秸秆还田条件下耕作方式和氮肥配施对儒麦1号产量的影响

陈贵菊　王福玉　高国良　江涛　盛春霞　王秋云　岳增辉　尹逊利

摘要：秸秆还田小麦栽培技术已成为目前小麦生产中需要研究解决的关键问题之一。为进一步提高小麦新品种儒麦1号的产量水平，发挥其增产潜力，2014～2015年生长季通过设置秸秆还田四种耕作方式和三个氮素施用水平的田间定位栽培试验，研究其对儒麦1号产量的影响。结果表明，秸秆还田深耕模式和666.7m²施氮量20kg组合最利于儒麦1号产量的提高，秸秆还田两旋一耕是比较经济的耕作模式。

关键词：秸秆还田；儒麦1号；耕作方式；施氮量

中图分类号：S512.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）04-0043-04

秸秆还田是合理利用生物资源和促进农业可持续发展的一种有效措施，对作物有增产作用。秸秆还田配施适量化学氮肥可以提高作物产量，但过量施用氮肥不仅造成肥料利用率降低，还会造成水体和大气污染，加大生态恶化的风险。土壤耕作是对作物生产影响最大的因素之一，作物产量随着耕作方式的改变显示出明显的变化。近年来，秸秆还田小麦规模日趋增大，相关栽培技术的研究已经成为关键点。研究表明：秸秆还田条件下不同的耕作方式和氮肥施用量对小麦产量有不同的效应，但具体哪种耕作方式和氮肥施用量配合更有利于不同品种小麦产量的提高有必要进行深入研究。

儒麦1号是济宁市农业科学研究院选育的小麦新品种，2014年通过山东省农作物品种审定委员会审定。为充分发挥该品种的增产优势，本研究拟通过定位栽培试验筛选适合儒麦1号的最佳耕作方式和氮肥施用量，为该品种高产高效配套栽培技术的制定提供理论支撑，促其大面积推广种植。

1 材料与方法

1.1 试验设计与种植方法

1.1.1 试验设计 采用裂区试验设计，设置4个耕作平台（表1），在每个平台上设置666.7m²施纯N15kg（N15）、11kg（N11）、20kg（N20）3个氮素水平。小区南北长15m，东西宽4m，重复问走道1m，周围设保护区；两平台间留4m过渡区，重复3次。

1.1.2 种植方法 2014-2015年度为该研究田间定位试验第4年，品种为儒麦1号。磷肥（P₂O₅）和钾肥（K₂O）分别按666.7m²施7kg和5kg于耕前施入作为基肥，氮肥按基追比1：1施入。其它田间管理措施同一般大田。

1.2 数据采集与处理

采集并测定各处理出苗、越冬、返青、拔节期群体茎蘖数及成熟期群体穗数，收获期测定产量、穗数、穗粒数、千粒重。各生育期测定小麦干物质积累量。数据采用DPS7.05软件进行统计处理，多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 耕作方式和施氮量对儒麦1号群体的影响

2.1.1 耕作方式对儒麦1号群体的影响 由图1可知，还田两旋一耕平台和还田深耕平台在儒麦1号出苗和冬前分蘖量上比其它平台更好，但4个平台间并无显著差异。理论上讲连年秸秆还田深耕土壤保墒能力改善，出苗质量应该最好；秸秆还田免耕，秸秆粉碎效果差或撒布不匀，影响播种质量，易使种子悬空，出苗质量会受影响；秸秆不还田平台，地表散墒干燥、口墒差，出苗质量也会受影响；之所以4个平台出苗均较好，出苗表现差异不显著，可能与播种后降雨及时有关。返青分蘖量由大到小依次为还田深耕>还田两旋一耕>还田免耕>不还田免耕，而且差异均显著。最高分蘖量还田两旋一耕最高，还田深耕次之，不还田免耕最小。群体穗数还田深耕最大，还田两旋一耕次之，不还田免耕最小。可见，还田深耕和两旋一耕能促进儒麦1号群体的发展。

