玉豆輪作下不同玉米秸稈還田方式對玉米生長特性、產量及其構成的影響

摘 要：將玉米秸稈還田與玉米-大豆輪作相結合，研究玉豆輪作下不同玉米秸稈還田方式對玉米生長特性、產量及其構成的影響。結果表明，玉-豆輪作下，秸稈還田可有效地促進玉米的生長發育，提高玉米產量。其中玉米秸稈秋季翻埋還田效果最佳，玉米植株的株高、莖粗、葉面積及產量均得以有效提高。不同玉米秸稈應用方式處理的玉米產量較玉米連作（CK1）增加11.4%，較玉米大豆輪作（CK2）增加9.2%。

關鍵詞：秸稈還田方式;玉米-大豆輪作;玉米產量

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）11-0035-03

Effects of Different Ways of Returning Corn Stalks to the Field on Corn Growth Characteristics， Yield and Its Composition under Maize Bean Rotation

XU Ting

（Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Qiqihar 161006， China）

Abstract： In this paper， the corn stalk returning to the field is combined with the corn-soybean rotation to study the effects of different ways of returning corn stalks to the field on the growth， yield and composition of corn under the maize bean rotation. The research results show that under the maize-bean rotation， returning straw to the field can effectively promote the growth and development of maize and increase the yield of maize. Among them， the effect of burying corn stalks in the field in autumn is the best， the plant height， stem thickness， leaf area and corn yield of corn plants. can be effectively improved. Compared with corn continuous cropping （CK1）， the corn yield of different corn straw returning methods increased by 11.4%， and increased by 9.2% compared with corn soybean rotation （CK2）.

Key words： Straw returning method; Corn-soybean; Maize yield

黑龍江是農業大省，玉米秸稈資源豐富，但玉米秸稈還田量較低，多數玉米秸稈被農民直接焚燒或作其他處理，造成資源浪費和環境污染。秸稈中含有豐富的N、P、K等營養元素，還田后既能實現資源的循環利用，又具有改良土壤結構、培肥地力、促進作物發育的作用[1]。

玉米連作會導致土壤板結、養分降低，而大豆的固氮作用可有效增加土壤的氮素水平，因而玉米-大豆輪作可有效增加土壤養分。研究表明，大豆后茬的禾本科作物地上部吸收的氮素超過30%來源于大豆根際沉積氮[2]。目前，對于玉米-大豆輪作已經有了非常多的研究，但對玉米-大豆輪作與玉米秸稈還田相結合的研究仍較少。為此，本研究將玉米秸稈還田與玉米-大豆輪作相結合，研究玉米-大豆輪作條件下秸稈還田關鍵技術，以期為實現玉米秸稈資源的高效利用，持續提升耕地質量，保護資源環境，實現農業循環發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試大豆品種為嫩豐16，玉米品種為齊禾401。

1.2 試驗方法 試驗于2019—2021年黑龍江省農業科學院齊齊哈爾分院科研試驗地（N47°16′26″、E123°41′46″）進行。試驗采用大區對比試驗不設重復，設玉米秸稈翻埋還田（T1）、玉米秸稈碎混還田（T2）、玉米秸稈覆蓋還田（T3）3種方式，以玉米秸稈不還田（CK1）及玉米秸稈不還田連坐（CK2）傳統耕作模式作為對照，詳見表1。每處理面積1hm2。玉米秸稈翻埋全量還田是在玉米機械收獲時，將秸稈粉碎均勻還田于地表，秋季深翻、耙平耙細并鎮壓。玉米秸稈碎混全量還田是在玉米機械收獲時將秸稈粉碎均勻還田于地表，秋季重耙2次，并淺旋耕、鎮壓。玉米秸稈覆蓋全量還田是在玉米機械收獲時將秸稈粉碎均勻還田于地表，秋季壟溝深松，玉米秸稈應用大豆栽培模式選擇平作壟播，免耕播種。玉米直播種植，機械深施長效肥，播后噴灌。玉米苗3～4葉期噴施化學除草劑，完熟期收獲測產。

1.3 測定指標 分別于玉米苗期、拔節期、抽雄初期、灌漿后期、完熟期測定各處理玉米植株的株高、莖粗、葉面積（采用葉面積儀）;拔節期開始每隔15d，連續5次，測定玉米根、莖、葉、穗的干物質含量;成熟期，測定玉米產量及其構成（穗長、穗粗、穗行數、行粒數、百粒重、穗粒數）。

2 結果與分析

2.1 不同秸稈還田方式對玉米生長的影響

2.1.1 玉米的株高、莖粗、葉面積 由表2可知，在玉米株高上，苗期T1處理最高，與T2處理差異顯著，比T2處理高2.4cm，與其他處理差異未達到顯著水平;拔節期、抽雄初期、灌漿后期、完熟期各處理株高差異不顯著。在玉米莖粗上，苗期T1處理莖粗最大，與CK1、T2、T3處理差異顯著，較對照CK1增加0.88mm;拔節期、抽雄初期、灌漿后期、完熟期各處理莖粗差異不顯著。在玉米葉面積上，苗期、拔節期、抽雄初期、灌漿后期、完熟期T1處理玉米的葉面積均為最大，抽雄初期、灌漿后期、完熟期T1處理的葉面積與CK1、CK2差異均達到顯著水平。抽雄初期，T1的葉面積較CK1增加4.22%，較CK2增加4.41%;灌漿后期，T1的葉面積較CK1增加1.26%，較CK2增加1.2%;完熟期，T1的葉面積較CK1增加2.64%，較CK2增加1.71%。

