吉林省中部玉米秸秆还田方式对出苗及苗期生长发育的影响

李瑞平 罗洋 郑洪兵

摘 要：为科学评价吉林省中部不同秸秆还田方式技术效果，本研究在大田试验条件下，以灭茬起垄（CK）为对照，设置秸秆深翻还田、秸秆碎混还田和秸秆覆盖还田3种玉米秸秆还田方式，研究不同秸秆还田方式对玉米出苗率、生育进程、苗期株高和单株干物质积累的影响。研究结果表明，不同秸秆还田方式对玉米出苗率、生育进程、苗期株高和干物质积累量具有不同影响;与CK相比，秸秆深翻还田有利于提高出苗率和整齐度，生育进程与CK基本一致，秸秆碎混还田降低了出苗整齐度，玉米出苗时间和6叶期分别延迟2d和1d，秸秆覆盖还田出苗率虽然与其它处理差异不显著，但是出苗率降低幅度最大，出苗整齐度最差，玉米出苗时间和6叶期分别延迟5d和4～5d;所有秸秆还田处理均降低苗期株高和单株干物质积累，秸秆覆盖处理降低幅度最大，碎混还田和深翻还田降低幅度小于覆盖还田。

关键词：秸秆还田;玉米;出苗率;生长发育

中圖分类号：S344       文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200930002

秸秆还田不仅可以防止黑土退化[1，2]，还可以避免焚烧秸秆带来的环境污染问题[3]。但是，在东北玉米秸秆还田比例较低，据报道，吉林省玉米秸秆还田比例仅为15%，30%左右的秸秆被直接废弃或焚烧[4]。近年来，经过社会各界努力，在吉林省形成了以覆盖还田、深翻还田、碎混还田（混耙还田和旋混还田）为主的秸秆还田方式，不同的秸秆还田方式对播种、出苗、生长发育影响不尽相同。为科学评价不同秸秆还田方式技术效果，本研究主要针对不同秸秆还田方式对玉米出苗及苗期生长发育影响不同，开展相关研究，为吉林省玉米秸秆还田应用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2018—2019年在吉林省公主岭市范家屯镇香山村（N43°45′，E125°01′）吉林省农业科学院试验站实施，试验站位于吉林省中部半湿润区，年平均气温4～6℃，≥10℃积温2860℃，无霜期140d。常年平均降雨量567mm，主要集中在6—9月。土壤类型属于薄层黑土。

1.2 试验设计

试验设计3种秸秆还田方式，以当地灭茬起垄（CK）为对照，共4个处理，各种秸秆还田操作方式见表1。各处理大区排列，每个处理长200m，宽20垄，垄距65cm。所有处理采用的玉米品种、播种密度、施肥水平和除草方式均相同。玉米品种为“先玉335”，播种密度6.0万株·hm-2，施肥水平均为纯N 220kg·hm-2，P2O5 90kg·hm-2，K2O 90kg·hm-2，除草方式采用阿特拉津加乙草胺苗前封闭除草，其它田间管理方式一致。

1.3 测试项目与方法

1.3.1 出苗率

去掉边行4行和地头10m，随机调查10m长度出苗率，5次重复。

田间出苗率（%）=田间苗数/理论出苗株数×100。

1.3.2 生育时期记载

准确记录播种、出苗期和6叶期（展叶）。出苗后，各处理定株50株，记录生育时期，判断是否出苗或者达到6叶期，按照调查出苗或者6叶期的株数达到调查总株数的50%为标准[5]。

1.3.3 株高测量

2018年和2019年分别于6月8日和6月25日测量玉米自然高度，每个处理随机测量20株。

1.3.4 干物质重测量

2018年和2019年分别于6月8日和6月25日每个处理随机选取10株，测定单株干物质重。测量方法采用烘干法，将植株装入牛皮纸袋在烘箱105℃下杀青30min，然后在75℃下烘干至恒重。

1.4 数据处理与统计分析

所有数据均采用 Microsoft Excel 2013软件处理后，用SPSS统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同秸秆还田方式对玉米出苗率的影响

通过对2018年和2019年不同秸秆还田方式出苗率研究表明（见表2），2a不同秸秆还田方式出苗率差异均未达到显著水平（P>0.05），2018年出苗率CK和深翻最高，覆盖还田最低，碎混还田位于中间，CK和深翻还田分别比碎混还田和覆盖还田出苗率高1.49%和3.82%;2019年出苗率碎混还田>深翻还田>CK>覆盖还田，碎混还田和深翻还田比CK提高8.41%和5.45%，而覆盖还田比CK出苗率降低1.2%。2a不同秸秆还田方式出苗率变异系数大小表现出相同规律，即覆盖还田>碎混还田>CK>深翻还田，说明覆盖还田虽然出苗率与其它秸秆还田方式差异不显著，但是出苗整齐度较差，而深翻还田整齐度最好。

