起垄覆盖秸秆对花生生长发育及养分利用的影响

司贤宗，张翔，毛家伟，李亮，李国平，余辉

（1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州450002；2.正阳县花生研究所，河南正阳463600）

起垄覆盖秸秆对花生生长发育及养分利用的影响

司贤宗1，张翔1，毛家伟1，李亮1，李国平1，余辉2

（1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州450002；2.正阳县花生研究所，河南正阳463600）

采用大田随机区组设计，在花生起垄种植方式下，研究了秸秆覆盖方式对花生生长发育及养分利用的影响。结果表明，与不覆盖秸秆相比，秸秆覆盖降低了花生主茎高、侧枝长、分枝数，减少了花针期、结荚期、饱果期花生叶片SPAD值的含量，不利于花生根瘤菌的形成，降低了花生不同部位全氮、全磷、全钾的含量，减少了花生对氮磷钾的吸收积累；其中，垄沟覆盖秸秆对花生生长发育及产量的影响较小，产量降低181.4 kg/hm2，降低幅度仅为3.9%。试验条件下，小麦秸秆覆盖量为4 500 kg/hm2，花生能获得较高的荚果产量和氮、磷、钾的积累量，分别为4 481.0，234.6，33.5，112.5 kg/hm2；垄沟覆盖秸秆种植花生是既能够充分利用小麦秸秆资源，又能保证花生丰产的合理栽培方式。

起垄耕作；秸秆覆盖；花生；生长发育；养分利用

河南花生产区主要的种植制度是冬小麦—夏花生轮作，小麦收获后，秸秆通常作肥料、饲料、燃料、原料，焚烧和弃置乱堆，其中，肥料用量最多，包括秸秆直接还田，占秸秆总量的36.6%[1]，秸秆直接还田方式可分为秸秆翻压还田和覆盖还田，在小麦—玉米轮作体系中，已经基本实现玉米秸秆翻压还田种植小麦和小麦秸秆覆盖还田种植玉米，秸秆翻压还田能增加土壤有机质含量、培肥土壤，对农业的可持续发展有重要意义[2-4]，但秸秆在土壤浅层不能很快腐烂，影响犁耕和旋耕作业，导致播种质量差，不利于下茬作物培育壮苗，易造成“黄弱苗”，甚至减产[5]。花生是密植、耐旱、怕渍涝作物，夏直播花生生育后期降雨频繁、降雨量大，易造成田间积水，形成渍害，花生产量、品质明显受到影响，严重时荚果在土壤中腐烂[6]；垄作有利于花生田排水防涝，改善花生的生长环境，增加花生的产量[7-8]。秸秆覆盖还田能降低耕层土壤水分的蒸发速度，从而增加耕层土壤含水量，降低土壤的温度，增加了土壤有机质和速效氮、磷、钾等养分含量[9]；增加了土壤细菌、真菌、放线菌的数量[10]，提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性[11]。关于秸秆覆盖对冬小麦[12-13]、夏玉米[14-15]、马铃薯[16]和油菜[17]产量影响的报道较多，而花生的生长、发育过程是地上开花，授粉后，子房柄形成果针，入土后形成花生果，明显不同于一般的粮食、油料和经济作物。有关小麦秸秆覆盖还田对花生生长发育及养分利用的影响还鲜见报道。

本试验通过花生起垄种植模式，研究不覆盖小麦秸秆、垄面覆盖、垄沟覆盖及垄面和垄沟全覆盖小麦秸秆对花生产量、生长发育和养分利用的影响，旨在为小麦收获后秸秆合理处置提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2015年6—10月在河南省正阳县兰青乡大余庄花生试验田进行。试验田土壤为砂姜黑土，质地为黏壤，地势平坦，土壤肥力均匀，排灌条件良好。耕层土壤基础地力：有机质15.50 g/kg，全氮1.16 g/kg，速效氮75.4 mg/kg，速效磷26.2 mg/kg，速效钾105.5 mg/kg，pH值4.68。

1.2 试验材料

供试花生品种为豫花23。

1.3 试验设计

试验设4个处理，分别是：T1.不覆盖小麦秸秆（CK）；T2.垄面覆盖小麦秸秆，覆盖量为4500kg/hm2；T3.垄沟覆盖小麦秸秆，覆盖量为4 500 kg/hm2；T4.垄面和垄沟覆盖小麦秸秆，垄面和垄沟的覆盖量均为4 500 kg/hm2。

