不同粉碎秸秆用量微垄覆盖沟播对春小麦产量的影响

张 蓉，马玲玲，孙长红，许 静，董禄信

（甘肃省通渭县农业技术推广中心，甘肃 通渭 743300）

全膜覆土穴播栽培技术在小麦生产上的应用，大幅度提高了旱作农业区小麦产量[1]，增加了土地产出率。然而该技术的推广，增加了聚乙烯农膜的使用量，带来的“白色污染”问题使农业可持续发展面临严重挑战。随之秸秆覆盖栽培技术应运而生。秸秆覆盖是一种重要的保墒技术，不仅可以改善土壤结构，增强土壤的蓄水能力，还能使土壤表层疏松，增加雨水入渗，提高土壤含水量[2]。本试验通过大田试验研究了新型绿色环保型集雨保墒栽培技术——秸秆粉碎微垄覆盖沟播集雨保墒技术，针对不同覆盖量对春小麦的穗数、穗粒数和千粒重3个要素的影响开展试验研究，进一步得到最佳的粉碎秸秆覆盖量，以期为旱作农业区小麦生产提供新的栽培模式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在通渭县碧玉镇石滩村，海拔1 740 m，生育期内月平均气温11.05 ℃、降水量233.6 mm。土壤为旱山地黄麻土，有机质含量11.26 g/kg、全氮1.20 g/kg、有效磷 18.7 mg/kg、全钾 15.5 g/kg，前茬作物为玉米。

1.2 试验设计

采用粉碎秸秆微垄覆盖沟播栽培方式，按不同粉碎秸秆用量单因素随机区组设计，3次重复。设7个处理，处理 1：不覆盖秸秆（CK）；处理 2：秸秆用量为 3 000 kg/hm2；处理 3：秸秆用量为 4 500 kg/hm2；处理4：秸秆用量为6 000 kg/hm2；处理5：秸秆用量为 7 500 kg/hm2；处理 6：秸秆用量为 9 000 kg/hm2；处理7：秸秆用量为10 500 kg/hm2，小区面积3.4 m×8 m=27.2 m2。小麦品种选用单株生产力高、抗逆性强、株型紧凑、经济系数高的高产品种陇春27号。施肥量：过磷酸钙600 kg/hm2，尿素255 kg/hm2，全部磷肥及2/3 氮肥按小区称量于播前混合均匀撒在地表深耕翻入，剩余的1/3 氮肥在春小麦拔节期追施，其他管理同大田。

1.3 栽培方式

1.3.1 秸秆处理 播种前先将往年的玉米秸秆粉碎成2～3 cm 的小段，然后将5.0 kg 尿素溶解于25 kg水中，喷洒在600 kg 秸秆上拌匀，最后在秸秆上撒入1.0 kg 秸秆腐熟剂后再次拌匀备用。

1.3.2 起垄方法 粉碎秸秆微垄覆盖沟播栽培：在春小麦播种期人工起宽22 cm、高15 cm 的垄，垄与垄之间形成12 cm 宽的沟，幅宽为34 cm，即秸秆覆盖垄宽22 cm、沟宽12 cm，每个小区共10 垄10 沟；将粉碎的秸秆按照设计覆盖量及小区面积折算出每个垄面覆盖的秸秆用量后，均匀撒在每个垄面上，再在秸秆上撒上一层细土，以防大风侵蚀。7个处理每个垄面上覆盖秸秆量分别为0 kg/垄、0.82 kg/垄、1.22 kg/垄、1.63 kg/垄、2.04 kg/垄、2.45 kg/垄、2.85 kg/垄。

1.3.3 播种方式 垄沟内播种2 行小麦，播量按225 kg/hm2折算出每行播种量，即30.6 g/行。

1.4 测定、记载项目与方法

1.4.1 生育期记载 记载播期、出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期、收获期。

1.4.2 考种项目 成熟期在每个处理中随机取15 株，测定株高、穗长、穗粒数、穗数、千粒重、产量。

1.4.3 产量测定 按小区单收单打，计算产量，并进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同粉碎秸秆用量对春小麦物候期和生育期的影响

从表1 可以看出，7个处理间的物候期各有差异，随着秸秆覆盖量的增加，各处理物候期均不同程度的出现延迟现象。处理6、处理7 的出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期、生育天数分别比处理 1（CK）延迟 3 d、4 d、4 d、7 d、4 d、6 d、8 d、5 d；处理 4、处理 5 的出苗期、开花期、灌浆期、成熟期、生育天数比处理1（CK）延迟1 d、2 d、4 d、4 d、3 d。随着秸秆覆盖量的增加，春小麦的各物候期延迟，尤其对春小麦抽穗时期影响最大，延迟小麦抽穗最长达7 d。

