不同秸稈還田對茄子農(nóng)藝性狀的影響

張菁， 王德全

(寧夏大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種副產(chǎn)品，約占農(nóng)作物的50%，具有數(shù)量大、分布廣、占用土地資源多的特點(diǎn)，若合理利用秸稈，則會帶來很大的利益，若不合理配置，則會造成環(huán)境污染、資源浪費(fèi)[1]。大量研究[2]表明，秸稈是一種寶貴的可再生資源，含有豐富有機(jī)碳和大量的氮、磷、鉀等礦質(zhì)營養(yǎng)元素以及豐富的微量元素。秸稈還田不僅可以改善土壤的理化性質(zhì)、提高土壤肥力，還可以促進(jìn)作物生長發(fā)育[3]，因此，秸稈還田有利于資源回收利用，對實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。秸稈還田對不同作物生長發(fā)育的影響不同，眾多研究結(jié)果一致認(rèn)為，秸稈還田可促進(jìn)作物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量[4-5]。王寧等[6]研究表明，秸稈還田有利于提高植株抗倒伏能力，維持葉綠素含量，顯著提高葉面積指數(shù)。常勇等[7]通過田間定位試驗(yàn)，表明秸稈還田可提高水稻產(chǎn)量，促進(jìn)拔節(jié)期生長發(fā)育。目前，關(guān)于秸稈還田的研究主要集中在對作物產(chǎn)量、土壤理化性狀、土壤微生物、酶活性影響等方面研究，而對蔬菜生長發(fā)育影響的研究較少。為此，本研究通過溫棚小區(qū)試驗(yàn)探究不同秸稈還田對茄子農(nóng)藝性狀的影響，明確最佳秸稈還田量及最適的還田方式，為秸稈還田對蔬菜農(nóng)藝性狀影響研究提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)設(shè)在寧夏銀川市賀蘭縣新平園區(qū)(106°23′E，38°34′N)，位于寧夏北部，銀川平原青銅峽引黃灌區(qū)中部，海拔1 102～1 122 m，屬溫帶干旱氣候區(qū)，年均氣溫9.7 ℃，極端最高溫36.9 ℃，極端最低溫-24 ℃，一年四季晴天多，日照時(shí)間長，太陽輻射量大。年平均降雨量138.8 mm，主要集中在6～9月。地下水儲量豐富，潛水調(diào)節(jié)儲量約為1.28億t。

秸稈還田材料包括玉米秸稈、西紅柿殘秧、鋸末、廢棄菌渣；供試茄子品種為圓茄。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年9月開始。設(shè)T1～T4共4個(gè)秸稈還田處理，分別為玉米秸稈、西紅柿殘秧、植混(玉米、西紅柿殘秧與鋸末混合)、菌混(玉米、西紅柿殘秧和鋸末、菌渣混合)還田處理，以空白處理做對照。每處理32 m2(8 m×4 m)，按同水平還田，鋪設(shè)厚度均為3 cm，重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，雙行種植，株距為50 cm。采用人工還田的方式，將粉碎好的玉米秸稈、西紅柿殘秧和廢棄菌渣、鋸末等過稱后均勻平鋪在對應(yīng)的小區(qū)，每小區(qū)鋪3壟(重復(fù)3次)，待所有處理鋪設(shè)完畢后進(jìn)行機(jī)械旋耕，使鋪設(shè)的秸稈、鋸末、廢棄菌渣與0～20 cm耕層土壤均勻混合。

1.3 試驗(yàn)過程

茄子于9月7日嫁接，人工栽種。種植前667 m2施用農(nóng)家肥1 t，栽種茄苗2 000株，栽種10 d后進(jìn)行葉面滅菌、殺蟲處理，于10月15日進(jìn)行茄花授粉，11月16日開始采摘。

1.4 農(nóng)藝性狀的測定

分別于嫁接茄苗栽后25、50、75 d，用卷尺、游標(biāo)卡尺測定株高、莖粗、葉長、葉寬、葉柄長、葉片數(shù)、果實(shí)大小、單株果數(shù)、單果重等指標(biāo)，每處理測量10株。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010與SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對茄子植株農(nóng)藝性狀的影響

