起壟覆蓋秸稈對花生生長發育及養分利用的影響

司賢宗，張翔，毛家偉，李亮，李國平，余輝

（1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所，河南鄭州450002；2.正陽縣花生研究所，河南正陽463600）

起壟覆蓋秸稈對花生生長發育及養分利用的影響

司賢宗1，張翔1，毛家偉1，李亮1，李國平1，余輝2

（1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所，河南鄭州450002；2.正陽縣花生研究所，河南正陽463600）

采用大田隨機區組設計，在花生起壟種植方式下，研究了秸稈覆蓋方式對花生生長發育及養分利用的影響。結果表明，與不覆蓋秸稈相比，秸稈覆蓋降低了花生主莖高、側枝長、分枝數，減少了花針期、結莢期、飽果期花生葉片SPAD值的含量，不利于花生根瘤菌的形成，降低了花生不同部位全氮、全磷、全鉀的含量，減少了花生對氮磷鉀的吸收積累；其中，壟溝覆蓋秸稈對花生生長發育及產量的影響較小，產量降低181.4 kg/hm2，降低幅度僅為3.9%。試驗條件下，小麥秸稈覆蓋量為4 500 kg/hm2，花生能獲得較高的莢果產量和氮、磷、鉀的積累量，分別為4 481.0，234.6，33.5，112.5 kg/hm2；壟溝覆蓋秸稈種植花生是既能夠充分利用小麥秸稈資源，又能保證花生豐產的合理栽培方式。

起壟耕作；秸稈覆蓋；花生；生長發育；養分利用

河南花生產區主要的種植制度是冬小麥—夏花生輪作，小麥收獲后，秸稈通常作肥料、飼料、燃料、原料，焚燒和棄置亂堆，其中，肥料用量最多，包括秸稈直接還田，占秸稈總量的36.6%[1]，秸稈直接還田方式可分為秸稈翻壓還田和覆蓋還田，在小麥—玉米輪作體系中，已經基本實現玉米秸稈翻壓還田種植小麥和小麥秸稈覆蓋還田種植玉米，秸稈翻壓還田能增加土壤有機質含量、培肥土壤，對農業的可持續發展有重要意義[2-4]，但秸稈在土壤淺層不能很快腐爛，影響犁耕和旋耕作業，導致播種質量差，不利于下茬作物培育壯苗，易造成“黃弱苗”，甚至減產[5]。花生是密植、耐旱、怕漬澇作物，夏直播花生生育后期降雨頻繁、降雨量大，易造成田間積水，形成漬害，花生產量、品質明顯受到影響，嚴重時莢果在土壤中腐爛[6]；壟作有利于花生田排水防澇，改善花生的生長環境，增加花生的產量[7-8]。秸稈覆蓋還田能降低耕層土壤水分的蒸發速度，從而增加耕層土壤含水量，降低土壤的溫度，增加了土壤有機質和速效氮、磷、鉀等養分含量[9]；增加了土壤細菌、真菌、放線菌的數量[10]，提高了土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶的活性[11]。關于秸稈覆蓋對冬小麥[12-13]、夏玉米[14-15]、馬鈴薯[16]和油菜[17]產量影響的報道較多，而花生的生長、發育過程是地上開花，授粉后，子房柄形成果針，入土后形成花生果，明顯不同于一般的糧食、油料和經濟作物。有關小麥秸稈覆蓋還田對花生生長發育及養分利用的影響還鮮見報道。

本試驗通過花生起壟種植模式，研究不覆蓋小麥秸稈、壟面覆蓋、壟溝覆蓋及壟面和壟溝全覆蓋小麥秸稈對花生產量、生長發育和養分利用的影響，旨在為小麥收獲后秸稈合理處置提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年6—10月在河南省正陽縣蘭青鄉大余莊花生試驗田進行。試驗田土壤為砂姜黑土，質地為黏壤，地勢平坦，土壤肥力均勻，排灌條件良好。耕層土壤基礎地力：有機質15.50 g/kg，全氮1.16 g/kg，速效氮75.4 mg/kg，速效磷26.2 mg/kg，速效鉀105.5 mg/kg，pH值4.68。

1.2 試驗材料

供試花生品種為豫花23。

1.3 試驗設計

試驗設4個處理，分別是：T1.不覆蓋小麥秸稈（CK）；T2.壟面覆蓋小麥秸稈，覆蓋量為4500kg/hm2；T3.壟溝覆蓋小麥秸稈，覆蓋量為4 500 kg/hm2；T4.壟面和壟溝覆蓋小麥秸稈，壟面和壟溝的覆蓋量均為4 500 kg/hm2。

