早稻秸稈還田對后茬作物產量的影響

石子建，李建輝

（衢州市農業科學研究院，浙江衢州 324000）

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早稻秸稈還田對后茬作物產量的影響

石子建，李建輝

（衢州市農業科學研究院，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量、產量構成要素以及生物量指標，探討不同早稻秸稈還田量對后茬作物的影響。研究結果表明，在不同耕作體系中，早稻秸稈還田均可增加后茬作物產量和生物量，并在一定程度上影響其產量構成要素。

關鍵詞：秸稈還田；水稻；大豆；產量

文獻著錄格式:石子建，李建輝.早稻秸稈還田對后茬作物產量的影響［J］.浙江農業科學，2016，57（6）: 829-831.

作為農業大國，我國目前每年秸稈總產量達到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］，造成資源浪費和環境污染。農作物秸稈是一種含碳豐富的能源物質，是重要的綠色環保有機源之一，含有一定數量的營養元素。從已有的研究結果來看，實施秸稈還田不僅可以充分利用秸稈資源，改善空氣質量和土壤理化性質，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量［3-5］。然而，已有對秸稈還田的研究主要關注還田后的環境效應和產量效應［3-7］，對不同耕作體系進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國，約占世界水稻種植面積的19%，每年都會生產大量的水稻秸稈［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量的影響，確定不同種植體系中的適宜秸稈還田量，以實現秸稈資源的高效利用并提高后茬作物的產量。

1 材料與方法

1.1 材料

盆栽試驗布置于衢州市農科院梨園基地，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，有機質含量18.2 g·kg-1，容重為1.32 g·cm-3。

1.2 處理設計

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的小段進行還田，設置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3次。秸稈還田后，7月27日進行晚稻（岳優9113）插秧，8月2日播種大豆（衢鮮5號），日常管理根據大田栽培經驗按一般盆栽試驗進行。于10月27日和11月6日分別對晚稻和大豆進行收獲和測產。

1.3 測定指標

對收獲的晚稻和大豆進行生物量、產量和產量構成等指標的測定，其中對生物量和產量進行換算，產量構成的測定按常規方法進行。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel2010進行處理，SASV8軟件進行數據統計分析，利用Duncan新復極差法（LSR）進行處理間顯著性檢驗，顯著水平設定為a=0.05。

2 結果與分析

2.1 晚稻

不同早稻秸稈還田量對晚稻地上部生物量、產量及產量構成因素的影響見表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。秸稈還田對水稻產量的影響呈現出和地上部生物量大致相同的規律，均表現為秸稈還田處理較空白處理增加了產量，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、穗總粒數、穗實粒數和穗長的影響較空白均未達到顯著水平，處理4和5較空白增加了穗總粒數和穗實粒數，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實率，其中處理5較空白處理顯著降低了水稻結實率。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、產量及產量構成因素的影響

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量較不還田的增加幅度為17.3%～33.4%，但未達到顯著水平。各處理間的大豆密度差異不顯著。秸稈還田對產量構成要素有重要影響，秸稈還田處理的單株莢數、單株粒數、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、單株粒數、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、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、單株粒數、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的根瘤數顯著提高，處理4較處理1的根瘤數顯著提高。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、產量及產量構成因素的影響

3 小結與討論

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、產量和產量構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，這與已有研究結果基本一致［8-9］。此外，從本文研究結果來看，4個秸稈還田量處理間的產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量降低［10-11］，認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象［12-13］。雖然本文研究結果并未出現這種情況，但在后續試驗中將予以重點關注。

在產量構成要素中，一些研究表明，秸稈還田處理可提高有效穗數、穗總粒數、實粒數、千粒重和結實率［8］，認為秸稈還田促進了水稻分蘗，能夠維持生育中后期較高的葉面積指數和干物質積累量，增加了單位面積有效穗數每穗實粒數，從而提高了水稻產量［14-15］。然而，有些研究卻發現，隨著秸稈還田量的增加，水稻千粒重和穗粒數增加，而單位面積有效穗數則減少，產量增幅降低［16-17］。水稻千粒重和穗粒數增加可能是因為秸稈還田作為一種重要的補鉀方式，增加了土壤鉀含量，促進了光合產物向穗部的轉移［18-19］，而過量秸稈還田會影響出苗，最后導致有效穗減少［9］。在本研究中，秸稈還田對大豆產量構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、單株粒數、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、穗實粒數和穗長較空白卻并未達到顯著水平，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，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量。早稻秸稈還田對早稻-大豆輪作體系產量構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，秸稈還田可促進根瘤增生，減少氮肥用量。

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（責任編輯：張瑞麟）

中圖分類號：S511

文獻標志碼：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，從事根際磷養分研究工作，E-mail: zijiansh@126.com。

通信作者:李建輝（1979—），男，農藝師，博士，從事農業生態學研究工作，E-mail: lijianhui@yeah.net。