丘陵區不同秸稈還田方式對小麥后期生長發育及產量的影響

曹可疑 曾榮耀

摘 要 為探索適合丘陵區的秸稈還田方式，研究不同土層厚度（40 cm、70 cm、100 cm）下秸稈整株還田、粉碎還田對小麥后期生長發育的影響。結果表明：秸稈還田延緩了后期干物質的下降速度，延緩了葉綠素的衰減，且以秸稈整株還田的效果最好；秸稈還田后株高降低，千粒質量顯著提高，增產顯著，增幅為1%～49%，以70 cm土層下秸稈整株還田效果最明顯；秸稈還田能彌補土層變薄導致產量的負效應。

關鍵詞 小麥；秸稈還田；產量

中圖分類號：S512 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.002

四川丘陵區是四川主要的小麥生產基地，該區屬中亞熱帶濕潤氣候區，年降水量800～1 100 mm，且由于成土母質多為易于風化的紫色泥巖，土層淺薄，土壤蓄水能力差，麥季降水僅200 mm左右[1]。致使冬干、春旱頻率較大，限制了本地區小麥產量的提高。因此，如何結合丘陵區土層淺薄，肥水條件差的具體情況來提高小麥產量已是該區農業發展面臨的一大難題。秸稈還田具有培肥地力、保水保墑、減少燃燒造成大氣污染保護環境等多種效果[2]。針對丘陵區旱地雨養農業的實際情況，本文擬研究不同土層下不同秸稈還田方式對小麥后期葉片生長、干物質積累、產量及產量構成的影響，以期能為該區小麥生產提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2011年11月-2012年5月在榮縣試驗場進行。供試品種為川麥42，本試驗采用二因素裂區設計，主處理為土層厚度，分別設40 cm（A1）、70 cm（A2）、100 cm（A3）3個土層；副處理為秸稈還田方式，B0（CK）：不還田。B1：玉米秸稈就地覆蓋。B2：玉米秸稈粉碎就地覆蓋。試驗共9個處理，重復3次，小區面積10 m2。各小區行窩距均為0.2 m×0.2 m，667 m2用過磷酸鈣30 kg，尿素（46%）10 kg，人畜糞水3 400 kg，肥料均作底肥一次性施用。其他栽培措施均按大田生產進行。

1.2 調查測定項目與方法

1.2.1 葉綠素含量的測定

分別在孕穗期、開花期、灌漿前期（開花后10 d）、灌漿中期（開花后20 d）、成熟期（于收獲前1 d采樣）用SPAD-502型葉綠素測定儀分別測量各處理小麥旗葉相對葉綠素含量。具體測定方法為每小區隨機選取20株，葉綠素含量用SPAD值表示。

1.2.2 干物質測定

于孕穗期、開花期、灌漿前期（開花后10 d）、灌漿中期（開花后20 d）、收獲期（于收獲前1 d）取樣。每小區采樣3窩，分葉、莖鞘、穗三部分裝入牛皮紙袋，于105 ℃殺青1 h，75 ℃烘干至恒質量，稱干質量。

1.2.3 農藝性狀測定

收獲前調查有效穗，每小區取3窩室內考種，調查株高、穗長、穗粒數、穗粒質量、千粒質量，計算理論產量。

1.3 數據處理

采用Excel對數據進行整理，采用DPS 7.01對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同秸稈還田方式對小麥葉綠素變化的影響

從圖1看出，抽穗期3種土層厚度下的葉綠素含量差異較小，隨著灌漿的進行葉綠素含量呈下降趨勢，隨土層變薄，葉綠素含量衰減加快，如A1處理下灌漿中期的葉綠素含量僅為抽穗期的20.3%，而A2、A3處理下的葉綠素含量分別為抽穗時的36.0%和60.5%。3種土層厚度下，秸稈還田均延緩了葉綠素含量的下降，如在灌漿中期B0的相對葉綠素含量下降幅度為孕穗期的66.1%，而B1、B2的相對葉綠素含量下降幅度分別為孕穗期的56.5%和61.9%。最終B1較B0高出30.1%，B2比B0高出17.3%。

2.2 不同秸稈還田方式對小麥株高的影響

從表1可以看出，隨著土層厚度的增加植株高度也逐漸增加，其中A3與A1之間的差異達顯著水平，以A3處理下小麥植株最高，說明土層厚度能顯著影響小麥的植株高度。在3種土層厚度下，秸稈還田抑制了小麥的株高增加。其中處理與對照B0的差異都達到了顯著水平，B2與B0之間的差異達到了極顯著水平，以秸稈粉碎還田的小麥植株高度最低。

2.3 不同秸稈還田方式對干物質變化的影響

2.3.1 不同秸稈還田方式下小麥葉片干物質動態

由圖2可以看出，在3種土層下小麥葉片干物質下降的時間有差異，其中A3遲于A1和A2，A1、A2、A3土層下成熟時葉片干物重分別占其最大干物重的67.3%、65%、42%，隨著土層厚度的增加比例逐漸降低，說明土層越厚越有利于干物質的轉移。

3個土層下B0、B1、B2在抽穗期的葉片干物質重量差異較大，除A1、B2外，其他各處理均是先上升后緩慢下降的過程。從開花期到成熟期B0、B1、B2葉片干物質下降量占開花期的比例分別是50.2%、36.7%和37.2%。在3個土層厚度條件下小麥葉片干物質的變化都表明B1與B2和B0相比能有效延遲小麥葉片干物重的下降，延長葉片的功能期，其中B1比B2更能有效緩解葉片的衰老。

2.3.2 對莖稈干物質的影響

由圖3可以看出，隨著時間的推移莖鞘干物重均先增加后減少。土層越厚最大干物重越大。A1、A2、A3的最大干物重為15.47g 、16.78 g、20.96g說明隨著土層厚度的增加越有利于干物質的積累。

