玉米秸稈還田與施氮方式對小麥產量及其構成的影響

董愛民 王映紅 盛坤 楊麗娟 董昀

摘要[目的]研究玉米秸稈還田和施氮方式對小麥產量及其構成的影響。[方法]在玉米秸稈還田的情況下，采用隨機區組設計，連續4 a定點試驗，研究在豫北潮褐土類小麥田，施氮方式及添加秸稈腐熟劑對小麥產量、群體、穗粒數、千粒重的影響，尋求最佳施氮方式。[結果]豫北潮褐土類小麥田，在施氮225 kg/hm2水平下，以氮肥基追比5∶5+2 250 g/hm2秸稈腐熟劑的施肥方式小麥產量和千粒重最高。[結論]氮肥基追比5∶5+2 250 g/hm2秸稈腐熟劑為最佳小麥施肥方式。

關鍵詞 施氮方式；小麥；產量

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）09-035-02

Abstract[Objective]The aim was to study effects of corn straw returning to field and N application way on wheat yield and components.[Method]Under the situation of corn straw returning to field， using random block design， fixed site experiment was conducted for 4 consecutive years， effects of N application way and adding straw decomposition agent on yield， group， grain number per spike， 1 000grain weight were studied to obtain the optimal N application method.[Result]In wheat field with moisture and brown soil in northern Henan Province， wheat yield and 1 000grain weight was highest under the condition of applying N 225 kg/hm2 and adding 5∶5+2 250 g/hm2 straw decomposition agent.[Conclusion]With N as base fertilizer topdressing 5∶5+2 250 g/hm2 straw decomposition agent is the optimum fertilizer application way.

Key words N application way； Wheat； Yield

隨著農業機械化水平的提高，玉米秸稈粉碎還田率達90%以上，產生了很好的經濟效益、生態效益和社會效益[1]。但在玉米秸稈還田的地塊中，常出現黃苗、死苗等現象，造成作物減產，主要原因是其碳氮比失調，秸稈本身碳氮比為80∶1左右，而適宜微生物活動的碳氮比為25∶1，秸稈還田后土壤中氮素不足，造成微生物與作物爭奪氮素，使得秸桿分解緩慢，造成小麥生育期間供肥不足而減產[2-3]。在玉米秸稈還田的情況下，配施適宜的氮素化肥、秸稈腐蝕劑作底肥，可使小麥生育期內土壤肥力水平得到較好發揮。劉萬代等研究表明小麥生產中氮肥適宜的基追比為5∶5或3∶7[3-4]。筆者針對豫北地區小麥-玉米輪作秸稈全部還田情況，研究適宜的氮肥施肥方式，為該地區合理利用氮肥，提高冬小麥產量，促進當地農業可持續發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料為強筋小麥品種新麥26。

1.2 試驗地概況 試驗設在河南省輝縣市孟莊鎮高村，該地區屬暖溫帶大陸性季風氣候，年平均降雨650 mm，全年日照時間約2 400 h。小麥生育期內0 ℃以上積溫為2 096.3～2 105.3°C，最冷的1月份平均氣溫為0 ℃左右，極端最低氣溫-10～-16 ℃，降雨量189.5～191.5 mm，日照時數1 417～1 726 h，5月份日照時數為235.9～253.8 h，降雨較少。土壤為潮褐土，質地黏土，土壤有機質19.57 g/kg、速效磷6.40 mg/kg、速效鉀199.10 mg/kg，pH 7.06，地下水5 m以下。小麥、玉米輪作，玉米收獲后秸稈粉碎2遍，秸稈碎度<10 cm，施肥翻耕，犁地深度為23～25 cm，小麥、玉米每季產量水平7 500 kg/hm2左右，玉米季節施氮素270 kg/hm2，試驗管理同大田。

1.3 試驗設計與方法

試驗采用隨機區組設計，重復3次，定點4 a（2011～2014年）。試驗處理如下：

處理①無玉米秸稈，單施化肥（氮肥基追比5∶5）；

處理②100%玉米秸稈粉碎還田+化肥（氮肥基追比5∶5）；

處理③100%玉米秸稈粉碎還田+化肥（氮肥基追比5∶5）+腐熟劑2 250 g/hm2；

處理④100%玉米秸稈粉碎還田+化肥（氮肥基追比7∶3）；處理⑤100%玉米秸稈粉碎還田+化肥（氮肥基追比3∶7）；處理⑥100%玉米秸稈粉碎還田+化肥（氮肥基追比5∶5）+基肥增氮（30 kg/hm2）；

