秸稈還田與氮肥配施對小麥產量和收獲指數的影響

姜自紅+劉中良+江生泉

摘 ? ?要：以‘濟麥22為材料，研究玉米秸稈還田與不同用量氮肥配施對小麥群體動態、產量及收獲指數等的影響。結果表明：與單施氮肥或單純秸稈還田處理相比，秸稈還田配施氮肥能夠顯著促進小麥增產，且秸稈還田M+N肥（施氮量225 kg·hm-2）處理增產效果最佳，比對照（CK）、秸稈還田和單施氮肥處理分別增產16.1%，7.7%和6.1%。秸稈還田配施氮肥增加了單位面積穗數和穗粒數，增大冬前分蘗和春季最大分蘗，提高成穗率，促進收獲指數的提高。本試驗以M+N處理效果最佳。

關鍵詞：小麥;秸稈還田;氮肥;產量;收獲指數

中圖分類號：S147.35 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.01.003

Effects of Straw Mulching and Nitrogen Fertilizer on Grain Yield and Harvest Index of Winter Wheat

JIANG Zihong1，LIU Zhongliang2，JIANG Shengquan1

（1. Chuzhou Vocational and Technical College，Chuzhou，Anhui 239000， China; 2.Tai'an Academy of Agricultural Sciences， Tai'an，Shandong 271000， China）

Abstract： Using "Jimai NO.22" as material， effects of straw mulching and nitrogen fertilizer on population dynamic， grain yield and harvest index of winter wheat were studied. The result showed that compared with no straw mulching and no nitrogen fertilizer treatments，straw mulching plus nitrogen fertilizer improved grain yield，and the result of M+N（N 225 kg·hm-2） was the best，the yield of which increased 16.1%， 7.7% and 6.1% than that of CK， M and N treatment. Straw mulching plus nitrogen fertilizer increased panicle per unit area and grain number per spike. Straw mulching plus nitrogen fertilizer also increased tiller number before winter and the most tiller number，and increased spike rate and harvest index. The result of treatment M+N was the best in this experiment.

Key words： wheat; straw mulching; nitrogen fertilizer; yield; harvest index

我國是農業大國，秸稈資源十分豐富，農作物秸稈含有作物必需的碳、氮、磷、鉀等營養元素，秸稈直接還田已成為冬麥區玉米秸稈處理的主要方式，不僅杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染， 同時還可以提升農田土壤基礎肥力，起到增肥增產作用[1]。玉米秸稈C/N比較高，其腐解快慢和程度對下茬作物前期生長有較大影響，通過施氮來協調碳、氮源比例是促進秸稈腐解的重要途徑之一。一方面施氮調節C/N比，有效增加微生物的活性和數量，促進秸稈腐解[2-3];另一方面秸稈還田可有效減少氮的損失，也有利于改善土壤-作物間氮素轉化，提高氮肥利用率。秸稈還田與氮肥配施對小麥的影響雖已有較多研究，但對小麥群體動態及收獲指數的影響研究還較少，因此，本試驗通過研究玉米秸稈還田與不同氮肥用量的配施對小麥群體動態、產量和產量構成要素以及收獲指數的影響，以期為小麥—玉米一年兩熟制地區的秸稈還田措施提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試土壤與材料

試驗于安徽滁州實驗基地進行，該地區的種植方式為小麥—玉米一年兩熟制。供試土壤為棕壤，基本理化性狀為有機質10.1 g·kg-1，堿解氮73. 4 mg·kg-1，速效磷21.3 mg·kg-1，速效鉀92. 7 mg·kg-1。小麥品種：濟麥22。供試肥料包括尿素（含N 46.0%）、過磷酸鈣（含P2O5 12.0%）、氯化鉀（含K2O 60.0%）。

1.2 試驗方法

1.2.1 處理設計 本試驗設置6個處理，分別為：（1）玉米秸稈不還田+不施氮（CK）;（2）玉米秸稈不還田+施氮（N），施氮量為225 kg·hm-2;（3）玉米秸稈還田（M）;（4）玉米秸稈還田+減施氮（M+N-），施氮量為168.75 kg·hm-2;（5）玉米秸稈還田+施氮（M+N），施氮量為225 kg·hm-2;（6）玉米秸稈還田+增施氮（M+N+），施氮量為281.25 kg·hm-2，其中每公頃投入P2O5 105 kg，K2O 90 kg，N肥基追比例為4∶6，P、K肥一次性基施。

1.2.2 ?田間設計 試驗地塊前茬作物為玉米，玉米收獲后按照試驗處理要求，將1、2處理秸稈清理干凈，耕地筑畦后，按定點位置和處理要求劃出試驗小區。試驗小區長9.0 m，寬4.5 m，面積40.5 m2。每處理重復3次，隨機排列。

