不同秸稈腐熟劑下花后小麥生長及土壤的研究

中圖分類號：S512.1;S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006—6500.2025.02.003

TStudy on Wheat Growth and Soil after Anthesis under Different Straw Decomposition Agents

PEI Yanting'，LIU Aiyue2，ZHAO Wenlu1，WEI Longxue1， XIAO Lei3， ZHU Jinyingl （1.DezhouAcademyofAgriculturalScienes，Dezhou，handong53Ooo，China;.DezhouAgriculturalandRuralBureau，Dezhou， Shandong253OOo，China;3.HandanAcademyofAgricultural Sciences，Handan，Hebei O56oo1，China）

Abstract：Inordertostudytheeffectsofdiferentstrawdecomposersonthegrowthofpost-anthesiswheatandsoil，screenoutthe strawdecomposerssuitableforigyieldfieldsinShandongProvincfourtreatmentsofcompostingagents（Ttreatment，reat ment，T3treatment，T4treatment）weresetupintheexperiment，withthecontroltreatmentofreturningstrawtothefeldwithoutapplyingcompostingagents.Theyieldcomponents，The SODactivityintherootsystemof wheatshowedadecreasing trendbetween 21daysafterflowering，andtheaplicationofcompostingagentssignificantlyincreaseditcomparedtoCK，withCKshowingthe largestdecrase;Teccuulatioofineatrotstreatedithompostingagentsdreased，theotentofslubleoteinin creased，andtectiviioflureasedcelseereiicantlyanced;plicationofaecopoinggeicantlyncreasedtectivisofsolureaseandcellase，mprovedsoilpysicochemicalpropertiesandinreasedtheotentsoft talnitrogenbleulblesdiciltat T4 treatment increased yield by 7 . 6 5 % ， 1 3 . 1 1 % ， 1 1 . 9 6 % ，and 1 2 . 0 2 % respectively compared to CK; The factors contributing to yield are allhigertantoseofCK。Insummary，theapplicationofompostingagentscanimprovesoilphysicochemicalpropertis，delay wheat root senescence，and achieve ayield increase of 7 . 6 5 % to 1 3 . 1 1 % ； Among them，the composting agents Huan tian bao （T2 treatent），JuireaentndWotTndireantesiantyieldiasinctsdcndor application in agricultural production operations of returning corn straw to the field.

Key words：decomposing inoculants; wheat; output; root system; soi

玉米秸稈還田是現(xiàn)行的一項保護(hù)性耕作技術(shù)，玉米秸稈富含有機(jī)質(zhì)及各種營養(yǎng)元素，是重要的有機(jī)資源，秸稈還田可影響土壤理化性質(zhì)[-2]、土壤酶活性，培肥地力，減少化肥施用量，進(jìn)而促進(jìn)后茬作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。若玉米秸稈僅靠土壤中的微生物腐解，秸稈不能完全腐熟，還會導(dǎo)致土壤過分松弛，肥效緩慢，下茬小麥病蟲害風(fēng)險加重，進(jìn)而影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)3-7。秸稈腐熟劑的施用能使玉米秸稈快速腐熟。姜珊珊等研究發(fā)現(xiàn)，秸稈配施腐熟劑可以提高秸稈降解率，比對照增加 1 9 . 2 8 % 。張瑩瑩等研究表明，腐熟劑的選用會影響小麥部分生物學(xué)性狀和產(chǎn)量性狀。其他研究結(jié)果表明，施用腐熟劑還可提高土壤有機(jī)質(zhì)[8，增強(qiáng)小麥抗逆性，改善其品質(zhì)[]，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

山東省是我國的農(nóng)業(yè)大省，秸稈還田量巨大，促腐還田尤為重要。本試驗(yàn)通過研究施用不同秸稈腐熟劑下花后小麥生長及王壤性質(zhì)，篩選出適宜山東地區(qū)高產(chǎn)田的秸稈腐熟劑，旨在為秸稈資源的高效利用、腐熟劑的研發(fā)和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥的生產(chǎn)提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2020年10月—2021年6月在山東省德州市德城區(qū)黃河涯鎮(zhèn)倪莊村 51E）進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為玉米，一年兩熟種植，多年秸稈還田。播前 0～2 0 c m 土壤基本理化性狀為全氮含量 有效磷含量 速效鉀含量 有機(jī)質(zhì)含量 。