由表1可以看出，各處理對不同生長階段茄子植株農(nóng)藝性狀的影響不同。就株高而言，栽后25 d，T2處理株高顯著高于CK和T1處理；栽后50 d，T2、T3和T4均顯著高于CK，分別提高13.4%、18.1%和19.6%；栽后75 d，T4顯著高于其他各處理，較CK提高8.8%。

表1 不同處理對茄子植株農(nóng)藝性狀的影響

就主干高而言，栽后25 d，T4的主干高略低于CK，但顯著高于其他秸稈處理；栽后50 d，T3和T4顯著高于CK，比CK分別增加11.6%和23.0%；栽后75 d，T1顯著低于其他處理，且T2、T3、T4與CK間無顯著差異。

就莖粗而言，栽后25 d，T1和T4顯著低于CK，且秸稈處理間差異不顯著；栽后50 d，T4處理的莖粗最大，顯著高于CK和T1，與T2、T3差異不顯著；栽后75 d，T2、T3和T4顯著高于CK和T1，分別比CK增加6.7%、9.5%和9.5%。

2.2 對茄子葉片農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，茄子生長發(fā)育過程中，各處理對茄子葉片大小、葉片數(shù)和葉柄長的影響不同。就葉長而言，栽后25 d，T2與T3差異不顯著，但顯著高于T1、T4和CK，較CK提高17.1%；栽后50 d，T1最低，顯著低于T3、T4，而其他處理間差異不顯著；栽后75 d，各處理間無顯著差異。

表2 不同處理對茄子葉片農(nóng)藝性狀的影響

就葉寬而言，栽后25 d，T2、T3顯著高于T1和CK，分別比CK提高16.4%、14.4%；栽后50、75 d，各處理間無顯著差異。

就葉柄長而言，栽后25 d，T1、T2和T4顯著低于CK，而T3與CK差異不顯著；栽后50 d，除T4顯著高于CK外，T1～T3與CK不差異不顯著；栽后75 d，各處理間無顯著差異。

就葉片數(shù)而言，栽后25 d，T1～T3顯著高于CK，分別增加26.3%、33.1%和22.6%，T4與CK間差異不顯著；栽后50 d，T2處理效果最好，葉片數(shù)最多，比CK提高26.8%，同時(shí)顯著高于其他秸稈處理；栽后75 d，T1～T4的葉片數(shù)均顯著高于CK，其中T2、T4效果最好，分別較CK提高18.0%、18.4%。

2.3 對茄子果實(shí)農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，各處理對茄子前期結(jié)果數(shù)影響差異不顯著，但茄子果實(shí)大小和單果重整體優(yōu)于對照處理。在茄子果長方面，T2對果長的促進(jìn)作用最明顯，較CK增加25.3%，顯著高于T1和CK，但與T3、T4差異不顯著；就果徑而言，T2的果徑最大，顯著高于CK，增幅為21.6%；在茄子前期結(jié)果時(shí)，相比CK，各處理對茄子單果重均具有顯著促進(jìn)作用，其中T2處理的單果重最大，較CK增加21.9%。綜上表明，T2處理的茄子果實(shí)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)整體上最優(yōu)，T3、T4處理對茄子果實(shí)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)促進(jìn)作用明顯，2處理間無顯著差異，而T1處理對茄子果實(shí)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)影響不顯著，說明西紅柿殘秧還田對茄子果實(shí)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)促進(jìn)效果明顯，秸稈、鋸末和廢棄菌渣混合還田有利于作物生長發(fā)育。