1.3 調查項目及方法

1.3.1 群體發育動態 在小麥三葉期，各處理小區確定觀測點，分別調查冬前分蘗、最大分蘗，收獲前各處理小區選取代表性樣段（1.05 m2）調查有效穗數。

1.3.2 收獲指數 各處理小區確定均勻地段齊地平面刈割長1 m的2個樣段，分別裝入網袋，完全風干，稱質量后脫粒，分別測定收獲樣段的籽粒風干質量和秸稈風干質量。

1.3.3 株高及穗粒數 各處理小區自收獲樣段選取代表性植株20株測量株高并調查穗粒數。

1.3.4 籽粒產量及千粒質量 各處理小區選擇長勢均勻地段，收取5.25 m2的樣方，測定籽粒產量，并測定各小區籽粒千粒質量。

1.4 數據統計方法

應用LSD法對試驗結果進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對小麥產量的影響

表1的數據表明，與CK相比，其余處理分別增產5.4%，9.5%，12.1%，16.1%和12.4%，除玉米秸稈還田處理外，其余各處理產量差異均達到0.01顯著水平;與玉米秸稈還田處理相比，其余施氮處理分別增產3.8%，6.3%，10.2%和6.6%，其中秸稈還田后增施氮肥處理產量差異達到0.05和0.01水平;秸稈還田后增施氮肥處理間差異不顯著。

2.2 不同處理對產量構成因素的影響

由表2可以看出，與CK相比，各處理小麥畝穗數均增大，其中M+N差異達到0.01水平，M+N-和M+N+差異均達到0.05顯著水平;與M相比，各施氮處理小麥畝穗數均增大，其中M+N差異達到0.01顯著水平，M+N-和M+N+差異均達到0.05顯著水平;與N相比，施氮配施秸稈還田處理小麥單位面積穗數均增大，其中M+N差異達到0.01顯著水平，M+N-差異達到0.05顯著水平。

在小麥穗粒數變化方面，各施氮處理小麥單位面積穗數均比CK和M增大，尤其秸稈還田后配施氮肥效果更佳，其中M+N增大效果達到0.05差異水平，其余處理間差異不顯著。

各處理千粒質量變化趨勢依次為：M+N->N>M>M+N+>M+N>CK。與CK相比，M+N-差異達到0.01顯著水平，M和N差異均達到0.05顯著水平;M、N與M+N間差異均達到0.05顯著水平;此外M+N-與M+N、M+N+間差異達到0.05顯著水平;其余處理間差異不顯著。

2.3 不同處理對株高和群體結構的影響

由表3可以看出，各處理株高變化趨勢為：M+N+>M+N>M+N->N>M>CK。其中，M+N+、M+N與CK間差異達到0.05顯著水平;其余各處理間差異不顯著。

冬前分蘗各處理變化趨勢依次是：M+N+>M+N->M+N>N>M>CK。同CK相比，其余各處理差異均達到0.01顯著水平;M+N+與M+N、N、M間差異均達到0.01顯著水平，與M+N-差異達到0.05顯著水平;其余處理間差異不顯著。

最大分蘗各處理變化趨勢是：M+N+>M+N>N>M+N->M>CK。M+N+與M、CK間差異達到0.01顯著水平;M+N與M、CK間差異達到0.05顯著水平;其余處理間差異不顯著。

有效分蘗變化趨勢見2.2節單位面積穗數變化趨勢分析。

2.4 不同處理對生物量和收獲指數的影響

表4表明，各處理生物產量變化趨勢依次為M+N+>M+N>M+N->N>CK>M，各處理間差異不顯著。各處理收獲指數變化趨勢為：M+N>M+N->M+N+>M>N>CK。其中，處理6、7與處理1間差異達到0.05顯著水平;處理4與處理6間差異達到0.05顯著水平;其余處理間差異不顯著。

3 ?結論與討論

施氮本身可增加光合產物積累，協調產量結構而增產[4-7]，秸稈還田下配施氮肥的研究也有較多報道，秸稈還田配合合理施氮量及基追比例可以顯著提高小麥灌漿速率和產量[8-9]。本研究發現與單施氮肥或單純秸稈還田處理相比，秸稈還田配施氮肥能夠顯著促進小麥增產，且M+N（施氮量225 kg·hm-2）處理增產效果最佳，分別比對照（CK）、秸稈還田和單施氮肥處理增產16.1%，7.7%，6.1%。過量的氮肥N+（施氮量為281.25 kg·hm-2）使小麥產量又有所降低。秸稈還田配施氮肥對小麥產量的增加效應主要是因為增加了單位面積穗數和穗粒數，而千粒質量卻有所降低。秸稈還田配施氮肥增產最主要的原因應該是明顯改善小麥群體結構，表現為秸稈還田配施氮肥可以增大冬前分蘗和春季最大分蘗，并提高成穗率，其中M+N（施氮量為225 kg·hm-2）和M+N-（施氮量168.75 kg·hm-2）效果比較顯著。從產量和成穗率結果來看，秸稈還田并適量減施氮肥對產量影響不明顯，這與江曉東等[10]的研究結果一致。

秸稈還田配施氮肥不僅能夠增加小麥籽粒產量，同時還會促進小麥地上部的生長，秸稈還田配施氮肥對小麥株高有一定的促進作用，差異在1.22～3.78 cm之間變化，提高小麥的生物量，為經濟產量的形成提供了物質基礎。秸稈還田配施氮肥協調了籽粒產量和生物產量，最終提高收獲指數。

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