不同秸稈還田量對安麥13 產量及產量要素的影響

贠 超 楊春玲 韓 勇 劉國濤 薛志偉

（河南省安陽市農業科學院，安陽 455000）

農作物秸稈是農業生產的副產品，我國每年各類秸稈生產量在6.5 億t 以上[1]。作物秸稈含有大量的植物生長所需的營養元素，經過腐解后可補充土壤養分[2]，增加土壤有機質含量及養分含量[3]，改善土壤結構[4]，提高化肥利用效率[5]，從而提高作物產量，減輕環境壓力，秸稈還田是一項重要的秸稈資源利用途徑。

華北平原是我國小麥和玉米的重要產地，麥-玉輪作是該地區最常見的糧食種植模式。河南省安陽市位于華北平原糧食生產的核心區域，2019 年安陽市小麥播種面積30.46 萬hm2，小麥總產量達206.4 萬t[6]。安陽地區是較早進行秸稈還田的地區，從20 世紀80 年代中期就開始了秸稈還田的試驗示范。到2000 年左右，小麥、玉米全量秸稈還田已在全市普及，成為秸稈利用的主要途徑[7]。秸稈連續全量還田增加了土壤有機物投入，提高了土壤養分供應水平，進而影響了小麥的生長發育和產量[8]。隨著秸稈還田的推廣，秸稈還田引起的作物出苗率低、病蟲草害嚴重等問題日趨凸顯[9]，許多研究人員和種植戶對秸稈還田量都有不同的見解。

安麥13 是由安陽市農業科學院選育的半冬性小麥新品種，2021 年1 月通過了河南省初審，目前在公示期。安麥13 株型半緊湊，旗葉寬長斜上沖，莖稈彈性較好，抗倒性較好。穗長、較勻，紡錘型，碼密，穗層較齊，灌漿速度快，結實性好，熟相較好，中抗紋枯病、條銹病。本研究通過分析不同秸稈還田量對安麥13 產量及產量要素的影響，為新品種的進一步審定、示范、推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗地概況小麥種植品種為安麥13，播種量為150kg/hm2；玉米種植品種為鄭單958，種植密度為65000 株/hm2。試驗地點位于河南省安陽市，該市主要農業種植區域為黃河沖擊平原，土層深厚，地勢平坦，屬于暖溫帶大陸性半濕潤氣候，四季分明，氣溫適宜，年平均氣溫12.7℃，全 年≥10℃活動積溫4298℃，年平均降雨量630mm，平均日照時數2368.0～2526.1h，無霜期201d。安陽農業發達，有多年的一年兩熟麥-玉輪作的種植習慣和全量秸稈還田歷史。

1.2 試驗設計試驗共設3 個處理，每個處理3 次重復，每個小區面積40m2（8m×5m），小區間距為1m。秸稈還田量的設計：50%小麥、玉米秸稈還田（CK），75%小麥、玉米秸稈還田（處理1），100%小麥、玉米秸稈還田（處理2）。由于安陽地區小麥、玉米正常機收后，小麥留茬20cm，玉米留茬30cm，地上剩余部分和根茬之和約占秸稈總重量的50%，50%秸稈還田即為正常機收后根茬還田，所以把50%秸稈還田作為對照（CK）；75%秸稈還田為將正常機收后根茬和地面游離秸稈的一半還田；100%秸稈還田為將根茬和地面秸稈全部還田。秸稈的根茬還田方式：小麥秸稈粉碎后免耕地面覆蓋，玉米秸稈粉碎后旋耕入土。

1.3 田間管理按照當地種植習慣，小麥季每個小區施入2.4kg 氮∶磷∶鉀為25∶15∶7 的復合肥作底肥，小麥返青期每667m2追施尿素0.6kg，麥季澆水4 次；玉米季每個小區施入3.0kg 氮∶磷∶鉀為28∶6∶6 的復合肥作底肥，玉米不追肥，玉米季澆水2 次。其他日常管理措施按照本地農戶種植習慣進行操作。

1.4 測定項目及數據處理小麥成熟后在小區內取2m×2m 的樣方，2020 年6 月8 日取樣，測定容重、千粒重、單穗重、米穗數（從麥田中選有代表性的1 行，數1m 長度內小麥的穗數）和產量。用Excel 進行數據處理，用SPSS 23 對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同秸稈還田量對小麥產量要素的影響