表3 不同處理對果實(shí)農(nóng)藝性狀的影響

3 討論

3.1 對茄子植株農(nóng)藝性狀的影響

株高、主干高、莖粗、葉片數(shù)、葉長、葉寬、葉柄長、果實(shí)大小和數(shù)量及單果重等農(nóng)藝指標(biāo)是反應(yīng)茄子生長狀況的重要指標(biāo)，秸稈還田有利于作物生長發(fā)育，改善作物農(nóng)藝性狀。丁煒等[8]對玉米秸稈還田及不同施肥方式對玉米農(nóng)藝性狀的影響研究表明，秸稈還田玉米的株高、穗位高、穗長、穗行數(shù)、穗粗、千粒重等農(nóng)藝性狀指標(biāo)均優(yōu)于施肥處理。王囡囡等[9]研究秸稈不同還田方式對大豆農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響表明，大豆株高、單株節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒數(shù)均得到增加。同上述試驗(yàn)結(jié)果相似，本研究表明，玉米秸稈、西紅柿殘秧、鋸末和廢棄菌渣混合還田能顯著提高茄子株高、主干高和莖粗，尤其是在茄苗栽種后50和75 d，植混、菌混還田處理的茄子植株株高、主干高和莖粗均顯著高于對照處理，菌混處理最優(yōu)，植混處理次之。因此，秸稈應(yīng)與廢棄菌渣、鋸末等混合還田利用，肥效更好。

3.2 對茄子葉片農(nóng)藝性狀的影響

秸稈還田、廢棄菌渣還田以及混合利用還田可以改善作物的農(nóng)藝性狀。林志等[10]研究秸稈還田對烤煙生長發(fā)育的影響表明，隨著秸稈還田量的增加，煙株的葉片數(shù)、葉面積等指標(biāo)隨之增加；尚志強(qiáng)等[11]研究秸稈還田和覆蓋對烤煙生長發(fā)育及品質(zhì)的影響表明，秸稈還田可改善煙葉品質(zhì)和提高煙葉產(chǎn)量，且煙株生長增量較快。吳清山等[12]利用套種食用菌渣分解秸稈研究其對玉米農(nóng)藝性狀的影響表明，玉米葉面積增加顯著。與上述試驗(yàn)結(jié)果相似，本試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米秸稈、西紅柿殘秧與菌渣、鋸末混合還田利用具有明顯促進(jìn)茄子葉片大小、葉片數(shù)和葉柄長增加的作用，且在茄子生長中后期，植混、菌混處理的茄子葉片大小、葉片數(shù)和葉柄長顯著高于對照，整體上以菌混處理效果最優(yōu)，植混次之。因此，秸稈與菌渣、鋸末混合還田利用能加速秸稈分解，促進(jìn)微生物菌群攜帶秸稈中的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至茄子根部，促進(jìn)茄子生長發(fā)育。

3.3 對茄子果實(shí)農(nóng)藝性狀的影響

不同處理對茄子果實(shí)大小、單株果數(shù)及前期單果重的促進(jìn)作用不同。唐曉雪等[13]研究秸稈不同還田方式對花生生長的影響表明，花生單株果數(shù)、單株粒數(shù)、粒重、百粒重等指標(biāo)相應(yīng)增加，促進(jìn)花生生長和產(chǎn)量提高；王幸等[14]研究表明，秸稈還田量相同時(shí)，淺旋人工撒播處理的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重等均有明顯的增加；劉中良等[15]研究菌渣還田對青椒生長發(fā)育的影響表明，青椒果長、果實(shí)橫徑、單果重等指標(biāo)增加效果明顯。本試驗(yàn)研究表明，西紅柿殘秧還田、植混、菌混還田均對茄子果實(shí)大小、果實(shí)數(shù)及單果重具有促進(jìn)作用，均高于對照處理。其中，西紅柿殘秧還田處理效果最優(yōu)，植混處理次之，菌混與植混之間差異不顯著。

4 小結(jié)

秸稈單一、混合還田對茄子農(nóng)藝性狀的影響不同，混合還田對茄子農(nóng)藝性狀促進(jìn)效果明顯，秸稈與菌渣、鋸末混合還田利用效果最好，與菌渣混合更有利于秸稈的加速分解，促進(jìn)養(yǎng)分的釋放。在茄子生長中后期，菌混處理的茄子農(nóng)藝性狀指標(biāo)表現(xiàn)最好，植混次之。整體上，秸稈混合還田比單一還田處理茄子農(nóng)藝性狀指標(biāo)良好，有利于作物的生長發(fā)育，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。