表1 各处理物候期和生育期

2.2 不同粉碎秸秆用量对春小麦主要经济性状的影响

从表2 可以看出，秸秆覆盖量对春小麦的株高、穗长、穗粒数和千粒重的影响不大。各处理的穗数平均数间有极显著差异。通过多重比较显示，覆盖秸秆与不覆盖秸秆间对单位面积内春小麦穗数有影响，当秸秆覆盖量在4 500～9 000 kg/hm2时，两者间差异达到极显著。秸秆量覆盖量为3 000 kg/hm2、4 500 kg/hm2和 10 500 kg/hm2与 处 理 1（CK）间差异不显著，秸秆量覆盖量 6 000 kg/hm2、7 500 kg/hm2、9 000 kg/hm2处 理 间 差 异 亦 不显著。

表2 秸秆覆盖量对春小麦主要经济性状的影响

2.3 不同粉碎秸秆用量对春小麦产量的影响

从表3 可以看出，秸秆覆盖量对春小麦产量有影响。随着秸秆覆盖量的增加，产量随之增加，而当秸秆量超过9 000 kg/hm2时产量不再增加。秸秆覆盖各处理产量为2 369.70～2 787.90 kg/hm2，比处理 1（CK）增产 0.83%～18.62%。其中，处理 4、处理 5、处理6 产量比处理1（CK）增产10%以上，分别增产18.62%、18.54%和14.67%。通过多重比较结果可知，处理 4 与处理 5 间无显著差异（P＞0.05）；处理 4、处理5 与除处理6 以外的其余4个秸秆覆盖处理间均有极显著差异（P＜0.01）；处理 3 与处理 1（CK）、处理7 间差异达到极显著（P＜0.01）；处理2 与处理1（CK）间存在显著差异（P＜0.05）；处理 7 与处理 1（CK）间差异不显著（P＞0.05）。

2.4 不同粉碎秸秆用量对春小麦经济效益的影响

从表3 可以看出，在不同粉碎秸秆用量覆盖微垄沟播栽培模式下，春小麦产量表现为处理4＞处理5＞处理6＞处理3＞处理2＞处理7＞处理 1（CK）。适量的粉碎秸秆覆盖能显著增加春小麦产量，处理 4、处理 5、处理 6 分别比处理 1（CK）增产437.70 kg/hm2、435.75 kg/hm2和 344.70 kg/hm2，按市场价2.25 元/kg 计算，分别可增加经济收入948.83 元 /hm2、980.44 元 /hm2和 775.58 元 /hm2。

表3 秸秆覆盖量对春小麦产量的影响

3 结论与讨论

3.1 结论

在粉碎秸秆微垄覆盖沟播栽培模式下，秸秆覆盖延长了春小麦的生育期，后延了物候期，能显著提高单位面积内春小麦的有效穗数，从而提高春小麦产量。当4 500 kg/hm2＜秸秆覆盖量≤9 000 kg/hm2时，春小麦增产幅度达到12%以上。综合分析，6 000 kg/hm2为最佳粉碎秸秆覆盖量，可使春小麦增产18.62%，增加经济收入900 元/hm2以上。程宏波等[3]的研究显示：秸秆覆盖可使春小麦增产21.7%～37.3%。本试验可使春小麦最高增产18.62%，导致这一不同结果的原因可能与当季降雨量有关，当季降雨越大，增产幅度越小。

3.2 讨论

一是覆盖秸秆与不覆盖秸秆对春小麦物候期有影响，春小麦物候期随着秸秆覆盖量的增加而逐渐延迟；粉碎秸秆覆盖量对春小麦抽穗期的影响最大。

二是本试验的结论是秸秆覆盖能显著提高单位面积内春小麦的有效穗数，从而提高春小麦产量，这一结论与刘宏胜、范园园、王贺正等[4-7]研究的结论基本一致。

三是王芳[8]的研究表明：秸秆覆盖量对小麦株高、穗长、穗粒数和千粒重均有影响。与本试验结论不相一致，出现这一结果的原因可能是由于本试验整个生育期内降雨较往年偏多50%以上，而秸秆覆盖增产的主要机理之一是蓄墒，在降雨量足够多的情况下，秸秆覆盖对春小麦的产量影响不大。粉碎秸秆覆盖微垄沟播能否对小麦的株高、穗长、穗粒数和千粒重有影响，有待进一步试验研究。