處理⑦100%玉米秸稈粉碎還田+化肥（氮肥基追比5∶5）+基肥增氮（60 kg/hm2）。

試驗小區面積為8.0 m×5.2 m，行距為20 cm。處理①～⑤均以施同等化肥量為基礎，具體用量為N 225 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2和K2O 75 kg/hm2。

1.4 數據處理 數據分析采用DPS v2.00普及版。

2 結果與分析

2.1 不同處理對新麥26群體動態的影響

由表1可知，在越冬期各處理群體范圍為933.0萬～993.0萬/hm2，越冬群體隨著底肥施氮量的增加而提高；拔節期各處理群體范圍為1 434.0萬～1 497.0萬/hm2，其中處理⑤群體為1 434.0萬/hm2，是各處理最少的；成熟期群體范圍為667.5萬～724.5萬/hm2，各處理群體從大到小依次為處理⑦（724.5萬/hm2）、處理⑥（723.0萬/hm2）、處理③（717.0萬/hm2）、處理②（699.0萬/hm2）、處理④（687.0萬/hm2）、處理①（673.5萬/hm2）、處理⑤（667.5萬/hm2）。底肥施氮量大和加入腐熟劑的處理群體比較大，說明這些處理在小麥中后期土壤肥力供應水平較高，需要注意的是處理⑤在小麥整個生育過程中群體都比其他處理少，可能是底肥施氮水平過低，拔節期追施較多的氮素已不能彌補底施氮肥過低帶來的影響。

2.2 不同處理對新麥26產量構成及產量的影響

穗粒數多少與小麥中后期肥力供應有直接關系。由表2可知，各處理穗粒數從多到少依次為處理⑦、⑥、⑤、③、①、②、④。

千粒重大小與小麥灌漿期（后期）的肥力供應有直接的關系，千粒重從大到小依次為處理③、⑥、⑦、①、②、⑤、④。

產量高低是小麥生育期內綜合肥力供應水平的直接體現。綜合2010～2014年4個年度試驗數據表明：產量從高到低順序依次為處理③、⑥、⑦、①、④、②、⑤，說明處理③在小麥生育期內肥力供應水平最高，處理⑤最低。

方差分析表明，2011、2012年處理間產量差異未達到顯著水平。2013、2014年處理間產量差異達到顯著或極顯著水平。由表3可知，2013、2014年處理③產量顯著高于處理①、④、②、⑤，與處理⑥、⑦差異不顯著；處理⑥、⑦、①顯著高于處理⑤，與處理④、②差異不顯著。從1%極顯著水平看：除處理③產量極顯著高于處理②、⑤外，其他處理產量差異不顯著。

從顯著性差異看：處理③為最佳施肥方式，底肥適宜施氮量在112.5～142.5 kg/hm2，當底肥施氮量低于112.5 kg/hm2時（處理⑤），不利于秸稈腐熟，底肥施氮量超過1425 kg/hm2（處理⑥）會造成浪費。

3 結論與討論

該試驗在2011～2014年4 a定點試驗的基礎上，得出的結論為：在豫北潮褐土類黏重的小麥田，當玉米秸稈還田土壤施氮225 kg/hm2情況下，以處理③（氮肥基追比 5∶5+2 250 g/hm2腐熟劑）小麥產量最高，說明加入秸稈腐熟劑有利于秸稈的快速分解，中后期土壤肥力供應水平較高，能夠保證小麥養分供應，這與劉萬代等[5]研究結論相近；在不施用秸稈腐熟劑的情況下，以處理⑥（氮肥基追比 5∶5+增氮 30 kg/hm2作底肥）為較好施肥方式，也能保證小麥中后期養分的供應。

該試驗在前2個試驗周期內（2011～2012年）產量未顯現出顯著差異，與試驗土壤原有肥力水平較高有關，在第3、4個試驗周期內（2013～2014年）肥力水平的差異才顯現出來，繼續定點試驗將會提供更為可靠的試驗結果，從而進一步指導生產。

參考文獻

[1]江永紅，宇振榮，馬永良.秸稈還田對農田生態系統及作物生長的影響[J].土壤通報，2001，32（5）：209-213.

[2]趙鵬，陳阜.秸稈還田與配施化學氮肥對冬小麥氮素效率和產量的影響[J].作物學報，2008，34（6）：1014-1018.

[3]劉萬代，樊樹平，晁海燕，等.氮肥基追比對不同穗型優質小麥產量及品質的影響[J].華北農學報，2003，18（2）：56-59.

[4]賈效成，于振文，張永麗.氮肥不同底追比例對冬小麥品質和產量的影響[J].山東農業科學，2001（6）：30-31.