1.2試驗(yàn)材料

供試小麥品種為濟(jì)麥22。供試腐熟劑為阿姆斯（T1處理）還田寶（T2處理）金葵子腐熟劑（T3處理）和沃土天地VT有機(jī)物料腐熟劑（T4處理）。腐熟劑施用量為 ，兌水量為225 ，將腐熟劑均勻噴于秸稈表面。

1.3試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，以玉米秸稈還田不配施腐熟劑處理為對照（CK），玉米秸稈還田與不同腐熟劑配施（T1處理、T2處理、T3處理、T4處理）共5個處理，3次重復(fù)，共計15個小區(qū)，小區(qū)面積 ，其他田間管理與當(dāng)?shù)卮筇锕芾硪恢隆?/p>

玉米秸稈采用聯(lián)合收割機(jī)收獲并粉碎成 3～5 c m 小段，全量還田，隨后施用腐熟劑，旋耕深度為 1 0 ～ 2 0 c m 。2020年10月25日播種，2021年6月15日收獲。

1.4 測定項目與方法

1.4.1土壤理化性質(zhì)小麥?zhǔn)斋@后，采集 0～2 0 c m 土層土樣，測定土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量。全氮采用濃硫酸混合催化劑消解-凱氏定氮法測定，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化-FeSO4滴定法測定，土壤有效磷含量采用 浸提一鉬銻抗比色法測定，土壤速效鉀含量采用火焰光度法測定，土壤纖維素酶（S-CL）活性采用蒽酮比色法測定，土壤脲酶（S-UE）活性采用靛酚藍(lán)比色法測定。1.4.2小麥根系酶活力的測定開花后7、14、21d，取小麥根系測定根系超氧化物歧化酶（SOD）活性；成熟時，采集小麥根系，測丙二醛（MDA）含量和根系蛋白含量。SOD活性采用氮藍(lán)四唑顯色法測定2，MDA含量用硫代巴比妥酸顯色法3測定。

1.5數(shù)據(jù)處理

本研究采用Excel2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和Origin2023軟件進(jìn)行作圖，采用DPS7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1秸稈腐熟劑對小麥?zhǔn)斋@期土壤養(yǎng)分和酶活性的影響

2.1.1不同秸稈腐熟劑對小麥根際土壤養(yǎng)分的影響由表1可知，施用秸稈腐熟劑處理后，土壤全氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量均高于對照（CK）。除T3處理的有效磷含量、T4處理的速效鉀含量與對照（CK）差異不顯著外，其余養(yǎng)分指標(biāo)差異顯著。施用不同腐熟劑對小麥土壤養(yǎng)分影響不同。T2處理的土壤全氮含量（ ）、有效磷含量（62.87 ）、速效鉀含量 最高，并且與其他腐熟劑處理相比差異顯著。T1處理的有機(jī)質(zhì)含量（ 最高，與其他處理差異顯著，較對照（CK）提高 4 2 . 8 1 % 。由此可見，腐熟劑可有效促進(jìn)玉米秸稈養(yǎng)分的釋放，促使土壤養(yǎng)分含量的增加。

2.1.2不同秸稈腐熟劑對小麥土壤酶活性的影響由圖1可知，施用腐熟劑處理的土壤纖維素酶、脲酶活性均顯著高于對照（CK），但施用不同腐熟劑效果有所不同。土壤纖維素酶活性表現(xiàn)排序?yàn)?T2 gt; T 1 gt; T 3 gt; T 4 gt; C K ，各處理均與對照（CK）差異顯著，其中T1與T2處理、T3與T4處理差異不顯著；土壤脲酶活性表現(xiàn)排序?yàn)?T2gt;T3gt;T1gt;T4gt; 對照（CK），T2與T3處理間差異不顯著，二者分別與對照（CK） 和T4處理差異顯著。4種腐熟劑處理中，T2處理的土壤纖維素酶、土壤脲酶活性較對照（CK）增強(qiáng)最顯著，分別為 2 4 . 4 0 % . 3 2 . 6 3 % 。由此可見，配施秸稈腐熟劑有利于提高土壤纖維素酶、脲酶活性，T2處理對土壤酶活性的增強(qiáng)效果最明顯。

