增施秸秆腐熟剂对小麦生育特性及产量的影响

葛昌斌+廖平安+黄全民

摘要：针对玉米秸秆还田后对小麦生长发育的影响，设计连续3年增施秸秆腐熟剂的定位试验，以秸秆不还田、不施任何肥料为对照，同时设置拔节期追施氮肥和增施精制有机肥处理。通过连续3年的试验数据分析表明，增施秸秆腐熟剂可以显著提高小麦叶龄，促进小麦次生根的生长，提高小麦单株成穗数、千粒质量、单位面积穗数和收获指数，从而可以显著提高小麦产量。

關键词：秸秆还田；秸秆腐熟剂；小麦；群体；个体；产量

中图分类号： S512.104 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）11-0077-04

农作物秸秆是农作物除籽实以外的副产品，其主要成分是纤维素和木质素，另外含有丰富的有机碳和氮、磷、钾及其他营养元素。除少量用作工业原料、燃料外，秸秆主要用作有机肥料，秸秆还田增加土壤有机质的同时，促进了土壤微粒的团聚作用，它改善了土壤物理性状，改善了通气与水分的渗透性和保水能力，改良了土壤结构[1-4]。但是秸秆还田不当也会带来不良后果。主要由于秸秆翻压量过大、土壤水分含量不够、施氮肥不够、翻压质量不好等原因，妨碍耕作，影响出苗，出现烧苗、病虫害增加等现象，严重的还会造成减产。秸秆还田增施秸秆腐熟剂（简称BM）可以显著加快秸秆腐熟分解速度，减轻秸秆对小麦生长的不利影响[5]。2012—2015年，漯河市农业科学院小麦研究室研究人员在漯河及周边地区调查秸秆还田对小麦生长的影响，发现20%左右的秸秆还田麦田小麦长势较差（图1、图2、图3），主要表现为麦田耕作层秸秆堆积，小麦叶片似开水烫过，晴天叶片萎蔫、枯黄，出现此症状时间为11月中下旬至翌年3月上旬。本研究针对漯河及周边地区秸秆还田麦田的危害情况连续3年开展增施秸秆腐熟剂的定位试验，以期探明秸秆还田增施秸秆腐熟剂对小麦生育特性及产量的影响，为该地区及耕作习惯相似区域小麦生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及土壤状况

供试材料为郑麦366，肥料为复合肥（氮、磷、钾质量比为15 ∶22 ∶8）、尿素（含氮 46%）、秸秆腐熟剂和精制有机肥（氮、磷、钾含量≥5%），由河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所提供。

于2012—2015年在漯河市农业科学院试验基地进行定位试验。试验田土壤质地为砂姜黑土，前茬作物均为玉米，0～20 cm 耕层土壤在3个年度的有机质含量分别为18.15、18.71、19.24 g/kg，全氮含量分别为1.21、1.26、1.23 g/kg，有效磷含量分别为13.51、13.94、14.35 mg/kg，速效钾含量分别为95.18、94.76、95.93 mg/kg，pH值分别为7.1、7.2、7.1；肥力均一，排灌方便。

1.2 试验设计

试验为单因素随机区组设计，3次重复，小区长10 m，[HJ1.5mm]宽4.2 m，面积42 m2，播量为135 kg/hm2，行距23 cm，2012年10月15日、2013年10月14日和2014年10月16日播种，每小区设1 m双行样段2个，四周设有保护行。试验设5个处理，分别为处理1（T1）：秸秆不还田，不施任何肥料，为对照（CK）；处理2（T2）：秸秆还田，小麦专用复合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2、秸秆腐熟剂37.5 kg/hm2（按BM菌剂与细碎土体积比1 ∶2的比例混匀后撒在秸秆上），全部底施；处理3（T3）：秸秆还田，小麦专用复合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2（基肥 ∶追肥=4 ∶6，拔节初期追施）；处理4（T4）：

秸秆还田，小麦专用复合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2，并施用精制有机肥1 500 kg/hm2，全部底施；处理5（T5）：秸秆还田，小麦专用复合肥750 kg/hm2、尿素 150 kg/hm2，全部底施。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 基本苗和总茎数 分蘖初期每小区定2个点，按1 m双行的面积计算基本苗数。越冬、返青、起身、拔节、抽穗、扬花及成熟期在样段计数总茎数或穗数[6]。

1.3.2 个体生育特性 在不同生育时期对小区取20株为样本，调查主茎叶龄、单株茎蘖数和次生根数。

1.3.3 收获指数 对各小区均匀地段收获长2 m双行样段，收割后完全风干、脱粒，分别测定该样段的籽粒干质量和秸秆干质量，收获指数=成熟期子粒产量/成熟期地上部生物产量，成穗率=（成熟期穗数/最高总茎数）×100%。