在3個土層條件下，B1、B2與B0相比均延遲了小麥莖稈干物質的下降，而B1干物質開始減少是在灌漿前期，最終干物質量占最大干物質量的44%；B2是在開花期，最終干物質量占最大干物質量的60%。說明B1與B2相比B0條件下更能促進小麥后期的穩健生長，植株各器官的功能期得到延長積累干物質時間和總量得到增加，且B1比B2更有利于物質的轉移。

2.3.3 對穗干物質的影響

由圖4可以看出各土層間最終干物質質量是A1小于A2小于A3。隨著土層厚度的增加小麥灌漿速率也逐漸加大，到灌漿后期A1、A2、A3的干物質積累速率量為0.471 g/d、0.52 g/d、0.67 g/d。在較薄的A1土層下灌漿前期小麥灌漿速率僅0.26 g/d。在A1在花后小麥穗部干物質質量增長緩慢，其干物質日均積累量僅A2 的71.7% A3的65.3%。

綜合3個土層來看，在各個土層內B1和B2的小麥穗最大，最終干物質量高于對照。成熟期的穗部干物重與抽穗期相比，B1、B2分別是B0的9.47和11倍。說明秸稈還田與對照相比能促進穗部干物重的增加。

2.4 不同處理方式對小麥產量及產量因子的影響

2.4.1 不同秸稈還田方式對產量的影響

由表2可以看出，隨著土層厚度的增加小麥產量也顯著增加。A3極顯著地高于A2、A1，A2、A3較A1分別增產16.2%、50.5%。說明土層越厚越有利于小麥產量的提高。

綜合3個土層因素，秸稈還田均比對照增產，且B1與B0之間的產量差異達到了顯著水平，較B0增產19.2%，B2比B0增產9.9%。說明秸稈整株還田能顯著提高小麥的產量，且秸稈整株還田的效果優于秸稈粉碎還田。同時，秸稈還田能有效彌補土層變薄對產量帶來的負效應，如A1B1和A1B2中小麥產量都高于A1B0和A2B0，且與A2B0比其增產率分別為9% 和10%。

2.4.2 不同秸稈還田方式對有效穗的影響

從表3可以看出，各土層對有效穗的影響不顯著。綜合3個土層的情況，秸稈覆蓋下的有效穗極顯著高于對照，其中B1比B0增加有效穗28.5%，B2比B0增加有效穗25.8%。

同時，土層與秸稈覆蓋對有效穗的互作效應顯著，在各個土層內處理與對照的差異也達到了顯著的水平。其中在A1B1、A1B2和A1B0之間達到了極顯著的水平。A2B1與A2B0相比達到了極顯著水平。

2.4.3 不同秸稈還田方式對穗粒數影響

穗粒數是決定小麥穗粒質量的兩個因素之一。從表4中可以看出，土層厚度對穗粒數的影響不顯著，但隨著土層的增厚穗粒數有遞增的趨勢。秸稈還田的穗粒數均低于對照。在A處理下就平均值而言B1低于B0且達到了顯著水平。說明秸稈還田不利于小麥穗粒數的增加。

2.4.4 不同秸稈還田方式對千粒質量的影響

從表5可以看出，各個土層間千粒質量差異極顯著，A2較A1增加了13.5%，A3較A1增加了32.8%。說明土層越厚越有利于小麥千粒質量的增加。

綜合3個土層考慮B1、B2千粒質量均高于B0，增加幅度達到了8.1%和7.6%。說明秸稈還田有利于千粒質量的增加，其中B1的效果要好于B2。在A1B1、A1B2的穗粒質量均高于A1B0，說明秸稈還田能有效緩解土層變薄帶來的負效應。保證小麥千粒質量的提高。

3 結論與討論

葉片是合成干物質的主要場所，秸稈還田可延緩葉綠素的衰減[3]。研究結果表明，在開花后同一天，秸稈還田后干物質積累增加，干物質輸出快，且葉綠素含量增加，秸稈整株還田下衰減更緩慢，可能是因為整株還田比粉碎還田更有利于提高土壤含水率[4]，有利于小麥地上部分和地下部分的發育，延緩植株衰老，延長小麥各器官的功能期，更有利于積累更多的光合產物，利于其產量的提高。

前人研究表明，在秸稈還田條件下有利于小麥有效穗的增加，且與秸稈粉碎還田相比，秸稈整株還田條件下小麥千粒質量和穗粒數更高[5]。本實驗研究結果表明，秸稈還田能顯著提高小麥產量，主要在于有效穗和千粒質量的提高，這與另一前人研究結果相吻合[6]。但秸稈還田抑制了小麥的穗粒數和株高的增長。這可能與本研究僅試驗一季有一定的關系，其深層次原因有待于進一步研究。

參考文獻

[1]李守謙.地膜小麥栽培技術[M].北京：科學出版社，1997：22.

[2]張西群.玉米秸稈整株還田對土壤水肥及冬小麥生長發育的影響[J].河北農業科學，2001，6（5）：50-55.

[3]宋純鵬.植物衰老生物學[M].北京：北京大學出版社，1998：2l-23.

[4]趙聚寶，梅旭榮，薛軍紅，等.秸稈覆蓋對旱地作物水分利用效率的影響[J].中國農業科學，1996，（2）：59-66.

[5]羅義銀.小麥秸稈覆蓋對玉米產量及土壤理化性質的影響[J].耕作與栽培，2002，7（6）：26.

[6]范仲學.覆蓋對土壤物理性狀與小麥產量的影響[J].小麥研究，2003，24（3）：18-20.

（責任編輯：趙中正）