2.2 不同秸秆还田方式对玉米生育进程的影响

通过对不同秸秆还田方式生育进程调查表明（见表3），2018年深翻还田与CK出苗期相同，碎混还田比CK延迟2d，覆盖还田比CK延迟5d;6叶期深翻还田比CK提前1d，碎混还田比CK延迟1d，覆盖还田比CK延迟4d。2019年深翻还田与CK出苗期和6叶期相同，碎混还田出苗期和6叶期分别较CK延迟2d和1d，覆盖还田出苗期和6叶期分别较CK延迟5d和4d。

2.3 不同秸秆还田方式对玉米苗期株高的影响

不同秸秆还田方式对玉米株高影响如表4所示，2018年株高顺序依次为CK>深翻还田>碎混还田>覆盖还田，不同秸秆还田方式之间，除深翻还田与CK，深翻还田与碎混还田之间差异不显著，其它不同秸秆还田方式之间差异达到显著水平（P<0.05）。CK和深翻还田株高变异系数小于碎混还田和覆盖还田。2019年株高顺序依次为CK>碎混还田>深翻还田>覆盖还田，不同秸秆还田方式之间，除深翻还田与碎混还田之间差异不显著外，其它不同秸秆还田方式之间差异达到显著水平（P<0.05）。不同秸秆还田方式间株高变异系数差异较小。

2.4 不同秸秆还田方式对玉米苗期干物质积累的影响

通过不同秸秆还田方式对玉米苗期单株干物质积累研究表明（见表5），2018年单株干重大小顺序为CK>碎混还田>深翻还田>覆盖还田，变异系数大小顺序为覆盖还田>碎混还田>深翻还田>CK;2019年单株干重大小顺序为CK>深翻还田>碎混还田>覆盖还田。方差分析显示，2a除了深翻还田与碎混还田之间差异不显著之外，其它不同秸秆还田方式之间差异达到显著水平（P<0.05），变异系数大小顺序为覆盖还田>碎混还田>CK>深翻還田，但是不同秸秆还田方式之间单株干重变异系数差异比2018年小。

3 结论与讨论

在本研究中，虽然不同秸秆还田方式下玉米出苗率差异不显著，但是2a秸秆覆盖还田出苗率最低，2018年分别较CK、深翻还田和碎混还田降低3.82%、3.82%和2.33%;2019分别较CK、深翻还田和碎混还田降低1.29%、6.74%和9.7%。不同年度深翻还田和碎混还田对出苗率影响不同。研究结果显示，深翻还田出苗效果好于CK，而覆盖还田效果最差，碎混还田与CK差异不大。不同秸秆还田方式对出苗的影响主要原因是秸秆还田后土壤结构不同[4，6]，进而影响了土壤水分、温度状况[7，8]，导致出苗时间和整齐度不同。本研究表明，不同秸秆还田方式对玉米出苗及生育进程影响不同。深翻还田玉米生育进程与CK基本一致，碎混还田出苗延迟2d，6叶期延迟1d，覆盖还田出苗延迟5d，6叶期延迟4～5d。不同秸秆还田方式均显著降低了苗期株高和单株干物积累量，其中覆盖还田降低幅度最大，2018年和2019年株高分别降低37.44%和38.97%，单株干物质分别降低43.07%和56.60%;深翻还田与碎混还田之间株高和单株干物质积累量差异不显著。有关秸秆还田对玉米6叶期之后生长发育及产量的影响有待进一步研究。

综合分析认为，不同秸秆还田方式下的玉米出苗时间、生育进程、苗期株高和干物质积累量是不同的。与常规灭茬起垄相比，深翻还田有利于提高出苗率和整齐度，生育进程与CK基本一致，碎混还田降低了出苗整齐度，延迟玉米出苗和6叶期时间，覆盖还田延迟出苗时间、降低出苗率和整齐度。所有秸秆还田处理均降低苗期株高和单株干物质积累，秸秆覆盖降低幅度最大，碎混还田和深翻还田降低幅度小于覆盖还田。

参考文献

[1] 韩晓增， 邹文秀.我国东北黑土地保护与肥力提升的成效与建议[J].中国科学院院刊，2018，33（02）： 206-212.

[2] 马守义，谢丽华，朱广石.黑土地保护性耕作技术的思考[J].玉米科学，2018，26（01）：116-119.

[3]石祖梁，贾涛，王亚静，等.我国农作物秸秆综合利用现状及焚烧碳排放估算[J].中国农业资源与区划， 2017，38（09）：32-37.

[4] 蔡红光，梁尧，刘慧涛，等. 东北地区玉米秸秆全量深翻还田耕种技术研究[J].玉米科学，2019，27（05）：123-129.

[5] 李少昆，王振华.高增贵，等.北方春玉米田间种植手册[M].北京：中国农业出版社，2012.

[6] 徐莹莹，王俊河，刘玉涛，等. 秸秆不同还田方式对土壤物理性状玉米产量的影响[J].玉米科学，2018，26（05）： 78-84.

[7] 董智.秸秆覆盖免耕对土壤有机质转化积累及玉米生长的影响[D].沈阳：沈阳农业大学，2013.

[8] 梁尧，蔡红光，闫孝贡，等.玉米秸秆不同还田方式对黑土肥力特征的影响[J].玉米科学， 2016，24（06）： 107-113.

（责任编辑  周康）