麥秸還田對大豆生長和產量的影響

朱麗君，李布青，王光宇，周婷婷，肖文娜，張 揚

（1．安徽省農業科學院 農業經濟與信息研究所，安徽 合肥230031；2．安徽省農業科學院 農業工程研究所，安徽 合肥230031；

3．阜陽市農業技術推廣中心，安徽 阜陽236000）

我國農作物秸稈產量巨大，據估算，每年的農作物秸稈產量達6億～7億t［1］。農民常常將其付之一炬，不僅直接向大氣排放碳，還加快了土壤有機碳的分解，使農業碳循環偏離平衡，成為影響全球氣候問題的重要原因。其實農作物秸稈富含多種養分和生理活性物質，在農業生產中實行秸稈還田，能改善土壤物理性狀，補充土壤養分，培肥土壤，提高土壤的生物有效性，進而增加作物產量［2］，而且在減少化肥施用，減少土壤翻耕，固碳減排，農業廢棄物再生利用，發展低碳農業等方面也有著不可低估的作用。武際等［3］研究表明，秸稈連續覆蓋還田5季后，0～5 cm 土層土壤有機質含量提高6．08%～7．53%，堿解氮含量提高7．30%～8．74%，速效磷含量提高7．52%～10．03%，速效鉀含量提高7．64%～15．33%。多年來，學者們對秸稈還田及其影響進行多角度研究，探索農作物秸稈資源循環利用的途徑。為促進小麥秸稈還田低碳農業措施的推廣，筆者研究了小麥秸稈直接還田對大豆生長發育及產量的影響，旨在揭示秸稈還田后大豆農田生態和低碳健康機制，實現大豆農田生態系統的低碳良性循環。

1 材料與方法

1．1 試驗地概況

試驗區位于安徽省蒙城縣，屬暖溫帶半濕潤季風氣候、熱帶海洋氣團和極地大陸氣團交替控制接觸地帶。氣候溫和、濕潤，四季分明。年平均氣溫14．5℃，最冷月1月平均氣溫－0．1℃，最熱月7月平均氣溫27．5℃。季風交替明顯，夏季多偏南風，冬季多偏北風。年平均降水811．2 mm，雨水集中于6—8 月，無霜期209d，全年日照時數1 400～2 200h，年總熱量為419×104～502×104KJ／m2［4］。

試驗于2010年在安徽省農業科學院土壤肥料研究所蒙城實驗站進行。供試土壤為砂姜黑土，質地為 粘 壤 土，土 壤 有 機 質22．231 g／kg，全 氮1．232g／kg，有效磷17．6 mg／kg，速效鉀87 mg／kg，土壤pH 6．56［5］。

1．2 供試作物

供試作物為大豆品種中黃25，是中國農業科學院作物科學研究所利用中黃4號為母本，誘變30為父本，通過有性雜交，采用改良系譜法選育而成，由山東省濟寧市欣豐種業有限公司提供。前茬作物為小麥品種煙農19，產量水平在5 250kg／hm2左右。

1．3 試驗設計

根據生產實際，按施肥、澆水及小麥秸稈還田3個方面進行試驗設計。設8 個處理：處理1（CK），不施肥＋無小麥秸稈還田；處理2，不施肥＋小麥秸稈全量還田（350kg／667m2）；處理3，不施肥＋澆2次透水（播種時、播種后15d澆透水）＋小麥秸稈全量還田；處理4，正常施肥＋無小麥秸稈還田；處理5，正常施肥＋澆2次透水＋無小麥秸稈還田；處理6，正常施肥＋小麥秸稈全量還田；處理7，正常施肥＋澆2次透水＋小麥秸稈全量還田；處理8，正常施肥＋澆2次透水＋小麥2倍全量秸稈還田（700kg／667m2）。

試驗小區隨機排列，3 次重復。小區面積19．8m2，小區間設隔離帶，四周設保護行。2010年6月22日整地（小麥秸稈粉碎長度為3～5cm，在耕層土壤15～20cm 充分翻勻，鎮壓），施基肥（正常施肥量：氮2．5kg／667m2，磷3kg／667m2）。6 月23日播種大豆，行距40～50cm，株距15～20cm，每小區9行，每行30穴，每穴3粒。

1．4 性狀考察與數據統計

大豆苗期（出苗后第12天和第16天）進行田間幼苗取樣，考察苗期生長情況，成熟期取樣考察農藝性狀及產量指標。試驗數據用Excel和DPS 統計軟件進行分析。

2 結果與分析

2．1 小麥秸稈還田對大豆出苗率的影響

從表1看出，出苗前期，以澆2次透水＋小麥秸稈還田的處理3、處理8和處理7出苗率較高，第12天時出苗率分別為48．39%、43．75%和39．14%，明顯高于其他處理。說明，在水分充足條件下，小麥秸稈還田能提高下茬作物前期出苗率。出苗后第26天，大豆幼苗長勢良好，所有處理出苗率均在50%以上，且處理間差異不顯著。