2.1.2 玉米干物質的積累 圖1為不同處理各時期玉米根、莖、葉、穗各器官干物質積累情況。由圖1可知，不同處理間干物質積累量存在差異，T1～T3 3個處理的干物質累計量均高于CK1，CK2，其中T1干物質積累量最高，較CK1增長16.2%，較CK2增長9.9%。8月8日之前，玉米植株莖的干物質積累屬于急速增長期，8月8日之后，增長較為平緩。玉米穗從7月24日開始進行干物質積累，到9月7日前均呈現上升趨勢，說明植物由營養生長進入生殖生長階段。各處理干物質積累量的差異主要源自各處理莖、穗干物質積累量的不同。各處理莖、穗的干物質積累量均大于CK1，CK2，其中T1處理莖、穗干物質積累量最大。莖干物質積累量，T1處理較CK1增長12.1%，較CK2增長6.7%;穗干物質積累量，T1處理較CK1增長18.9%，較CK2增長9.6%。

2.2 不同秸稈還田方式對玉米產量及其構成的影響 由表3可知，不同秸稈還田方式對玉米產量及其構成的影響存在差異。T1、T2處理的穗長、穗粗、行粒數、穗粒數較大，較其他處理差異顯著。百粒重方面，T1處理的百粒重最大，較其他處理差異顯著，較CK1百粒重增加6.6%，較CK2增加3.1%。產量方面，較CK1相比各處理都有明顯提高，其中T1處理產量最高，較CK1相比增加11.4%，較CK2相比增加9.2%，與其他處理差異達到顯著水平。

3 結論與討論

眾多研究表明，秸稈還田能增加土壤養分，提高土壤有機質含量，改善土壤理化性質，促進微生物活動，有效提高作物產量[3-5]。邱琛等研究表明，適宜的秸稈還田方式可提高土壤養分含量，為作物生長提供更好的土壤環境[6]。株高、莖粗、葉面積及干物質積累量是反映作物生長發育的重要指標[7]。由本研究結果表明，秸稈還田有效地提高了玉米的株高、莖粗、葉面積及干物質積累量，其中玉米秋季秸稈翻埋還田方式效果最好，有效地促進了玉米植株的生長發育。馬立婷研究表明，秸稈還田具有顯著的增產效果，且秸稈深翻效果更顯著[8]。本研究結果與之基本一致，玉米秋季秸稈翻埋還田方式下玉米產量最高，與其他處理差異達到顯著水平。玉米產量同玉米連作（CK1）相比增加11.4%，同玉米大豆輪作（CK2）相比增加9.2%，與其他處理差異達到顯著水平。

玉米大豆輪作下，秸稈還田對玉米生長發育、產量及其構成因素有著重要的影響，顯著增加了玉米株高、莖粗和葉面積，顯著增加了干物質積累量，促進其生長發育，同時促進了植株及籽粒中養分積累，進而提高玉米產量。不同的秸稈還田方式影響不同，本研究結果表明，玉米大豆輪作下，玉米秋季翻埋還田方式對促進玉米生長發育以及增產、增收的效果最好。

參考文獻

[1]王淑娟.栽培耕作措施與長期施氮對旱地作物產量及土壤肥力質量的影響[D].楊凌：西北農林科技大學，2015.

[2]Peoples M B，Herridge D F. Nitrogen fixation by legumes in tropical and subtropical agriculture[J].Advances in Agronomy，1990，44：155-223.

[3]莊文鋒韓偉，侯金星，等.秸稈還田方式與保水劑對玉米產量及土壤水分的影響[J].節水灌溉，2020（11）：1-5.

[4]胡乃娟，韓新忠，楊敏芳，等.秸稈還田對稻麥輪作農田活性有機碳組分含量、酶活性及產量的短期效應[J].植物營養與肥料學報，2015，21（2）：371-377.

[5]宋朝玉，王圣健，宮明波，等.小麥-玉米周年秸稈還田模式下氮肥利用特征的分析[J].山東農業科學，2020，52（10）：113-118.

[6]邱琛，韓曉增，陸欣春，等.東北黑土區玉米秸稈還田對土壤肥力及作物產量的影響[J].土壤與作物，2020，9（3）：277-286.

[7]張德偉，蔣雨洲，劉春梅，等.秋翻結合秸稈還田對土壤性狀、玉米生長及養分吸收的影響[J].江蘇農業科學，2021，49（20）：113-119.

[8]馬立婷.秸稈還田對玉米產量和根系及耕層環境的影響[D].沈陽：沈陽農業大學，2017.

基金項目：國家現代農業產業技術體系資金資助（CARS-02-46）。

作者簡介：徐婷（1983—），女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，助理研究員，從事玉米栽培育種工作。? 收稿日期：2021-12-20