麦秸还田对大豆生长和产量的影响

朱丽君，李布青，王光宇，周婷婷，肖文娜，张 扬

（1．安徽省农业科学院 农业经济与信息研究所，安徽 合肥230031；2．安徽省农业科学院 农业工程研究所，安徽 合肥230031；

3．阜阳市农业技术推广中心，安徽 阜阳236000）

我国农作物秸秆产量巨大，据估算，每年的农作物秸秆产量达6亿～7亿t［1］。农民常常将其付之一炬，不仅直接向大气排放碳，还加快了土壤有机碳的分解，使农业碳循环偏离平衡，成为影响全球气候问题的重要原因。其实农作物秸秆富含多种养分和生理活性物质，在农业生产中实行秸秆还田，能改善土壤物理性状，补充土壤养分，培肥土壤，提高土壤的生物有效性，进而增加作物产量［2］，而且在减少化肥施用，减少土壤翻耕，固碳减排，农业废弃物再生利用，发展低碳农业等方面也有着不可低估的作用。武际等［3］研究表明，秸秆连续覆盖还田5季后，0～5 cm 土层土壤有机质含量提高6．08%～7．53%，碱解氮含量提高7．30%～8．74%，速效磷含量提高7．52%～10．03%，速效钾含量提高7．64%～15．33%。多年来，学者们对秸秆还田及其影响进行多角度研究，探索农作物秸秆资源循环利用的途径。为促进小麦秸秆还田低碳农业措施的推广，笔者研究了小麦秸秆直接还田对大豆生长发育及产量的影响，旨在揭示秸秆还田后大豆农田生态和低碳健康机制，实现大豆农田生态系统的低碳良性循环。

1 材料与方法

1．1 试验地概况

试验区位于安徽省蒙城县，属暖温带半湿润季风气候、热带海洋气团和极地大陆气团交替控制接触地带。气候温和、湿润，四季分明。年平均气温14．5℃，最冷月1月平均气温－0．1℃，最热月7月平均气温27．5℃。季风交替明显，夏季多偏南风，冬季多偏北风。年平均降水811．2 mm，雨水集中于6—8 月，无霜期209d，全年日照时数1 400～2 200h，年总热量为419×104～502×104KJ／m2［4］。

试验于2010年在安徽省农业科学院土壤肥料研究所蒙城实验站进行。供试土壤为砂姜黑土，质地为 粘 壤 土，土 壤 有 机 质22．231 g／kg，全 氮1．232g／kg，有效磷17．6 mg／kg，速效钾87 mg／kg，土壤pH 6．56［5］。

1．2 供试作物

供试作物为大豆品种中黄25，是中国农业科学院作物科学研究所利用中黄4号为母本，诱变30为父本，通过有性杂交，采用改良系谱法选育而成，由山东省济宁市欣丰种业有限公司提供。前茬作物为小麦品种烟农19，产量水平在5 250kg／hm2左右。

1．3 试验设计

根据生产实际，按施肥、浇水及小麦秸秆还田3个方面进行试验设计。设8 个处理：处理1（CK），不施肥＋无小麦秸秆还田；处理2，不施肥＋小麦秸秆全量还田（350kg／667m2）；处理3，不施肥＋浇2次透水（播种时、播种后15d浇透水）＋小麦秸秆全量还田；处理4，正常施肥＋无小麦秸秆还田；处理5，正常施肥＋浇2次透水＋无小麦秸秆还田；处理6，正常施肥＋小麦秸秆全量还田；处理7，正常施肥＋浇2次透水＋小麦秸秆全量还田；处理8，正常施肥＋浇2次透水＋小麦2倍全量秸秆还田（700kg／667m2）。

试验小区随机排列，3 次重复。小区面积19．8m2，小区间设隔离带，四周设保护行。2010年6月22日整地（小麦秸秆粉碎长度为3～5cm，在耕层土壤15～20cm 充分翻匀，镇压），施基肥（正常施肥量：氮2．5kg／667m2，磷3kg／667m2）。6 月23日播种大豆，行距40～50cm，株距15～20cm，每小区9行，每行30穴，每穴3粒。

1．4 性状考察与数据统计

大豆苗期（出苗后第12天和第16天）进行田间幼苗取样，考察苗期生长情况，成熟期取样考察农艺性状及产量指标。试验数据用Excel和DPS 统计软件进行分析。

2 结果与分析

2．1 小麦秸秆还田对大豆出苗率的影响

从表1看出，出苗前期，以浇2次透水＋小麦秸秆还田的处理3、处理8和处理7出苗率较高，第12天时出苗率分别为48．39%、43．75%和39．14%，明显高于其他处理。说明，在水分充足条件下，小麦秸秆还田能提高下茬作物前期出苗率。出苗后第26天，大豆幼苗长势良好，所有处理出苗率均在50%以上，且处理间差异不显著。