2.2秸稈腐熟劑對小麥根系酶活性的影響

2.2.1不同秸稈腐熟劑對根系SOD活性的影響由圖2可以看出，花后7、14、21d，小麥根系SOD活性較對照（CK）顯著提高。花后7＼～21d，小麥根系SOD活性呈下降趨勢；花后 7 ～ 2 1 d ，對照（CK）、T1、T2、T3、T4處理的小麥根系SOD活性降幅分別為 4 2 . 1 8 % ） 2 6 . 0 0 % 、 2 2 . 0 9 % 7 2 3 . 8 2 % 和2 4 . 7 5 % ，對照（CK）降幅最大，T2處理降幅最小；花后7＼～21d，對照（CK）各腐熟劑處理的SOD活性降幅為 3 8 . 5 2 % . 2 7 . 8 2 % ！ 2 8 . 0 0 % ？ 3 5 . 7 8 % 和3 0 . 2 5 % ，對照（CK）降幅最大，T2處理降幅最小。由此可見，4種腐熟劑均能促進(jìn)秸稈分解、養(yǎng)分釋放，補(bǔ)充土壤肥力，從而增強(qiáng)小麥根系抗逆性能，延緩早衰現(xiàn)象發(fā)生。

2.2.2不同秸稈腐熟劑對根系MDA和可溶蛋白含量的影響腐熟劑在腐熟秸稈過程中改變了土壤環(huán)境，影響了小麥根系生長。由表2可知，花后21d，小麥根系MDA含量表現(xiàn)排序?yàn)閷φ?（ C K）gt;T1gt;T4gt; T3 gt; T2 ，其中T2、T3處理與對照（CK）差異顯著。這表明T2處理（還田寶）和T3處理（金葵子）可顯著降低小麥根系MDA的積累，進(jìn)而減少土壤環(huán)境對小麥根系的傷害，延緩小麥衰老速度。可溶性蛋白作為植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其含量越多，標(biāo)志著植物適應(yīng)環(huán)境的能力越強(qiáng)。根系可溶性蛋白含量排序?yàn)?T 1gt; T2 gt; T 4 處 T3 gt; 對照（CK），T1、T2、T4處理與對照（CK）差異顯著，增幅分別為 5 0 . 3 1 % . 2 8 . 9 3 % 和 2 9 . 5 7 % 。由于腐熟劑能夠促進(jìn)秸稈腐熟釋放養(yǎng)分，調(diào)節(jié)土壤酶活性，從而提高了植株抗性，提升了根系可溶性蛋白含量。

2.3不同腐熟劑對小麥產(chǎn)量的影響

由表3可知， T 1 ， T 2 ， T 3 ， T 4 處理的穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒質(zhì)量均顯著高于對照（CK）。在穗粒數(shù)方面，T2與T3處理差異不顯著，與其他處理差異顯著，T1、T3與T4處理間差異不顯著，其中T3處理的穗粒數(shù)較對照（CK）增加 9 . 7 0 % ；在穗數(shù)方面，

T1、T2、T4處理間差異不顯著，但分別與T3處理間差異顯著，且T2處理的穗數(shù)最多，較對照（CK）增加 7 . 5 0 % ;T1處理的千粒質(zhì)量最大，較對照（CK）增加 5 . 4 0 % ，并且與其他處理差異顯著。施用4種腐熟劑的小麥產(chǎn)量均顯著高于對照（CK），增產(chǎn)率分別為 7 . 6 5 % ， 1 3 . 1 1 % ， 1 1 . 9 6 % 和 1 2 . 0 2 % ，其中 處理間彼此差異不顯著，但分別與T1處理差異顯著。這表明T2處理（還田寶）T3處理（金葵子）T4處理（沃土天地）可顯著提高小麥產(chǎn)量。

2.4腐熟劑施用條件下小麥產(chǎn)量與土壤理化性質(zhì)

腐熟劑在腐熟玉米秸稈過程中影響了土壤養(yǎng)分、酶活性，進(jìn)而影響了小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素。由圖3可知，施用秸稈腐熟劑后，小麥產(chǎn)量與土壤理化性質(zhì)間存在一定的相關(guān)性，土壤有效磷含量、土壤脲酶活性（S-UE）、穗數(shù)分別與小麥產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。這說明施用腐熟劑促進(jìn)了秸稈養(yǎng)分釋放，提高了土壤養(yǎng)分和有效穗數(shù)，進(jìn)而增加了產(chǎn)量。穗數(shù)與土壤有效磷含量呈極顯著正相關(guān)，與土壤速效鉀含量間呈顯著正相關(guān)，千粒質(zhì)量分別與土壤全氮含量、土壤纖維素酶活性（S-CL）呈顯著正相關(guān)。這表明施用秸稈腐熟劑后，穗數(shù)對產(chǎn)量影響較顯著，土壤理化性質(zhì)與穗數(shù)、千粒質(zhì)量顯著相關(guān)。

