不同秸稈還田和耕作方式對小麥干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量的影響

●任改娟 （甘肅省定西市臨洮縣衙下集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心 甘肅 定西 730503）

小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物，對保障我國糧食安全具有重要意義。小麥產(chǎn)量的提高除了依靠優(yōu)良品種的選育，還要依賴于栽培措施的優(yōu)化和耕作模式的改進(jìn)[1]。研究表明，秸稈還田能夠改善土壤理化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤保墑能力，減少地面蒸發(fā)，協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱關(guān)系，提高土壤水分利用率，進(jìn)而促進(jìn)作物生長，加快作物的生育進(jìn)程，顯著提高作物產(chǎn)量和種植效益[2]。耕作可通過改善耕層土壤結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)進(jìn)而調(diào)節(jié)土壤的水熱狀況，能夠?yàn)樽魑锷L提供優(yōu)良的土壤環(huán)境[3]，不同耕作方式對不同土壤類型和不同種植作物土層物理性狀有不同影響，因此，試驗(yàn)設(shè)置不同秸稈還田和耕作模式，研究小麥干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的變化特征，為小麥高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2020年在甘肅省定西市臨洮縣上營鄉(xiāng)進(jìn)行，地處103°29'～104°19'E，35°03'42''～35°56'46''N，隴西盆地西緣，青藏高原東側(cè)。屬溫帶大陸性氣候，年平均氣溫7℃，年降雨量317～760 mm，主要集中在7～9月，無霜期80～190 d。上茬作物為玉米，小麥供試品種為“隴中5號(hào)”。土壤類型為黃綿土，pH值7.8，含有機(jī)質(zhì)13.55 g/kg、全氮0.75 g/kg、速效氮116.34 mg/kg、速效磷16.27 mg/kg、速效鉀163.47 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為秸稈還田方式，設(shè)置秸稈覆蓋還田（S1）和翻壓還田（S2），副區(qū)為耕作方式，分為旋耕（W1）、深松（W2）和深翻（W3）。秸稈覆蓋還田：在玉米收獲后，將秸稈轉(zhuǎn)移到田外，耕作完成后進(jìn)行粉碎帶狀覆蓋。翻壓還田：將玉米秸稈粉碎后翻入土壤。耕作同時(shí)施入氮肥（N） 90 kg/hm2、磷肥（P2O5）80 kg/hm2、鉀肥（K2O）80 kg/hm2作為基肥，基本苗數(shù)為360萬株/hm2，在拔節(jié)期追施氮肥（N）60 kg/hm2。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積45 m2，其他措施參考當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培麥田管理要求。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 小麥干物質(zhì)積累量的測定分別在拔節(jié)期、開花期和成熟期，在各小區(qū)選擇長勢一致、生長健壯的植株30株，將莖稈、葉片、穗、籽粒和穎殼分開處理，105℃條件下殺青30 min，80℃烘干至恒重，用電子天平進(jìn)行稱重，測定干物質(zhì)。計(jì)算花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和貢獻(xiàn)率。

花后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量（t/hm2）=成熟期籽粒干重-營養(yǎng)器官花前貯藏物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量；

花后干物質(zhì)對籽粒的貢獻(xiàn)率=花后干物質(zhì)積累量/成熟期籽粒干重×100%。

1.3.2 小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定小麥成熟時(shí)實(shí)收測定每個(gè)測產(chǎn)區(qū)小麥產(chǎn)量，每個(gè)小區(qū)連續(xù)取20株小麥穗進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查穗粒數(shù)、千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用SPSS進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田和耕作方式對小麥干物質(zhì)積累的影響

不同秸稈還田和耕作方式下小麥干物質(zhì)積累量，見表1。

由表1可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，小麥干物質(zhì)積累量呈逐漸增加的趨勢，在拔節(jié)期，各處理間無顯著差異（P＞0.05）。在開花期S2W3處理的干物質(zhì)積累量最多，且在同一秸稈還田下表現(xiàn)為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1。成熟期的干物質(zhì)積累量S2W3處理最多，顯著高于其他處理（P＜0.05），S1W2、S1W3、S2W1、S2W2處理間無顯著差異（P＞0.05）。花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量在S1處理下表現(xiàn)為S1W2＞S1W3＞S1W1，S1W3和S1W1無顯著差異（P＞0.05）。S2處理下各處理無顯著差異（P＞0.05）。花后干物質(zhì)貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為S2W3＞S2W1＞S2W2＞S1W2＞S1W1＞S1W3，S2W3和S2W1無顯著差異（P＞0.05）。說明不同秸稈還田和耕作方式對小麥生長具有顯著的影響。

2.2 秸稈還田和耕作方式對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

不同秸稈還田和耕作方式下小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素，見表2。

表2 秸稈還田和耕作方式下小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素處理穗數(shù)

由表2可知，不同秸稈還田和耕作方式下小麥產(chǎn)量存在差異，其中各處理間的穗數(shù)無明顯差異，穗粒數(shù)在同一秸稈還田方式下表現(xiàn)為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，在同一耕作方式下表現(xiàn)為S2＞S1，在S2W3處理下的穗粒數(shù)最多。千粒重在S1處理下，S1W1和S1W3處理間無顯著差異（P＞0.05），顯著高于S1W2（P＜0.05），在S2處理下表現(xiàn)為W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，S2W1和S2W2處理間沒有顯著差異（P＞0.05）。產(chǎn)量表現(xiàn)為S2W3＞S2W2＞S2W1＞S1W3＞S1W2＞S1W1，S2W3處理顯著高于其他處理，S1W1和S1W2、S2W1和S2W2處理間無顯著差異（P＜0.05）。說明秸稈翻壓還田和深耕對提高小麥產(chǎn)量具有較好的效果。

3 討論與結(jié)論

秸稈還田能夠有效改善作物的生長環(huán)境，從而促進(jìn)作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。耕作是改善土壤理化性質(zhì)的重要措施[4]，生產(chǎn)中二者常聯(lián)合使用。作物生長過程中干物質(zhì)積累是籽粒產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，研究表明，秸稈還田能夠增加作物干物質(zhì)積累量[5]，其在一定范圍內(nèi)與產(chǎn)量呈正相關(guān)。本研究結(jié)果表明，在不同秸稈還田和耕作方式下小麥干物質(zhì)積累量、花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和花后干物質(zhì)貢獻(xiàn)率在各生育期均是秸稈翻壓還田+深翻處理最高，這可能是由于秸稈深翻還田使秸稈在土壤中分解更快，有機(jī)碳氮能夠被土壤微生物充分利用，從而增加土壤生物多樣性，增大土壤孔隙度、提高水穩(wěn)性團(tuán)聚體比例和總持水量。同時(shí)，深翻有利于打破犁底層，為作物根系生長提供良好的條件[6]。

本研究表明，小麥穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均是秸稈翻壓還田+深翻處理最高，說明秸稈還田配合深翻具有較好的增產(chǎn)效果，主要是由于深翻將秸稈埋入土壤深層，促進(jìn)根系下扎，從而使根系吸收深層土壤養(yǎng)分，為地上部分生長提供條件，促進(jìn)干物質(zhì)向籽粒運(yùn)輸。另一方面，深翻能夠?qū)⒈韺油寥赖牟≡拖x卵深埋地下，從而減少了玉米病蟲害的發(fā)生。

綜上，不同秸稈還田和耕作方式組合處理下小麥干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量存在明顯差異，其中秸稈翻壓還田+深翻處理的小麥在各生育期的干物質(zhì)積累量最多，穗粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量最高，是較好的栽培管理方式，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。