不同秸稈還田和耕作方式對(duì)小麥干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量的影響

●任改娟 （甘肅省定西市臨洮縣衙下集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心 甘肅 定西 730503）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物，對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重要意義。小麥產(chǎn)量的提高除了依靠?jī)?yōu)良品種的選育，還要依賴于栽培措施的優(yōu)化和耕作模式的改進(jìn)[1]。研究表明，秸稈還田能夠改善土壤理化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤保墑能力，減少地面蒸發(fā)，協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱關(guān)系，提高土壤水分利用率，進(jìn)而促進(jìn)作物生長(zhǎng)，加快作物的生育進(jìn)程，顯著提高作物產(chǎn)量和種植效益[2]。耕作可通過改善耕層土壤結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)進(jìn)而調(diào)節(jié)土壤的水熱狀況，能夠?yàn)樽魑锷L(zhǎng)提供優(yōu)良的土壤環(huán)境[3]，不同耕作方式對(duì)不同土壤類型和不同種植作物土層物理性狀有不同影響，因此，試驗(yàn)設(shè)置不同秸稈還田和耕作模式，研究小麥干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的變化特征，為小麥高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2020年在甘肅省定西市臨洮縣上營(yíng)鄉(xiāng)進(jìn)行，地處103°29'～104°19'E，35°03'42''～35°56'46''N，隴西盆地西緣，青藏高原東側(cè)。屬溫帶大陸性氣候，年平均氣溫7℃，年降雨量317～760 mm，主要集中在7～9月，無(wú)霜期80～190 d。上茬作物為玉米，小麥供試品種為“隴中5號(hào)”。土壤類型為黃綿土，pH值7.8，含有機(jī)質(zhì)13.55 g/kg、全氮0.75 g/kg、速效氮116.34 mg/kg、速效磷16.27 mg/kg、速效鉀163.47 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為秸稈還田方式，設(shè)置秸稈覆蓋還田（S1）和翻壓還田（S2），副區(qū)為耕作方式，分為旋耕（W1）、深松（W2）和深翻（W3）。秸稈覆蓋還田：在玉米收獲后，將秸稈轉(zhuǎn)移到田外，耕作完成后進(jìn)行粉碎帶狀覆蓋。翻壓還田：將玉米秸稈粉碎后翻入土壤。耕作同時(shí)施入氮肥（N） 90 kg/hm2、磷肥（P2O5）80 kg/hm2、鉀肥（K2O）80 kg/hm2作為基肥，基本苗數(shù)為360萬(wàn)株/hm2，在拔節(jié)期追施氮肥（N）60 kg/hm2。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積45 m2，其他措施參考當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培麥田管理要求。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 小麥干物質(zhì)積累量的測(cè)定分別在拔節(jié)期、開花期和成熟期，在各小區(qū)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、生長(zhǎng)健壯的植株30株，將莖稈、葉片、穗、籽粒和穎殼分開處理，105℃條件下殺青30 min，80℃烘干至恒重，用電子天平進(jìn)行稱重，測(cè)定干物質(zhì)。計(jì)算花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和貢獻(xiàn)率。

花后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量（t/hm2）=成熟期籽粒干重-營(yíng)養(yǎng)器官花前貯藏物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量；

花后干物質(zhì)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率=花后干物質(zhì)積累量/成熟期籽粒干重×100%。

1.3.2 小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定小麥成熟時(shí)實(shí)收測(cè)定每個(gè)測(cè)產(chǎn)區(qū)小麥產(chǎn)量，每個(gè)小區(qū)連續(xù)取20株小麥穗進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查穗粒數(shù)、千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用SPSS進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田和耕作方式對(duì)小麥干物質(zhì)積累的影響