3討論與結(jié)論

3.1討論

腐熟劑是一種對農(nóng)作物秸稈還田有良好輔助作用的物質(zhì)，可更有效地改善土壤微生態(tài)，加速秸稈腐解，增加土壤養(yǎng)分和酶活力，為小麥生長發(fā)育提供養(yǎng)分保障，進(jìn)而提高小麥產(chǎn)量。秸稈還田配施腐熟劑可促進(jìn)下茬作物生長和增產(chǎn)[14-15]，秸稈還田以及腐熟劑施用對土壤脲酶、堿性磷酸酶和纖維素酶的活性有一定的影響，可提高其活性[16-17]。廖超林等[18研究發(fā)現(xiàn)，配施腐熟劑可顯著提高土壤有機(jī)碳庫含量和土壤活性有機(jī)碳組分的有效率，降低有機(jī)碳抗氧化性能。薩如拉等20研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田配施秸稈腐熟劑對土壤堿解氮、有效磷、有機(jī)質(zhì)含量無顯著影響，

“*”表示差異顯著 （ P lt; 0 . 0 5 ；“**”表示差異極顯著（ ∣ P lt; 0 . 0 1 ）;S-CL表示土壤纖維素酶;S-UE表示土壤脲酶;N、P、K、OM分別表示土壤全氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量;SN、GPS、GW、Y分別表示穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量。

但能顯著增加速效鉀含量。劉文國等2發(fā)現(xiàn)，秸稈還田配施腐熟劑能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、有效磷含量，但對土壤pH值、全氮、速效鉀含量無影響。本研究發(fā)現(xiàn)，4種腐熟劑均可有效促進(jìn)玉米秸稈分解釋放養(yǎng)分，促進(jìn)土壤中全氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量增加，這與宋建宇等22研究結(jié)果一致。本研究中，T2處理（還田寶）促進(jìn)土壤全氮、有效磷、速效鉀含量增加效果更顯著，T1處理（阿姆斯）在促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量增加方面更顯著。由此可見，不同腐熟劑的腐解能力有所不同，今后應(yīng)開展秸稈腐熟劑腐解速率相關(guān)研究。本研究認(rèn)為，秸稈還田配施腐熟劑可促進(jìn)土壤酶活性，這與前人[23-25研究結(jié)果相似。4種腐熟劑均顯著增加土壤脲酶和纖維素酶的活性，但不同腐熟劑效果有所不同，其中T2處理（還田寶）對土壤酶活性的影響最為明顯，土壤纖維素酶活性提高了 2 4 . 4 0 % ，土壤脲酶活性提高了 3 2 . 6 3 % 。本研究發(fā)現(xiàn)，施用腐熟劑可促進(jìn)秸稈分解、養(yǎng)分釋放，補(bǔ)充土壤肥力，改變土壤環(huán)境，使小麥根系抗逆性能增強(qiáng)，增加根系可溶性蛋白含量，延緩超氧化物歧化酶（SOD）含量降低速度，減少M(fèi)DA積累，進(jìn)而防止早衰，延長小麥灌漿，達(dá)到增產(chǎn)效果。黃秋玉等[2研究發(fā)現(xiàn)，施用腐熟劑不僅能夠促進(jìn)水稻秸稈快速分解、釋放養(yǎng)分，還可以促進(jìn)水稻植株生長，提高有效穗數(shù)、稻穗長度和結(jié)實(shí)率，并顯著提高產(chǎn)量。李文紅等2研究發(fā)現(xiàn)，不同種類作物秸稈還田均能顯著增加小麥產(chǎn)量，其中以玉米秸稈還田增產(chǎn)優(yōu)勢最強(qiáng)。本研究認(rèn)為，施用腐熟劑可有效提高小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量，這與陳士更等24、朱金英等28研究結(jié)果一致。

3.2結(jié)論

玉米秸稈還田配施腐熟劑能提高小麥季土壤全氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤酶活性，調(diào)節(jié)小麥根系酶活性，促進(jìn)小麥增產(chǎn)。4種腐熟劑中，還田寶、金葵子、沃土天地增產(chǎn) 1 1 . 9 6 % ～ 1 3 . 1 1 % ，彼此間差異不顯著，可在玉米秸稈還田過程中施用。腐熟劑種類較多，本研究僅選用4種，并不能代表所有腐熟劑，今后需對腐熟劑的種類、秸稈腐解速度、對小麥品質(zhì)影響作進(jìn)一步研究。

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