1.3.4 产量及产量构成因素 计算单位面积穗数、穗粒数、单株穗数、穗长、每穗总小穗数和不孕小穗数[7-8]。

1.4 试验数据处理

用Exce1 2007进行数据基本统计分析；用DPS 9.5软件进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 增施秸秆腐熟剂对小麦产量、产量构成因素和收获指数的影响

表1所列为连续3年的定位试验数据，结果显示，各处理的株高、穗长、每穗总小穗数、不育小穗数差异均未达显著水平，表明增施秸秆腐熟剂与其他施肥方式相比对这些性状影响不大；而单株成穗数、千粒质量、单位面积穗数、经济产量和收获指数各处理间差异较大，部分差异达显著水平，表明秸秆还田配施秸秆腐熟剂可以显著改善这些性状，同时秸秆还田增施有机肥也可以改善这些性状[8]，但不及秸秆腐熟剂效果好。

2.2 不同处理下小麦的个体生育动态

2.2.1 单株主茎叶龄的变化影响 表2连续3年的定位试验数据显示，增施秸秆腐熟剂主要影响小麦返青期、起身期和拔节期主茎的叶龄变化，这3个时期T2与其他处理（2013年返青期除外）比较差异多数达到显著水平，表明增施秸秆腐熟剂可以显著提高小麦叶龄，秸秆还田增施有机肥也可以提高小麦主茎叶龄，但不及秸秆腐熟剂效果好。

2.2.2 单株茎蘖数的变化影响 表3连续3年的定位试验数据显示，2013年试验各处理对单株茎蘖数影响不大，可能由于以前地力比较均匀；2014、2015年增施秸秆腐熟剂效果显现出来，各处理从起身期开始秸秆腐熟剂处理的小区表现较好，其中起身期连续两年的单株茎蘖数都是最高，2014、2015年与其他处理差异基本达到显著水平，这与小麦大田实际调查结果相似（秸秆还田未施腐熟剂的麦田该时期长势较差），同时也表明秸秆还田的不良反应表现在小麦起身期前后。

2.2.3 单株次生根的变化 表4连续3年的定位试验数据显示，2013年试验各处理的单株次生根差异不大，可能由于以前地力比较均匀；2014、2015年试验数据显示，与对照相比较其他各处理差异基本达到显著水平，但以增施秸秆腐熟剂和有机肥效果较好，其中增施秸秆腐熟剂对小麦单株次生根的影响最大，可以显著改善小麦次生根的发育。结果表明秸秆还田增施秸秆腐熟剂和有机肥明显起到促进次生根生长的作用，与高式余等研究结果[9-10]相近。

2.3 不同处理对小麦群体总茎数消长动态和成穗率的影响

表5连续3年的定位试验数据显示，试验各处理对小麦拔节期之前的茎数影响不大，主要影响在小麦两极分化之后显现出来，拔节期之后，小麦生长增施秸秆腐熟剂和有机肥的优势逐渐显现出来，增施秸秆腐熟剂的效果更佳，到了开花期和成熟期与其他多数处理相比差异达显著水平，通过前面的对比可知，增施有机肥可以提高小麦总茎（穗）数，增施秸秆腐熟剂对小麦总茎（穗）数提高效果更加明显。从成穗率来看，不同处理的成穗率差异不显著，表明增施秸秆腐熟剂和有机肥对成穗率影响不大。

3 讨论

秸秆腐熟剂含多种微生物，能使农田秸秆等有机废弃物快速腐熟，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素转换成为植物生长所需的营养物质，并产生大量有益微生物，可刺激作物生长、提高土壤有机质含量、增强植物抗逆性、提高作物产量[11-12]，在麦田施用腐熟剂的试验效果研究已有相关报道[5，13-15]。施用BM秸秆腐熟剂腐熟时间提早，对小麦株高、茎粗、穗长、穗粒数、千粒质量等各项指标均有影响，小麦株高增加主要依赖于氮素，秸秆腐熟过程中夺取了土壤中的氮素，虽然后期秸秆腐熟释放了各种营养元素，使植株生长健壮，穗长、穗粒数、分蘖多，千粒质量提高，对产量有促进作用，但还是对株高造成一定的影响[16]。秸秆腐熟剂对农作物秸秆还田具有很好的辅助作用。已有多个关于秸秆腐熟剂的应用效果报道，且对作物的增产效果显著[17-25]。

李仟等研究认为：秸秆还田不施肥时作物产量较低，而配施有机无机肥料后能够显著提高作物产量，尤其配施有机肥和秸秆腐熟剂时增产效果更明显[26-28]，本研究的结果与李仟等的一致。笔者所在课题组正在开展秸秆还田配施有机肥和秸秆腐熟剂的研究，有望进一步优化秸秆还田后的施肥方法，进一步改善麦田卫生环境。

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