試驗各處理氮磷鉀用量均相同，氮磷鉀用量分別為N 150 kg/hm2，P5O290 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2。肥料全部作為基肥施用，撒施起壟后種植花生。試驗小區面積為15 m2（3 m×5 m），隨機區組排列，3次重復。每穴種植2?；ㄉN子，播種密度為16.5萬穴/hm2。試驗于2015年6月9日整地，6月10日播種，9月25日收獲。其他田間管理按照一般豐產大田進行。

1.4 測定項目及方法

在花針期、結莢期、飽果期，每個處理選取有代表性的5株花生，每株取5片新展開葉，采用植物養分測定儀（TYS-4N型）測定花生葉片SPAD值。

在結莢期，每個處理取有代表性的5株花生，用清水沖洗花生根系，分別調查每株的根瘤數。

花生收獲后，分別按照花生莖、葉、根、果殼和花生籽粒等部位分開，在105℃下殺青15 min，65℃恒溫烘干，測定其干物質量，樣品粉碎后測定其養分含量。

1.5 收獲與計產

花生收獲后，每個處理分別取4 m2的花生進行收獲、晾曬并稱質量計產；同時每個處理采集有代表性的10株花生進行考種，測定其主莖高、側枝長、分枝數等農藝性狀。

1.6 數據分析

試驗數據采用Excel 2007軟件進行數據初步整理；用DPS軟件對試驗數據進行方差分析；用Duncan's新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對花生農藝性狀及產量的影響

由表1可知，與不覆蓋（T1）處理相比，壟面覆蓋（T2）、壟溝覆蓋（T3）處理的花生主莖高、側枝長、分枝數差異不顯著，但壟面和壟溝全部覆蓋（T4）處理花生主莖高、側枝長、分枝數較不覆蓋處理顯著降低。說明不同覆蓋方式對花生地上部生長發育產生了一定影響。

不同秸稈覆蓋方式對花生產量有顯著的影響（P＝0.017 8）。與不覆蓋（T1）處理相比，壟面覆蓋（T2）和全部覆蓋（T4）處理的花生產量有所降低，分別比不覆蓋處理減產10.0%和11.2%；而壟溝覆蓋處理與不覆蓋處理的花生產量差異不顯著，表明壟面覆蓋和壟溝、壟面全部覆蓋使花生生長差于不覆蓋處理，而壟溝覆蓋處理對花生生長發育及產量構成影響不大，基本與不覆蓋處理相當，故采用壟溝覆蓋對花生豐產較好。

表1 起壟覆蓋秸稈對花生農藝性狀及產量的影響

2.2 不同處理對花生不同生育期葉片SPAD值的影響

從表2可以看出，隨著花生生育期的推移，葉片SPAD值呈拋物線變化趨勢，花生結莢期葉片SPAD值最高。不同處理對花針期花生葉片SPAD值沒有顯著影響，而對花生結莢期、飽果期葉片有明顯的影響；在花生不同生育期，不覆蓋秸稈（T1）處理的葉片SPAD值最大，其次為壟溝覆蓋秸稈（T3），壟面覆蓋秸稈（T2）處理的較小，全部覆蓋秸稈（T4）處理的最小，表明秸稈覆蓋對花生葉片SPAD值有不同程度的影響。

表2 起壟覆蓋秸稈對花生不同生育期葉片SPAD值的影響

2.3 不同處理對花生結莢期根瘤的影響

由圖1可知，不同處理方式對花生結莢期根瘤有明顯的影響，不覆蓋秸稈（T1）處理的根瘤數最多，壟溝覆蓋秸稈（T3）次之，壟面覆蓋秸稈（T2）的較少，全部覆蓋秸稈（T4）的最少。表明覆蓋小麥秸稈不利于花生根瘤的形成。

2.4 不同處理對收獲后花生不同部位全氮、全磷、全鉀的影響

表3 起壟覆蓋秸稈對收獲后花生不同部位養分含量的影響

從表3可以看出，氮磷鉀在花生不同部位吸收分布規律明顯不同，花生籽粒中含氮量最高，其次是葉片中含氮量，莖中含氮量最低；籽粒中含磷量最高，其次是莖中含磷量，根和莢果中含磷量較低；莖中含鉀量最高，其次是葉中含鉀量，籽粒中含鉀量最低。不同處理對氮磷鉀的含量也有較大的影響，總的來說，不覆蓋秸稈（T1）處理不同部位氮磷鉀含量最高，壟溝覆蓋秸稈（T3）處理次之，壟面覆蓋秸稈（T2）處理較低，全部覆蓋秸稈（T4）處理最低。表明覆蓋秸稈能降低花生不同部位全氮、全磷、全鉀的含量。