试验各处理氮磷钾用量均相同，氮磷钾用量分别为N 150 kg/hm2，P5O290 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2。肥料全部作为基肥施用，撒施起垄后种植花生。试验小区面积为15 m2（3 m×5 m），随机区组排列，3次重复。每穴种植2粒花生种子，播种密度为16.5万穴/hm2。试验于2015年6月9日整地，6月10日播种，9月25日收获。其他田间管理按照一般丰产大田进行。

1.4 测定项目及方法

在花针期、结荚期、饱果期，每个处理选取有代表性的5株花生，每株取5片新展开叶，采用植物养分测定仪（TYS-4N型）测定花生叶片SPAD值。

在结荚期，每个处理取有代表性的5株花生，用清水冲洗花生根系，分别调查每株的根瘤数。

花生收获后，分别按照花生茎、叶、根、果壳和花生籽粒等部位分开，在105℃下杀青15 min，65℃恒温烘干，测定其干物质量，样品粉碎后测定其养分含量。

1.5 收获与计产

花生收获后，每个处理分别取4 m2的花生进行收获、晾晒并称质量计产；同时每个处理采集有代表性的10株花生进行考种，测定其主茎高、侧枝长、分枝数等农艺性状。

1.6 数据分析

试验数据采用Excel 2007软件进行数据初步整理；用DPS软件对试验数据进行方差分析；用Duncan's新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对花生农艺性状及产量的影响

由表1可知，与不覆盖（T1）处理相比，垄面覆盖（T2）、垄沟覆盖（T3）处理的花生主茎高、侧枝长、分枝数差异不显著，但垄面和垄沟全部覆盖（T4）处理花生主茎高、侧枝长、分枝数较不覆盖处理显著降低。说明不同覆盖方式对花生地上部生长发育产生了一定影响。

不同秸秆覆盖方式对花生产量有显著的影响（P＝0.017 8）。与不覆盖（T1）处理相比，垄面覆盖（T2）和全部覆盖（T4）处理的花生产量有所降低，分别比不覆盖处理减产10.0%和11.2%；而垄沟覆盖处理与不覆盖处理的花生产量差异不显著，表明垄面覆盖和垄沟、垄面全部覆盖使花生生长差于不覆盖处理，而垄沟覆盖处理对花生生长发育及产量构成影响不大，基本与不覆盖处理相当，故采用垄沟覆盖对花生丰产较好。

表1 起垄覆盖秸秆对花生农艺性状及产量的影响

2.2 不同处理对花生不同生育期叶片SPAD值的影响

从表2可以看出，随着花生生育期的推移，叶片SPAD值呈抛物线变化趋势，花生结荚期叶片SPAD值最高。不同处理对花针期花生叶片SPAD值没有显著影响，而对花生结荚期、饱果期叶片有明显的影响；在花生不同生育期，不覆盖秸秆（T1）处理的叶片SPAD值最大，其次为垄沟覆盖秸秆（T3），垄面覆盖秸秆（T2）处理的较小，全部覆盖秸秆（T4）处理的最小，表明秸秆覆盖对花生叶片SPAD值有不同程度的影响。

表2 起垄覆盖秸秆对花生不同生育期叶片SPAD值的影响

2.3 不同处理对花生结荚期根瘤的影响

由图1可知，不同处理方式对花生结荚期根瘤有明显的影响，不覆盖秸秆（T1）处理的根瘤数最多，垄沟覆盖秸秆（T3）次之，垄面覆盖秸秆（T2）的较少，全部覆盖秸秆（T4）的最少。表明覆盖小麦秸秆不利于花生根瘤的形成。

2.4 不同处理对收获后花生不同部位全氮、全磷、全钾的影响

表3 起垄覆盖秸秆对收获后花生不同部位养分含量的影响

从表3可以看出，氮磷钾在花生不同部位吸收分布规律明显不同，花生籽粒中含氮量最高，其次是叶片中含氮量，茎中含氮量最低；籽粒中含磷量最高，其次是茎中含磷量，根和荚果中含磷量较低；茎中含钾量最高，其次是叶中含钾量，籽粒中含钾量最低。不同处理对氮磷钾的含量也有较大的影响，总的来说，不覆盖秸秆（T1）处理不同部位氮磷钾含量最高，垄沟覆盖秸秆（T3）处理次之，垄面覆盖秸秆（T2）处理较低，全部覆盖秸秆（T4）处理最低。表明覆盖秸秆能降低花生不同部位全氮、全磷、全钾的含量。

