增施秸稈腐熟劑對小麥生育特性及產量的影響

葛昌斌+廖平安+黃全民

摘要：針對玉米秸稈還田后對小麥生長發育的影響，設計連續3年增施秸稈腐熟劑的定位試驗，以秸稈不還田、不施任何肥料為對照，同時設置拔節期追施氮肥和增施精制有機肥處理。通過連續3年的試驗數據分析表明，增施秸稈腐熟劑可以顯著提高小麥葉齡，促進小麥次生根的生長，提高小麥單株成穗數、千粒質量、單位面積穗數和收獲指數，從而可以顯著提高小麥產量。

關鍵詞：秸稈還田；秸稈腐熟劑；小麥；群體；個體；產量

中圖分類號： S512.104 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0077-04

農作物秸稈是農作物除籽實以外的副產品，其主要成分是纖維素和木質素，另外含有豐富的有機碳和氮、磷、鉀及其他營養元素。除少量用作工業原料、燃料外，秸稈主要用作有機肥料，秸稈還田增加土壤有機質的同時，促進了土壤微粒的團聚作用，它改善了土壤物理性狀，改善了通氣與水分的滲透性和保水能力，改良了土壤結構[1-4]。但是秸稈還田不當也會帶來不良后果。主要由于秸稈翻壓量過大、土壤水分含量不夠、施氮肥不夠、翻壓質量不好等原因，妨礙耕作，影響出苗，出現燒苗、病蟲害增加等現象，嚴重的還會造成減產。秸稈還田增施秸稈腐熟劑（簡稱BM）可以顯著加快秸稈腐熟分解速度，減輕秸稈對小麥生長的不利影響[5]。2012—2015年，漯河市農業科學院小麥研究室研究人員在漯河及周邊地區調查秸稈還田對小麥生長的影響，發現20%左右的秸稈還田麥田小麥長勢較差（圖1、圖2、圖3），主要表現為麥田耕作層秸稈堆積，小麥葉片似開水燙過，晴天葉片萎蔫、枯黃，出現此癥狀時間為11月中下旬至翌年3月上旬。本研究針對漯河及周邊地區秸稈還田麥田的危害情況連續3年開展增施秸稈腐熟劑的定位試驗，以期探明秸稈還田增施秸稈腐熟劑對小麥生育特性及產量的影響，為該地區及耕作習慣相似區域小麥生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及土壤狀況

供試材料為鄭麥366，肥料為復合肥（氮、磷、鉀質量比為15 ∶22 ∶8）、尿素（含氮 46%）、秸稈腐熟劑和精制有機肥（氮、磷、鉀含量≥5%），由河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所提供。

于2012—2015年在漯河市農業科學院試驗基地進行定位試驗。試驗田土壤質地為砂姜黑土，前茬作物均為玉米，0～20 cm 耕層土壤在3個年度的有機質含量分別為18.15、18.71、19.24 g/kg，全氮含量分別為1.21、1.26、1.23 g/kg，有效磷含量分別為13.51、13.94、14.35 mg/kg，速效鉀含量分別為95.18、94.76、95.93 mg/kg，pH值分別為7.1、7.2、7.1；肥力均一，排灌方便。

1.2 試驗設計

試驗為單因素隨機區組設計，3次重復，小區長10 m，[HJ1.5mm]寬4.2 m，面積42 m2，播量為135 kg/hm2，行距23 cm，2012年10月15日、2013年10月14日和2014年10月16日播種，每小區設1 m雙行樣段2個，四周設有保護行。試驗設5個處理，分別為處理1（T1）：秸稈不還田，不施任何肥料，為對照（CK）；處理2（T2）：秸稈還田，小麥專用復合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2、秸稈腐熟劑37.5 kg/hm2（按BM菌劑與細碎土體積比1 ∶2的比例混勻后撒在秸稈上），全部底施；處理3（T3）：秸稈還田，小麥專用復合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2（基肥 ∶追肥=4 ∶6，拔節初期追施）；處理4（T4）：

秸稈還田，小麥專用復合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2，并施用精制有機肥1 500 kg/hm2，全部底施；處理5（T5）：秸稈還田，小麥專用復合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2，全部底施。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 基本苗和總莖數 分蘗初期每小區定2個點，按1 m雙行的面積計算基本苗數。越冬、返青、起身、拔節、抽穗、揚花及成熟期在樣段計數總莖數或穗數[6]。

1.3.2 個體生育特性 在不同生育時期對小區取20株為樣本，調查主莖葉齡、單株莖蘗數和次生根數。

1.3.3 收獲指數 對各小區均勻地段收獲長2 m雙行樣段，收割后完全風干、脫粒，分別測定該樣段的籽粒干質量和秸稈干質量，收獲指數=成熟期子粒產量/成熟期地上部生物產量，成穗率=（成熟期穗數/最高總莖數）×100%。