2.5 不同處理對花生氮磷鉀積累量的影響

由表4可知，不同覆蓋處理對花生氮磷鉀吸收積累有顯著的影響。不覆蓋（T1）處理植株氮、磷、鉀吸收積累量最大，壟溝覆蓋（T3）處理植株氮、磷、鉀吸收積累量與不覆蓋處理差異不顯著，而壟面覆蓋（T2）、全部覆蓋（T4）處理使花生植株氮、磷、鉀吸收積累量明顯降低，這與花生產量結果基本一致，說明植株養分吸收積累的多少對花生產量形成影響較大。

表4 起壟覆蓋秸稈對花生氮磷鉀積累量的影響kg/hm2

3 結論與討論

壟作能增加土壤的通透性，改善花生的生長環境，促進根系發育，花生平均增產5.7%～17.7%[6-8]。祝新建等[14]研究認為，秸稈覆蓋增加了冬小麥、夏玉米的產量，增幅分別為8.7%，8.9%。馬鈴薯產量增幅為33%～77%[16]。而李月興等[18]在寒帶風沙土上的研究表明，秸稈覆蓋耕層土壤白天降溫，晚上增溫；玉米拔節前降溫，拔節后增溫，前期降溫影響大于后期增溫影響，秸稈覆蓋處理對玉米生長有不利影響。本研究表明，秸稈覆蓋對花生生長發育和養分利用有明顯的影響，降低了花生葉片SPAD值、根部結瘤量、氮磷鉀含量和積累量，其中，壟溝覆蓋秸稈對花生的生長發育和養分利用的影響最小，沒有造成花生顯著減產。然而，王以兵等[19]在干旱冷涼區的研究表明，與裸地種植花生相比，小麥秸稈覆蓋的花生田0～30 cm土層含水量增加5.1%，花生產量為2 736.0 kg/hm2，產量增加53.0%。楊富軍等[20-21]在裸地和覆膜栽培條件下，將秸稈切碎，均勻撒于地面，然后旋耕還田，增加了花生主莖高和側枝長，提高了葉片葉綠素含量和凈光合速率，增加了花生的生物產量、經濟系數、單株結果數、雙仁果率、飽果率和出仁率，降低了千克果數；花生產量分別為3 536.8，4 006.6 kg/hm2，比不還田分別增加8.1%，6.5%。有關起壟覆蓋秸稈對花生生長發育及產量的影響還需更深入的研究。

本試驗條件下，小麥秸稈覆蓋量為4500kg/hm2，花生能獲得較高的莢果產量和氮、磷、鉀的積累量，分別為4 481.0，234.6，33.5，112.5 kg/hm2；壟溝覆蓋秸稈種植花生是既能夠充分利用小麥秸稈資源，又能保證花生豐產的合理栽培方式。

［1］高祥照，馬文奇，馬常寶，等.中國作物秸稈資源利用現狀分析[J].華中農業大學學報，2002，21（3）：242-247.

［2］張燕.中國秸稈資源“5F”利用方式的效益對比探析[J].中國農學通報，2009，25（23）：45-51.

［3］沙洪林，佟時，張維友，等.我國農作物秸稈產生及綜合利用現狀分析[J].吉林農業科學，2010，35（4）：51-55.

［4］修玉峰，陳英毅.農作物秸稈的綜合利用與農村循環經濟[J].農機化研究，2006（10）：31-33.

［5］安成立，杜建，岳秀琴，等.作物秸稈高效綜合利用途徑探析[J].中國資源綜合利用，2003（9）：25-27.

［6］湯豐收，臧秀旺，韓鎖義，等.淮河流域夏播花生規范化種植技術集成與示范[J].河南農業科學，2012，41（6）：54-57.

［7］李東廣，余輝.花生壟作增產機理及配套栽培技術[J].農業科技通訊，2008（2）：103-104.

［8］宋來梅.生態環境下農業壟作花生生產技術的運用[J].現代園藝，2013（4）：35.

