栽培模式對土壤肥力和小麥產量的影響

●陶 艷

（山東省聊城市莘縣農業農村局 山東 聊城 252400）

莘縣為山東省聊城市的農業生產大縣，其小麥種植面積達到了5?9萬公頃，對當地農業發展起到較大的促進作用。近年來，由于干旱﹑不科學的種植模式等原因，導致土地肥力降低，小麥產量的提升受到了較大阻礙，積極探尋科學的栽培模式以培肥地力﹑提升小麥產量尤為重要[1]。

地膜覆蓋具備良好的保水﹑保肥及增溫功效，可優化土壤理化性質﹑改善土壤肥力﹑提升作物產量。秸稈還田可有效改善土壤結構﹑減少水土流失﹑提升土壤肥力。種植綠肥通過間種綠肥﹑套種綠肥﹑混種綠肥等方式，將綠色植物體制作為肥料，以改良土壤，提升土壤肥力，促進作物增產。研究表明，上述3種種植方式會不同程度影響土壤肥力及作物產量[2-4]。為探尋適宜莘縣的小麥栽培模式，本試驗研究了不同栽培模式對土壤肥力和小麥產量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗基地位于聊城市莘縣某試驗基地，當地地勢平坦﹑土層深厚，海拔35?7～49?0 m，為暖溫帶半干旱季風型大陸性氣候，年平均氣溫13?4℃，年平均降雨量 501?9 mm，年平均日照時長 2231?1 h。試驗前，土壤pH 8?2，有機質含量7?4 g/kg，全氮含量0?7 g/kg，有效磷含量2?8 mg/kg，速效鉀含量126 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗用小麥品種為“莘麥818”，綠肥為“長武懷豆”。

1.3 試驗設計

本試驗共設置4個處理組。

1.3.1 常規處理組（CK）采取常規平作模式，在收獲小麥后轉移全部秸稈，14 d后耕作。

1.3.2 T1處理組（地膜覆蓋）在播前起壟并于壟上覆膜，于壟溝內播種。收獲小麥后不揭膜，于下季小麥播種前30 d清理地膜并深翻土壤。

1.3.3 T2處理組（秸稈還田）常規平作方式，收獲小麥后于麥茬行間覆蓋全部秸稈，播種前30 d深翻土地。

1.3.4 T3處理組（種植綠肥）常規平作方式，收獲小麥后移走全部秸稈，播種綠肥，在盛花期打碎綠肥并深翻至土壤內。

上述各處理中，小麥及綠肥的播種量均為150 kg/hm2。各處理均施入150 kg/hm2氮肥﹑105 kg/hm2磷肥，于小麥播種前作為基肥全部施入田間。其他田間管理方式參照當地常規方式。

本試驗采取完全隨機區組設計，各處理分別重復4次，共16個試驗小區，各試驗小區面積均為100 m2。

1.4 測量指標

1.4.1 土壤肥力在小麥收獲期，分別采集種植田塊0～25 cm﹑25～45 cm土層土壤，其中T1處理組在壟上及行間取樣，混合后測量；其他處理組于行間取樣。將所采集樣品風干后過1 mm的尼龍網篩。按照白玉娜等[5]的方法測量土壤pH值﹑有機質含量﹑全氮含量﹑有效磷含量﹑速效鉀含量。

1.4.2 小麥產量收獲小麥后，統計小區小麥產量并進行折算。

1.5 數據分析及處理

采用Excel 2007軟件統計相關數據，利用SPSS 21?0軟件對各指標進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 栽培模式對土壤肥力的影響

不同處理不同土層的土壤肥力，見表1。

表1 不同處理不同土層的土壤肥力

從表1可以看出，不同栽培模式下土壤肥力存在較大差異。0～25 cm土層，各處理土壤pH與CK差異均不顯著，在25～45 cm土層，CK﹑T1﹑T2處理土壤pH差異不顯著，T2與T3處理土壤pH差異不顯著。

0～25 cm土層，CK﹑T2﹑T3處理土壤有機質含量差異不顯著，T1處理土壤有機質含量顯著低于其他3個處理；25～45 cm土層，CK﹑T2﹑T3處理土壤有機質含量差異不顯著，T3處理有機質含量顯著高于T1處理。

在0～25 cm土層，T2與T3處理土壤全氮含量差異不顯著，明顯高于CK﹑T1處理；25～45 cm土層，CK處理組與T3處理組土壤全氮含量差異不顯著，但顯著高于T1﹑T2處理。

0～25 cm土層，4個處理土壤有效磷含量差異不顯著；25～45 cm土層，T1﹑T2﹑T3處理土壤有效磷含量差異不顯著，但顯著低于CK。

0～25 cm及25～45 cm土層，4個處理土壤速效鉀含量差異均不顯著。

2.2 栽培模式對小麥產量的影響

不同處理小麥產量，見表2。

表2 不同處理小麥產量

從表2可以看出，不同栽培模式小麥產量差異顯著，其中以T1處理小麥產量最高，達到10 324?69 kg/hm2，其他由高到底依次為CK﹑T3﹑T2處理。

3 討論與結論

3.1 栽培模式對土壤肥力的影響

研究表明，地膜覆蓋處理，25～45 cm土層土壤全氮含量及有效磷含量有所降低，其他指標無明顯變化。這可能是由于地膜覆蓋可有效改善土壤水溫條件，促進土壤氮素礦化，提升氮素利用效率，使作物更好地吸收氮素，導致全氮降低。而地下部位磷含量的降低可能是由于地膜覆蓋可增加磷的移出量，導致有效磷含量降低。

秸稈還田處理，0～25 cm土層土壤全氮含量有所提升，25～45 cm土壤全氮含量有所降低；25～45 cm土層土壤有效磷含量有所降低，其他指標無明顯變化。而梅楠等[6]研究發現，秸稈還田能夠顯著增加10～20 cm土層土壤速效養分含量，提升土壤內有機質含量。這與本研究結果存在一定差異，可能是由于本試驗區域土壤肥力低，微生物活性差，秸稈于地表腐解，其腐解速度較慢，影響土壤有機質的增加。

綠肥種植后土壤25～45 cm土層土壤pH值及有效磷含量有所降低，0～25 cm土層土壤全氮含量有所提升。這可能是由于在綠肥生長過程中，其根系常分泌出部分有機酸類物質，從而導致土壤pH值的降低。有效磷含量的降低可能是由于本試驗所用綠肥磷含量較低，在綠肥腐解過程中磷會發生固定作用，從而導致土壤內磷含量的降低。

綜上所述，本研究采取的地膜覆蓋﹑秸稈還田﹑綠肥種植3種栽培模式對土壤肥力無明顯提升作用。

3.2 栽培模式對小麥產量的影響

研究發現，地膜覆蓋可有效提升小麥產量，這可能與地膜覆蓋可提升土壤溫度﹑維持土壤濕度﹑有利于肥料的腐熟及分解有關。

本研究中，秸稈還田處理小麥產量有所降低，這與殷文等[7]的研究結果不相符。可能是由于本試驗在小麥播種前將氮肥一次性施入，后期采取追肥措施，秸稈在腐解過程中與作物爭奪氮素，導致作物出現養分不足情況，最終影響小麥產量。

將小麥與綠肥輪作時，小麥產量也有所降低。這可能是由于在本試驗階段降水不足，輪作時綠肥會消耗土壤內的水分，導致小麥播前土壤含水量的減少，因水分脅迫而影響小麥的產量。