1.3.4 產量及產量構成因素 計算單位面積穗數、穗粒數、單株穗數、穗長、每穗總小穗數和不孕小穗數[7-8]。

1.4 試驗數據處理

用Exce1 2007進行數據基本統計分析；用DPS 9.5軟件進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 增施秸稈腐熟劑對小麥產量、產量構成因素和收獲指數的影響

表1所列為連續3年的定位試驗數據，結果顯示，各處理的株高、穗長、每穗總小穗數、不育小穗數差異均未達顯著水平，表明增施秸稈腐熟劑與其他施肥方式相比對這些性狀影響不大；而單株成穗數、千粒質量、單位面積穗數、經濟產量和收獲指數各處理間差異較大，部分差異達顯著水平，表明秸稈還田配施秸稈腐熟劑可以顯著改善這些性狀，同時秸稈還田增施有機肥也可以改善這些性狀[8]，但不及秸稈腐熟劑效果好。

2.2 不同處理下小麥的個體生育動態

2.2.1 單株主莖葉齡的變化影響 表2連續3年的定位試驗數據顯示，增施秸稈腐熟劑主要影響小麥返青期、起身期和拔節期主莖的葉齡變化，這3個時期T2與其他處理（2013年返青期除外）比較差異多數達到顯著水平，表明增施秸稈腐熟劑可以顯著提高小麥葉齡，秸稈還田增施有機肥也可以提高小麥主莖葉齡，但不及秸稈腐熟劑效果好。

2.2.2 單株莖蘗數的變化影響 表3連續3年的定位試驗數據顯示，2013年試驗各處理對單株莖蘗數影響不大，可能由于以前地力比較均勻；2014、2015年增施秸稈腐熟劑效果顯現出來，各處理從起身期開始秸稈腐熟劑處理的小區表現較好，其中起身期連續兩年的單株莖蘗數都是最高，2014、2015年與其他處理差異基本達到顯著水平，這與小麥大田實際調查結果相似（秸稈還田未施腐熟劑的麥田該時期長勢較差），同時也表明秸稈還田的不良反應表現在小麥起身期前后。

2.2.3 單株次生根的變化 表4連續3年的定位試驗數據顯示，2013年試驗各處理的單株次生根差異不大，可能由于以前地力比較均勻；2014、2015年試驗數據顯示，與對照相比較其他各處理差異基本達到顯著水平，但以增施秸稈腐熟劑和有機肥效果較好，其中增施秸稈腐熟劑對小麥單株次生根的影響最大，可以顯著改善小麥次生根的發育。結果表明秸稈還田增施秸稈腐熟劑和有機肥明顯起到促進次生根生長的作用，與高式余等研究結果[9-10]相近。

2.3 不同處理對小麥群體總莖數消長動態和成穗率的影響

表5連續3年的定位試驗數據顯示，試驗各處理對小麥拔節期之前的莖數影響不大，主要影響在小麥兩極分化之后顯現出來，拔節期之后，小麥生長增施秸稈腐熟劑和有機肥的優勢逐漸顯現出來，增施秸稈腐熟劑的效果更佳，到了開花期和成熟期與其他多數處理相比差異達顯著水平，通過前面的對比可知，增施有機肥可以提高小麥總莖（穗）數，增施秸稈腐熟劑對小麥總莖（穗）數提高效果更加明顯。從成穗率來看，不同處理的成穗率差異不顯著，表明增施秸稈腐熟劑和有機肥對成穗率影響不大。

3 討論

秸稈腐熟劑含多種微生物，能使農田秸稈等有機廢棄物快速腐熟，使秸稈中所含的有機質及磷、鉀等元素轉換成為植物生長所需的營養物質，并產生大量有益微生物，可刺激作物生長、提高土壤有機質含量、增強植物抗逆性、提高作物產量[11-12]，在麥田施用腐熟劑的試驗效果研究已有相關報道[5，13-15]。施用BM秸稈腐熟劑腐熟時間提早，對小麥株高、莖粗、穗長、穗粒數、千粒質量等各項指標均有影響，小麥株高增加主要依賴于氮素，秸稈腐熟過程中奪取了土壤中的氮素，雖然后期秸稈腐熟釋放了各種營養元素，使植株生長健壯，穗長、穗粒數、分蘗多，千粒質量提高，對產量有促進作用，但還是對株高造成一定的影響[16]。秸稈腐熟劑對農作物秸稈還田具有很好的輔助作用。已有多個關于秸稈腐熟劑的應用效果報道，且對作物的增產效果顯著[17-25]。

李仟等研究認為：秸稈還田不施肥時作物產量較低，而配施有機無機肥料后能夠顯著提高作物產量，尤其配施有機肥和秸稈腐熟劑時增產效果更明顯[26-28]，本研究的結果與李仟等的一致。筆者所在課題組正在開展秸稈還田配施有機肥和秸稈腐熟劑的研究，有望進一步優化秸稈還田后的施肥方法，進一步改善麥田衛生環境。

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