 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=19∶10∶6），其中，50%作基肥施用，另外50%作分蘗肥施用；每個(gè)小區(qū)秸稈還田量為8 kg（折合6 750 kg/hm2）。具體方法為：前茬油菜收獲后，將RM與CK處理的秸稈移出田塊，使用微耕機(jī)對(duì)所有試驗(yàn)田進(jìn)行耕作，其中，RI處理的油菜秸稈隨耕作過程返還給土壤，翻埋深度15～20 cm；RM處理在水稻栽插后第3天（6月1日），將之前移出的油菜秸稈覆蓋于田面水稻行間。2個(gè)供試水稻品種于4月10日采用旱地育秧，5月29日選取大小均勻的秧苗進(jìn)行移栽。各小區(qū)內(nèi)每個(gè)品種栽種4行，每行25株，共100株，移栽時(shí)采用寬窄行栽插，寬行50 cm，窄行25 cm，株距17 cm。各小區(qū)間采用防水隔板隔離，以防滲水滲肥，小區(qū)靠道路邊設(shè)置保護(hù)行。從水稻移栽至6月25日，保持田面2～3 cm 水層，6月26日開始曬田，7月16日曬田結(jié)束，后期田間管理按照農(nóng)戶常規(guī)管理方式進(jìn)行。

1.3樣品采集與測(cè)定

從水稻移栽5 d后（6月5日）開展測(cè)定工作，至7月1日結(jié)束。每隔7 d在各個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3株水稻進(jìn)行分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)[葉面積指數(shù)=葉長(zhǎng)×最大葉寬×校正系數(shù)（0.75）]及地上部干重的測(cè)定。取樣時(shí)，以水稻植株為中心，取長(zhǎng)15 cm、寬10 cm、深20 cm的土塊，裝于尼龍網(wǎng)袋中，用流水將根系泥土沖洗干凈，然后用濾紙吸干附著的水。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Office 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 22.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1方差分析

對(duì)所有觀測(cè)時(shí)期的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表1），秸稈不同還田方式與不同水稻品種對(duì)分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部干重在觀測(cè)時(shí)期都存在顯著或不顯著的差異，然而秸稈還田方式與品種間的互作效應(yīng)在所有觀測(cè)時(shí)期均不顯著。因此，秸稈還田方式與水稻品種之間不存在互作效應(yīng)。

2.2秸稈不同還田方式對(duì)水稻前期生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.2.1

秸稈還田方式對(duì)水稻分蘗數(shù)的影響。從圖1可以看出，秸稈翻埋還田處理下的水稻分蘗數(shù)均低于秸稈覆蓋還田與秸稈不還田（對(duì)照）。其中，秸稈翻埋還田處理下，品種1與品種2的分蘗數(shù)均在6月12日顯著低于對(duì)照（P<0.05），品種1的分蘗數(shù)在6月19日顯著低于覆蓋還田（P<0.05）。秸稈覆蓋還田與對(duì)照總體上差異不顯著，僅品種2的分蘗數(shù)在6月12日顯著低于對(duì)照（P<0.05）。

2.2.2

秸稈還田方式對(duì)水稻根長(zhǎng)的影響。從圖2可以看出，秸稈翻埋還田處理下的水稻根長(zhǎng)均低于秸稈覆蓋還田與對(duì)照。其中，秸稈翻埋還田處理下，品種1的根長(zhǎng)在7月1日顯著低于秸稈覆蓋還田（P<0.05），品種2的根長(zhǎng)在6月19日顯著低于對(duì)照（P<0.05）。秸稈覆蓋還田與對(duì)照總體上差異不顯著，僅品種2的根長(zhǎng)在6月19日顯著低于對(duì)照（P<0.05）。

2.2.3

秸稈還田方式對(duì)水稻葉面積指數(shù)的影響。從圖3可以看出，秸稈翻埋還田處理下的水稻葉面積指數(shù)均低于秸稈覆蓋還田與對(duì)照。秸稈翻埋處理下，品種1的葉面積指數(shù)在6月19日、7月1日均顯著低于秸稈覆蓋還田（P<0.05），品種2的葉面積指數(shù)在6月12日顯著低于對(duì)照（P<0.05）?？傮w來看，秸稈覆蓋還田與對(duì)照差異不顯著，僅品種1的葉面積指數(shù)在6月19日顯著高于對(duì)照（P<0.05）。