2.5 不同处理对花生氮磷钾积累量的影响

由表4可知，不同覆盖处理对花生氮磷钾吸收积累有显著的影响。不覆盖（T1）处理植株氮、磷、钾吸收积累量最大，垄沟覆盖（T3）处理植株氮、磷、钾吸收积累量与不覆盖处理差异不显著，而垄面覆盖（T2）、全部覆盖（T4）处理使花生植株氮、磷、钾吸收积累量明显降低，这与花生产量结果基本一致，说明植株养分吸收积累的多少对花生产量形成影响较大。

表4 起垄覆盖秸秆对花生氮磷钾积累量的影响kg/hm2

3 结论与讨论

垄作能增加土壤的通透性，改善花生的生长环境，促进根系发育，花生平均增产5.7%～17.7%[6-8]。祝新建等[14]研究认为，秸秆覆盖增加了冬小麦、夏玉米的产量，增幅分别为8.7%，8.9%。马铃薯产量增幅为33%～77%[16]。而李月兴等[18]在寒带风沙土上的研究表明，秸秆覆盖耕层土壤白天降温，晚上增温；玉米拔节前降温，拔节后增温，前期降温影响大于后期增温影响，秸秆覆盖处理对玉米生长有不利影响。本研究表明，秸秆覆盖对花生生长发育和养分利用有明显的影响，降低了花生叶片SPAD值、根部结瘤量、氮磷钾含量和积累量，其中，垄沟覆盖秸秆对花生的生长发育和养分利用的影响最小，没有造成花生显著减产。然而，王以兵等[19]在干旱冷凉区的研究表明，与裸地种植花生相比，小麦秸秆覆盖的花生田0～30 cm土层含水量增加5.1%，花生产量为2 736.0 kg/hm2，产量增加53.0%。杨富军等[20-21]在裸地和覆膜栽培条件下，将秸秆切碎，均匀撒于地面，然后旋耕还田，增加了花生主茎高和侧枝长，提高了叶片叶绿素含量和净光合速率，增加了花生的生物产量、经济系数、单株结果数、双仁果率、饱果率和出仁率，降低了千克果数；花生产量分别为3 536.8，4 006.6 kg/hm2，比不还田分别增加8.1%，6.5%。有关起垄覆盖秸秆对花生生长发育及产量的影响还需更深入的研究。

本试验条件下，小麦秸秆覆盖量为4500kg/hm2，花生能获得较高的荚果产量和氮、磷、钾的积累量，分别为4 481.0，234.6，33.5，112.5 kg/hm2；垄沟覆盖秸秆种植花生是既能够充分利用小麦秸秆资源，又能保证花生丰产的合理栽培方式。

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Effects of Ridge Tillage and Straw Mulching on Growth and Development
and Nutrient Uptake of Peanut

SI Xianzong1，ZHANGXiang1，MAOJiawei1，LI Liang1，LI Guoping1，YUHui2
（1.Institute ofPlant Nutrition，Resource and Environment，Henan AcademyofAgricultural Sciences，Zhengzhou 450002，China；2.ZhengyangInstitute ofPeanut，Zhengyang463600，China）

Effects of straw mulching method on growth and development and nutrient uptake of peanut were studied by field experiment with randomized block design in ridge tillage planted peanut.The results indicated that compared with no straw mulching, strawmulching had significant impact on growth and yield of peanut,reduced main stem height,lateral branch length,branch number of peanut,decreased leaf SPAD value of peanut in flowering stage,podding stage,pod-filling stage,were not conducive to form rhizobia in peanut root,reduced content oftotal nitrogen,total phosphorus,total potassium in different organs ofpeanut,decreased accumulation rate of NPK.Among them,strawmulching in furrowhad little effect on development and yield,yield only reduced by 181.4 kg/hm2,as much as only 3.9%.In our experiment,wheat straw mulching rate was 4 500 kg/hm2,peanuts could obtain higher yield of pod,accumulation rate of nitrogen,phosphorus and potassium,there were 4 481.0 kg/hm2and 234.6,33.5,112.5 kg/hm2,separately,method of ridge planting and furrow straw mulching not only was a full use way of wheat straw resources,but also was a reasonable cultivation way ensured peanut high yield.

ridge tillage;strawmulching;peanut;growth and development;nutrient uptake

S565.2

A

1002-2481（2016）09-1287-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.14

2016-04-06

河南省花生产业技术体系项目（S2012-05-G02）；河南省农业科学院自主创新专项基金项目；河南省重大科技攻关项目（122101110600）

司贤宗（1975-），男，河南夏邑人，助理研究员，博士，主要从事经济作物施肥研究工作。张翔为通信作者。