2.1.2 施氮量对儒麦1号群体的影响 图2显示，返青之前，施氮肥的多少对儒麦1号基本苗和冬前分蘖影响不大；返青以后，N11处理不利于群体的发展，N20和N15处理均能使儒麦1号群体较好发展，利于有效穗的形成。

2.2 耕作方式和施氮量对儒麦1号干物质积累的影响

2.2.1 耕作方式对干物质积累的影响 由图3可知，不同耕作平台对儒麦1号干物质积累的影响从苗期到成熟期均比较明显。拔节之前还田深耕和两旋一耕两平台干物质积累较其它两平台高，但前两个平台间差异不显著；拔节期还田深耕平台显著高于两旋一耕平台，且两者显著高于还田免耕和不还田免耕两个平台；开花期还田深耕平台和两旋一耕平台依然显著高于后两个平台，但是两者差异不显著；成熟期干物质积累量由大到小依次为还田深耕>还田两旋一耕>还田免耕>不还田免耕，差异均显著。

2.2.2 施氮量对干物质积累的影响 由图4可知，出苗至越冬期氮素对儒麦1号干物质积累的影响不大，返青期影响开始明显。从返青期到成熟期规律基本一致，表现为N20>N15>N11，除拔节期N15和N20之间差异不显著外，其它差异均显著，说明增氮可以增加儒麦1号的干物质积累量。

2.3 耕作方式和施氮量对儒麦1号产量及其构成三要素的影响

表2显示，儒麦1号籽粒产量由高到低依次为还田深耕>还田两旋一耕>还田免耕>不还田免耕，其中前两者与后两者之间差异显著，说明还田深耕和两旋一耕利于儒麦1号籽粒产量的提高。由表3可知儒麦1号籽粒产量依次为N20>N15>N11，各处理之间差异均显著，这说明增加施氮量能有效提高儒麦1号的产量。

不还田免耕不利于儒麦1号群体穗数增加，还田深耕可以获得最大群体穗数；N20和N15处理均有利于儒麦1号穗数增加，N20群体穗数最高，N11处理不利于有效穗形成。还田深耕能够增加穗粒数，不还田免耕平台穗粒数最低；三个氮水平之间穗粒数差异不显著，说明氮素对儒麦1号穗粒数影响不大。耕作方式对儒麦1号千粒重影响不显著，且增氮不利于千粒重的增加，这可能和后期倒伏有关。

由图5可知，还田深耕+N20处理组合的籽粒产量最高，为最优。

3 结论与讨论

本试验结果表明，秸秆还田条件下耕作方式和施氮量对儒麦1号产量有较大影响，秸秆还田深耕、两旋一耕两种方式以及增加施氮量均能够显著提高儒麦1号产量。本研究显示耕作方式主要是通过影响群体穗数和穗粒数来改变儒麦1号的籽粒产量，这与陈俊的观点相符。秸秆还田深耕和两旋一耕能够扩大儒麦1号群体，增加其干物质积累量。只有保证干物质积累量，才能为产量的提高奠定物质基础。施氮量主要是通过改变小麦群体大小、干物质积累量和群体穗数来完成对籽粒产量的调节，N20处理能够显著增加儒麦1号的群体量、干物质积累量，有利于籽粒产量的提高。高国良等认为儒麦1号栽培技术的关键在于保证群体穗数，提高穗粒数和千粒重。本试验中秸秆还田深耕和两旋一耕配以666.7m²施氮20kg能显著提高儒麦1号的群体穗数和穗粒数，可以显著提高其籽粒产量。

实际生产中，从既经济又高产角度来看，秸秆还田两旋一耕是比较适宜推广的耕作方式。本试验结果显示，增施氮肥能提高儒麦1号产量，但施氮量也必须有度。有研究表明过量施氮不仅不会提高甚至会降低小麦的籽粒产量；周顺利等认为在高产条件下，氮肥的增产效应会减弱，即使不施氮肥，不同品种冬小麦的产量仍保持在相当高的水平上。施氮量范围还与当地的地力情况、种植品种的氮肥利用率等有很大关系。因此，要根据生产实际把666.7m²施氮量在15～20kg之间做灵活调整，以更好地实现儒麦1号高产节本增效种植。