不同秸稈還田和耕作方式下小麥干物質(zhì)積累量，見表1。

由表1可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，小麥干物質(zhì)積累量呈逐漸增加的趨勢(shì)，在拔節(jié)期，各處理間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。在開花期S2W3處理的干物質(zhì)積累量最多，且在同一秸稈還田下表現(xiàn)為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1。成熟期的干物質(zhì)積累量S2W3處理最多，顯著高于其他處理（P＜0.05），S1W2、S1W3、S2W1、S2W2處理間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量在S1處理下表現(xiàn)為S1W2＞S1W3＞S1W1，S1W3和S1W1無(wú)顯著差異（P＞0.05）。S2處理下各處理無(wú)顯著差異（P＞0.05）。花后干物質(zhì)貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為S2W3＞S2W1＞S2W2＞S1W2＞S1W1＞S1W3，S2W3和S2W1無(wú)顯著差異（P＞0.05）。說明不同秸稈還田和耕作方式對(duì)小麥生長(zhǎng)具有顯著的影響。

2.2 秸稈還田和耕作方式對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

不同秸稈還田和耕作方式下小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素，見表2。

表2 秸稈還田和耕作方式下小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素處理穗數(shù)

由表2可知，不同秸稈還田和耕作方式下小麥產(chǎn)量存在差異，其中各處理間的穗數(shù)無(wú)明顯差異，穗粒數(shù)在同一秸稈還田方式下表現(xiàn)為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，在同一耕作方式下表現(xiàn)為S2＞S1，在S2W3處理下的穗粒數(shù)最多。千粒重在S1處理下，S1W1和S1W3處理間無(wú)顯著差異（P＞0.05），顯著高于S1W2（P＜0.05），在S2處理下表現(xiàn)為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，S2W1和S2W2處理間沒有顯著差異（P＞0.05）。產(chǎn)量表現(xiàn)為S2W3＞S2W2＞S2W1＞S1W3＞S1W2＞S1W1，S2W3處理顯著高于其他處理，S1W1和S1W2、S2W1和S2W2處理間無(wú)顯著差異（P＜0.05）。說明秸稈翻壓還田和深耕對(duì)提高小麥產(chǎn)量具有較好的效果。

3 討論與結(jié)論

秸稈還田能夠有效改善作物的生長(zhǎng)環(huán)境，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成。耕作是改善土壤理化性質(zhì)的重要措施[4]，生產(chǎn)中二者常聯(lián)合使用。作物生長(zhǎng)過程中干物質(zhì)積累是籽粒產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，研究表明，秸稈還田能夠增加作物干物質(zhì)積累量[5]，其在一定范圍內(nèi)與產(chǎn)量呈正相關(guān)。本研究結(jié)果表明，在不同秸稈還田和耕作方式下小麥干物質(zhì)積累量、花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和花后干物質(zhì)貢獻(xiàn)率在各生育期均是秸稈翻壓還田+深翻處理最高，這可能是由于秸稈深翻還田使秸稈在土壤中分解更快，有機(jī)碳氮能夠被土壤微生物充分利用，從而增加土壤生物多樣性，增大土壤孔隙度、提高水穩(wěn)性團(tuán)聚體比例和總持水量。同時(shí)，深翻有利于打破犁底層，為作物根系生長(zhǎng)提供良好的條件[6]。

本研究表明，小麥穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均是秸稈翻壓還田+深翻處理最高，說明秸稈還田配合深翻具有較好的增產(chǎn)效果，主要是由于深翻將秸稈埋入土壤深層，促進(jìn)根系下扎，從而使根系吸收深層土壤養(yǎng)分，為地上部分生長(zhǎng)提供條件，促進(jìn)干物質(zhì)向籽粒運(yùn)輸。另一方面，深翻能夠?qū)⒈韺油寥赖牟≡拖x卵深埋地下，從而減少了玉米病蟲害的發(fā)生。

綜上，不同秸稈還田和耕作方式組合處理下小麥干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量存在明顯差異，其中秸稈翻壓還田+深翻處理的小麥在各生育期的干物質(zhì)積累量最多，穗粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量最高，是較好的栽培管理方式，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。