2.1.1 對容重的影響由表1 可知，處理1 小麥容重較CK 高1.21%，與CK 差異顯著；處理2 小麥容重較CK 低0.29%，與CK 差異不顯著，與處理1 差異顯著。說明加大秸稈還田量對小麥容重有明顯影響，以75%秸稈還田效果較好，顯著提高了小麥的容重。有多位研究人員做過關于秸稈還田量對小麥容重影響的試驗，結果不盡相同，這可能與研究背景條件不同有關。

表1 不同秸稈還田量對小麥產量要素的影響

2.1.2 對千粒重的影響由表1 可知，千粒重以CK 最高，處理1 與處理2 分別較CK 低2.58%和1.64%，但均無顯著差異，說明雖然不同秸稈還田量沒有對小麥千粒重產生顯著影響，但是過多的秸稈還田在一定程度上降低小麥千粒重，這與周延輝 等[10]的研究結果一致。小麥千粒重是一個較為穩定的屬性，受環境影響較小，通過秸稈還田對作物產生影響是一個緩慢的過程，短期內的秸稈還田對小麥千粒重的影響較小，如將試驗周期延長至5～10年，或許結果會另有不同。

2.1.3 對小麥單穗重的影響由表1 可知，小麥單穗重處理2 最高，為1.41g，處理1 較CK 低0.74%，處理2 較CK 高3.68%，三者之間差異不顯著。雖然加大秸稈還田量沒有對小麥的單穗重產生顯著影響，但是全量秸稈還田還是對小麥的單穗重產生了積極的影響。雖有多位研究者證明秸稈還田可以增加小麥的單穗重量，但其中的機理尚未完全理清，值得繼續深入研究。

2.1.4 對小麥米穗數的影響由表1 可知，小麥米穗數處理1 最多，為124.67 個，處理1 與處理2 分別較CK 多6.86%和4.85%，但與CK 均差異不顯著。75%和100%秸稈還田量在不同程度上增加了小麥的米穗數，說明相比僅根茬還田，增加秸稈還田量有利于增加小麥的米穗數。

2.2 不同秸稈還田量對小麥產量的影響由表2可知，小麥產量處理1 最高，每hm2達9729.30kg，較CK 高10.81%，而處理2 較CK 低1.20%，二者與CK 差異均不顯著。75%秸稈還田對小麥產生了明顯的增產作用，這與多位研究者的研究結果一致。但是秸稈全量還田卻不利于作物產量的提高，這是因為秸稈的腐化分解需要一定的溫度和濕度，安陽地區地處北溫帶，全年≥10℃活動積溫僅為4298℃，年平均降雨量只有630mm，過多的秸稈還田后無法及時分解利用，且在小麥播種時會架空部分土壤，小麥根系無法緊密接觸土壤，不利于保墑，使得麥田缺苗和干旱，導致小麥減產。這表明在年降雨量和積溫有限的華北平原，全量秸稈還田未必能帶來最好的產量，可能只是一種安置秸稈的方式。

表2 不同秸稈還田量對小麥產量的影響

3 結論與討論

秸稈還田作為全球農業可持續發展的重要環節，對于維持農田肥力、減少化肥使用、減輕環境壓力、提高土壤碳匯能力和作物產量具有積極作 用[11]。土壤理化性質的改變是一個漫長的過程，耕地的理化性質會在不同的地理、氣候、耕作條件下發生改變。不同的研究背景、技術條件、氣候條件、土壤類型和耕作制度下秸稈利用的情況不盡相同，這些默認的背景對土壤的影響是巨大的，試驗背景不同可能是導致研究結果不同的重要原因。

在不同的濕度、溫度、土壤類型、耕作制度、還田技術和管理措施下，秸稈的分解利用情況不同。安陽地區地處北溫帶，屬暖溫帶大陸性半濕潤氣候，在現有的秸稈還田措施下，土壤消納、分解秸稈的能力有限，秸稈全量還田后無法及時分解利用，可能會架空部分土壤，增加土壤水分蒸發，降低土壤溫度，不利于小麥產量的進一步提升。相對于50%秸稈還田，75%秸稈還田下小麥容重顯著增大、產量最高，綜合考慮認為75%秸稈還田量對安麥13 生產最合適。