表1 不同处理大豆的出苗率Table 1 Emergence rate of different treatments %

2．2 小麦秸秆还田对大豆苗期生长的影响

1）不施基肥。从表2看出，在不施基肥的3个处理（处理1、处理2和处理3）中，苗期性状如株高、叶片数、幼苗鲜重及干重均表现为处理3＞处理1＞处理2。说明，在不施肥条件下进行小麦秸秆还田首先要保证有充足的水分，若水分不足，小麦秸秆还田对下茬作物苗期生长不利。

2）施基肥。在施用基肥的5 个处理中（处理4～处理8），苗期性状以浇2次透水＋小麦秸秆还田的处理7和处理8明显优于其他处理，其中，以处理7的效果最好（表2）。说明，在保证水分和施用基肥条件下，小麦秸秆全量还田对下茬作物苗期生长具有促进作用，即小麦秸秆按全量还田就可取得较好效果，而不必施以较多量的秸秆还田（2倍全量）。

表2 不同处理大豆苗期的生物学性状Table 2 Biological traits of different treatments at seedling stage

表3 不同处理大豆成熟期的经济性状及产量Table 3 Economical traits and yield of different treatments

2．3 小麦秸秆还田对大豆成熟期经济性状的影响

从表3看出，大豆株高以处理3最高，处理7最低；分枝数以处理6最多，处理8和处理4次之；主茎节数以处理1最多，处理7最低；夹数以处理4最多，处理7最少；粒数和粒重均以处理4最高。从经济性状看，试验涉及的小麦秸秆还田、水分及基肥施用3个因子对下茬作物大豆的经济性状影响无显著性，这可能是由于考种样本的差异导致。

2．4 小麦秸秆还田对大豆产量的影响

从表3 还看出，处理7 产量最高，达3 922．56 kg／hm2，比对照（处理1）增产75．19%；处理3产量次之，达3 838．38kg／hm2，比对照增产71．43%；处理8产量位列第三，达3 804．71kg／hm2，比对照增产69．92%。LSD 法多重比较表明，处理7、处理3、处理8与处理6、处理2、处理4、处理1之间差异达极显著水平，与处理5差异不显著。从产量差异分析看出，产量处于前三位的处理，均为小麦秸秆还田＋浇2次透水的处理。说明，要使小麦秸秆还田后充分发挥作用，首先应有充足的水分作保障。著水平，表明，要使小麦秸秆还田后充分发挥作用，首先应有充足水分作保障。因此，在应用作物秸秆还田低碳农业措施时，要充分考虑土壤墒情，在墒情较好情况下施以秸秆还田，对下茬作物的生长和产量将会发挥积极作用。

3）麦秸还田于下茬大豆，能够改善土壤水气热状况和物理性状，调节与补充土壤养分供给，通过培肥土壤，改善与保护土壤墒情，提高土壤的生物有效性，促进大豆生长，改善大豆产量性状，进而增加大豆产量［6－9］。对于过量麦秸还田，通过农艺措施调节，能够减轻过量秸秆的负效应，降低秸秆还田对下茬作物的不良影响，从而提高农作物的产量和品质。安徽地区宜以小麦秸秆的全量还田为最佳，二倍量还田经过一系列农艺调节后生长与产量效果明显，亦有一定的推广意义。

3 结论与讨论

1）在水分充足条件下，小麦秸秆还田对下茬作物出苗率和苗期生长具有积极作用。研究结果表明，小麦秸秆还田＋浇2次透水的处理，大豆前期出苗率及幼苗生长状况明显优于无小麦秸秆还田或有秸秆还田但未浇水的处理，这可能是充足水分能加快小麦秸秆营养物质的释放，而小麦秸秆能保持土壤墒情，从而促进下茬作物的苗期生长。

2）水分充足条件下即小麦秸秆还田＋浇2次透水的处理，大豆产量显著高于其他处理。正常施肥＋浇2次透水＋小麦秸秆全量还田的处理大豆产量达3 922．56kg／hm2，比对照（不施肥＋无小麦秸秆还田）增产75．19%；不施肥＋浇2次透水＋小麦秸秆全量还田的处理产量达3 838．38kg／hm2，比对照增产71．43%；正常施肥＋浇2次透水＋小麦2倍全量秸秆还田的处理产量为3 804．71kg／hm2，比对照增产69．92%。这3个处理均为小麦秸秆还田＋浇2次透水的处理，相比其他处理增产均达显

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