表1 不同處理大豆的出苗率Table 1 Emergence rate of different treatments %

2．2 小麥秸稈還田對大豆苗期生長的影響

1）不施基肥。從表2看出，在不施基肥的3個處理（處理1、處理2和處理3）中，苗期性狀如株高、葉片數、幼苗鮮重及干重均表現為處理3＞處理1＞處理2。說明，在不施肥條件下進行小麥秸稈還田首先要保證有充足的水分，若水分不足，小麥秸稈還田對下茬作物苗期生長不利。

2）施基肥。在施用基肥的5 個處理中（處理4～處理8），苗期性狀以澆2次透水＋小麥秸稈還田的處理7和處理8明顯優于其他處理，其中，以處理7的效果最好（表2）。說明，在保證水分和施用基肥條件下，小麥秸稈全量還田對下茬作物苗期生長具有促進作用，即小麥秸稈按全量還田就可取得較好效果，而不必施以較多量的秸稈還田（2倍全量）。

表2 不同處理大豆苗期的生物學性狀Table 2 Biological traits of different treatments at seedling stage

表3 不同處理大豆成熟期的經濟性狀及產量Table 3 Economical traits and yield of different treatments

2．3 小麥秸稈還田對大豆成熟期經濟性狀的影響

從表3看出，大豆株高以處理3最高，處理7最低；分枝數以處理6最多，處理8和處理4次之；主莖節數以處理1最多，處理7最低；夾數以處理4最多，處理7最少；粒數和粒重均以處理4最高。從經濟性狀看，試驗涉及的小麥秸稈還田、水分及基肥施用3個因子對下茬作物大豆的經濟性狀影響無顯著性，這可能是由于考種樣本的差異導致。

2．4 小麥秸稈還田對大豆產量的影響

從表3 還看出，處理7 產量最高，達3 922．56 kg／hm2，比對照（處理1）增產75．19%；處理3產量次之，達3 838．38kg／hm2，比對照增產71．43%；處理8產量位列第三，達3 804．71kg／hm2，比對照增產69．92%。LSD 法多重比較表明，處理7、處理3、處理8與處理6、處理2、處理4、處理1之間差異達極顯著水平，與處理5差異不顯著。從產量差異分析看出，產量處于前三位的處理，均為小麥秸稈還田＋澆2次透水的處理。說明，要使小麥秸稈還田后充分發揮作用，首先應有充足的水分作保障。著水平，表明，要使小麥秸稈還田后充分發揮作用，首先應有充足水分作保障。因此，在應用作物秸稈還田低碳農業措施時，要充分考慮土壤墑情，在墑情較好情況下施以秸稈還田，對下茬作物的生長和產量將會發揮積極作用。

3）麥秸還田于下茬大豆，能夠改善土壤水氣熱狀況和物理性狀，調節與補充土壤養分供給，通過培肥土壤，改善與保護土壤墑情，提高土壤的生物有效性，促進大豆生長，改善大豆產量性狀，進而增加大豆產量［6－9］。對于過量麥秸還田，通過農藝措施調節，能夠減輕過量秸稈的負效應，降低秸稈還田對下茬作物的不良影響，從而提高農作物的產量和品質。安徽地區宜以小麥秸稈的全量還田為最佳，二倍量還田經過一系列農藝調節后生長與產量效果明顯，亦有一定的推廣意義。

3 結論與討論

1）在水分充足條件下，小麥秸稈還田對下茬作物出苗率和苗期生長具有積極作用。研究結果表明，小麥秸稈還田＋澆2次透水的處理，大豆前期出苗率及幼苗生長狀況明顯優于無小麥秸稈還田或有秸稈還田但未澆水的處理，這可能是充足水分能加快小麥秸稈營養物質的釋放，而小麥秸稈能保持土壤墑情，從而促進下茬作物的苗期生長。

2）水分充足條件下即小麥秸稈還田＋澆2次透水的處理，大豆產量顯著高于其他處理。正常施肥＋澆2次透水＋小麥秸稈全量還田的處理大豆產量達3 922．56kg／hm2，比對照（不施肥＋無小麥秸稈還田）增產75．19%；不施肥＋澆2次透水＋小麥秸稈全量還田的處理產量達3 838．38kg／hm2，比對照增產71．43%；正常施肥＋澆2次透水＋小麥2倍全量秸稈還田的處理產量為3 804．71kg／hm2，比對照增產69．92%。這3個處理均為小麥秸稈還田＋澆2次透水的處理，相比其他處理增產均達顯

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