2.2.4

秸稈還田方式對(duì)水稻地上部干重的影響。從圖4可以看出，秸稈翻埋還田處理下的地上部干重均低于秸稈覆蓋還田與對(duì)照。秸稈翻埋還田處理下，品種1和品種2的地上部干重在6月19日均顯著低于秸稈覆蓋還田（P<0.05）；品種1的地上部干重在6月12日、6月19日、7月1日均顯著低于對(duì)照（P<0.05）。秸稈覆蓋還田與對(duì)照相比差異不顯著。

2.3同一秸稈處理方式對(duì)不同水稻品種前期生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.3.1

秸稈不還田處理下不同水稻品種的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部干重。由圖5可得，秸稈不還田處理下，2種水稻分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部干重的變化趨勢(shì)基本一致，但品種2的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均高于品種1；其中品種2的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)在6月12日、6月19日均顯著高于品種1（P<0.05）。

2.3.2

秸稈覆蓋還田對(duì)不同水稻品種分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部干重的影響。由圖6可得，秸稈覆蓋還田處理下，品種2的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均高于品種1，但差異較??；品種2的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)及地上部干重在6月12日均顯著高于品種1（P<0.05）。

2.3.3

秸稈翻埋還田對(duì)不同水稻品種分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及上部干重的影響。由圖7可得，秸稈翻埋還田處理下，兩個(gè)水稻品種的生長(zhǎng)趨勢(shì)大致相同，但品種2的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均高于品種1；品種2的葉面積指數(shù)及地上部干重在6月12日、7月1日均顯著高于品種1（P<0.05）。

3討論

秸稈還田引起水稻僵苗的現(xiàn)象普遍存在[8]，水稻僵苗現(xiàn)象具體表現(xiàn)為根系生長(zhǎng)緩慢，返青、分蘗遲緩，分蘗少，植株長(zhǎng)勢(shì)弱小[5，9]。該研究結(jié)果表明，秸稈翻埋還田降低了2個(gè)水稻品種的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部分干重，表明秸稈翻埋還田對(duì)水稻前期生長(zhǎng)發(fā)育有抑制作用，會(huì)引起水稻僵苗現(xiàn)象。這些結(jié)論與前人的研究結(jié)論較為一致。該試驗(yàn)中秸稈覆蓋還田對(duì)水稻前期生長(zhǎng)發(fā)育的影響與秸稈不還田相比無顯著差異，可能是由于試驗(yàn)開展年限較短以及與前人施肥等田間管理措施存在差異。引起秸稈翻埋還田與覆蓋還田處理下水稻秧苗生長(zhǎng)差異的原因可能是由于油菜秸稈翻埋還田的腐解速率大于覆蓋還田[10]，在連續(xù)淹水的情況下，土壤中的微生物分解秸稈釋放養(yǎng)分的同時(shí)也厭氧分解產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，而有害物質(zhì)的積累會(huì)對(duì)水稻秧苗產(chǎn)生不利影響[11-13]；同時(shí)水稻在常規(guī)栽培下，秸稈覆蓋還田的碳、氮、磷的釋放速率要明顯高于秸稈翻埋還田[14]，亦可能導(dǎo)致秸稈翻埋還田處理下引起水稻僵苗現(xiàn)象更明顯。

不同水稻品種對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)不同[15-16]。在秸稈還田條件下，不同水稻品種生長(zhǎng)發(fā)育也不盡相同。陶詩順等[17-18]研究表明，秸稈還田可以不同程度縮短不同水稻品種的生育期；田間莖蘗數(shù)、葉面積指數(shù)及干物質(zhì)積累量等指標(biāo)在不同品種間也存在差異。該試驗(yàn)中，秸稈翻埋還田下的水稻前期分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部干重較秸稈不還田有所降低，秸稈覆蓋還田下變化不明顯，但水稻德優(yōu)4727在所有秸稈處理方式下的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均高于宜香優(yōu)2115。由此可見，不同水稻品種對(duì)秸稈還田方式的響應(yīng)有所不同。由于秸稈翻埋還田更易于機(jī)械化操作、便于推廣，生產(chǎn)上可選育和應(yīng)用適應(yīng)于秸稈翻埋還田的水稻品種。

4結(jié)論

油菜秸稈翻埋還田處理下，2個(gè)水稻品種的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部干物質(zhì)重量均低于秸稈不還田與秸稈覆蓋還田；相同還田方式下，德優(yōu)4727在所有觀測(cè)時(shí)期的分蘗數(shù)、根長(zhǎng)、葉面積指數(shù)及地上部分干重均高于宜香優(yōu)2115。生產(chǎn)上，為適應(yīng)機(jī)械化操作，應(yīng)選育和推廣適宜秸稈翻埋還田的水稻品種。

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