［9］馬春梅，孫莉，唐遠征，等.保護性耕作土壤肥力動態變化的研究：秸稈覆蓋對土壤水分的影響（Ⅱ）[J].農機化研究，2006（5）：54-56.

［10］卜玉山，苗果園，周乃健，等.地膜和秸稈覆蓋土壤肥力效應分析與比較[J].中國農業科學，2006，39（5）：1069-1075.

［11］彭春瑞，陳先茂，錢銀飛.秸稈覆蓋對紅壤旱地作物生長及土壤質量的影響[J].中國農業氣象，2011，32（Z1）：51-54.

［12］陳素英，張喜英，裴冬，等.玉米秸稈覆蓋對麥田土壤溫度和土壤蒸發的影響[J].農業工程學報，2005，21（10）：171-173.

［13］劉婷，賈志寬，張睿，等.秸稈覆蓋對旱地土壤水分及冬小麥水分利用效率的影響[J].西北農林科技大學學報：自然科學版，2010，38（7）：68-76.

［14］祝新建，王新紅，張紅衛，等.河南省獲嘉縣農田水分供需特征及秸稈覆蓋效果分析[J].氣象，2009，39（9）：98-103.

［15］許海濤，王友華，許波，等.小麥秸稈覆蓋對夏玉米干物質生產及主要性狀的影響[J].作物雜志，2008（6）：45-48.

［16］許靜，唐曉紅，陳松柏，等.秸稈覆蓋對坡耕地土壤性狀和馬鈴薯產量的影響[J].中國農學通報，2006，22（6）：333-336.

［17］薛蘭蘭，Shakeel Ahmad Aunjum，劉曉建，等.秸稈覆蓋對土壤養分和油菜生長發育的影響[J].農機化研究，2011（2）：110-115.

［18］李月興，張寶麗，魏永霞.秸稈覆蓋的土壤溫度效應及其對玉米生長的影響[J].灌溉排水學報，2011，30（2）：82-85.

［19］王以兵，雒天峰，張新民，等.干旱區壟作不同覆蓋條件對花生水分利用的影響[J].水土保持通報，2010，30（2）：75-78.

［20］楊富軍，趙長星，閆萌萌，等.栽培方式對夏直播花生植株生長及產量的影響[J].中國農學通報，2013，29（3）：141-146.

［21］楊富軍，趙長星，閆萌萌，等.栽培方式對夏直播花生葉片光合特性及產量的影響[J].應用生態學報，2013，24（3）：747-752.

Effects of Ridge Tillage and Straw Mulching on Growth and Development
and Nutrient Uptake of Peanut

SI Xianzong1，ZHANGXiang1，MAOJiawei1，LI Liang1，LI Guoping1，YUHui2
（1.Institute ofPlant Nutrition，Resource and Environment，Henan AcademyofAgricultural Sciences，Zhengzhou 450002，China；2.ZhengyangInstitute ofPeanut，Zhengyang463600，China）

Effects of straw mulching method on growth and development and nutrient uptake of peanut were studied by field experiment with randomized block design in ridge tillage planted peanut.The results indicated that compared with no straw mulching, strawmulching had significant impact on growth and yield of peanut,reduced main stem height,lateral branch length,branch number of peanut,decreased leaf SPAD value of peanut in flowering stage,podding stage,pod-filling stage,were not conducive to form rhizobia in peanut root,reduced content oftotal nitrogen,total phosphorus,total potassium in different organs ofpeanut,decreased accumulation rate of NPK.Among them,strawmulching in furrowhad little effect on development and yield,yield only reduced by 181.4 kg/hm2,as much as only 3.9%.In our experiment,wheat straw mulching rate was 4 500 kg/hm2,peanuts could obtain higher yield of pod,accumulation rate of nitrogen,phosphorus and potassium,there were 4 481.0 kg/hm2and 234.6,33.5,112.5 kg/hm2,separately,method of ridge planting and furrow straw mulching not only was a full use way of wheat straw resources,but also was a reasonable cultivation way ensured peanut high yield.

ridge tillage;strawmulching;peanut;growth and development;nutrient uptake

S565.2

A

1002-2481（2016）09-1287-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.14

2016-04-06

河南省花生產業技術體系項目（S2012-05-G02）；河南省農業科學院自主創新專項基金項目；河南省重大科技攻關項目（122101110600）

司賢宗（1975-），男，河南夏邑人，助理研究員，博士，主要從事經濟作物施肥研究工作。張翔為通信作者。