稻草还田对土壤与小麦产量及其构成因素的影响

刘惠婷， 陈一定

(1.桐乡市濮院镇油车桥粮油农机专业合作社，浙江 桐乡 314500； 2.浙江省耕地质量与肥料管理总站，浙江 杭州 310020；3.浙江农艺师学院，浙江 杭州 310021)

土壤是万物之本、生命之源，其质量的好坏直接影响作物产量的高低[1]。研究证实，稻草还田是提高土壤养分含量、改善土壤质地结构、提高土壤综合生产能力的重要举措[2-4]。但关于稻草长期还田对耕地质量的影响，以及稻草还田时机和还田量对后茬作物产量的影响报道较少。小麦是我国最主要的粮食作物之一，其产量的高低事关国家粮食安全大事。为此本试验以小麦为材料，在研究稻草长期还田对耕地质量影响的基础上，进一步探索了稻草还田时机和还田量对小麦产量及其构成因素的影响，以期探明小麦高产条件下最佳稻草还田模式。

1 材料与方法

1.1 材料

参试小麦品种为石麦26。

1.2 方法

长期稻草还田对土壤养分含量的影响试验。于2009—2017年采用田间定位试验，设置常规施肥、稻草还田2个处理。稻草还田处理，在水稻收割时，收割机将稻草打碎，按照还田草量进行耕翻还田。供试土壤基本理化性状：有机质26.10 g·kg-1、全氮1.29 g·kg-1、有效磷25.00 mg·kg-1、速效钾 44.00 mg·kg-1、pH值 5.35。作物采收后采集土样测定土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，以及pH值。

稻草还田时机和还田量对小麦产量的影响试验。于2019—2020年春在桐乡市濮院镇油车桥村进行。采用大田试验，设置播前稻草半量还田(E50)、播后稻草半量还田(L50)、播前稻草全量还田(E100)、稻草不还田对照(CK)4个处理。其中半量还田稻草用量为3 000 kg·hm-2，全量还田稻草用量为6 000 kg·hm-2。稻草还田操作方式，在水稻收割时，收割机将稻草打碎，按照还田量进行耕翻还田。

2个试验施肥按照当地常规进行，各处理田间管理措施按照常规进行。收获期采集不同处理的小麦样品，测定植株每穗粒数、千粒重和产量。

1.3 数据处理

数据采用DPS2000软件进行统计分析，利用Origin 8.0软件进行制图。

2 结果与讨论

2.1 长期稻草还田对土壤养分的影响

表1表明，长达9 a的田间定位试验数据显示，稻草还田处理提高了土壤养分含量以及pH，其中土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量较试验前(2009年)土壤基础值分别提高8.8%、28.7%、65.6%和438.4%，土壤pH提高0.15单位；常规施肥处理土壤有酸化现象，表明稻草还田具有长期的土壤培肥功效，生产中可大力推广应用。

表1 长期稻草还田对土壤养分含量的影响

2.2 稻草还田时机和还田量对小麦产量的影响

由图1可见，稻草还田E50、L50、E100处理小麦产量均高于无稻草还田的对照(CK)，分别是对照的1.40、1.31和1.12倍。稻草还田量和还田时机对小麦产量有一定影响，播前稻草半量还田(E50)处理小麦产量最高，为7 650 kg·hm-2，播后稻草半量还田(L50)处理次之。

图1 稻草还田时机和还田量对小麦产量的影响

2.3 稻草还田时机和还田量对小麦产量构成因素的影响

由表2可见，稻草还田处理提高了小麦有效穗、每穗粒数和千粒重等产量构成因素。其中播前稻草半量还田(E50)小麦有效穗、每穗粒数和千粒重分别较对照高53.2%、50.7%和29.6%。对不同稻草还田模式产量构成因素的比较发现，播前稻草半量还田的有效穗数最高，播后稻草半量还田次之，播前稻草全量还田最低；每穗粒数和千粒重的变化趋势与有效穗一致，也是播前半量还田最高，播后半量还田次之，播前全量还田最低。

表2 稻草还田时机和还田量对小麦产量构成因素的影响

3 小结与讨论

稻草还田是农业利用稻草的常见方式之一[5-6]，稻草还田可提高土壤全氮、全磷、全钾和土壤有机质含量，提高pH 值[7]，增加土壤胡敏酸和胡敏素的含量，增加富里酸含量并使之处于稳定水平，还能够显著地提高CHA/CFA和PQ值，提高耕地质量水平[8]。本试验结果表明，长期稻草还田提高了土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量，并改善土壤酸碱度，可长期应用于土壤的改良培肥。

稻草还田影响作物产量水平，赵士诚等[9]研究发现，稻草还田提高小麦-玉米轮作系统的作物产量水平，稻草还田对小麦产量的影响可能是由于稻草还田显著提高冬小麦全生育期干物质积累总量，降低开花前干物质积累量及其占全生育期比例[10]。本试验发现，稻草还田提高小麦产量，可能是由于稻草还田提高了有效穗、每穗粒数和千粒重等产量构成因素的共同作用。

试验还表明，稻草还田时机和还田量影响小麦产量。播前稻草半量还田小麦产量最高，播后稻草半量还田次之，播前稻草全量还田产量最低，稻草还田时机和还田量对产量的影响可能是通过影响有效穗、每穗粒数、千粒重实现的。稻草半量还田的小麦产量、有效穗、每穗粒数、千粒重高于稻草全量还田，可能是由于试验期间有雨雪冻害天气，与稻草半量还田相比，全量还田土壤中稻草较多、空隙较大，小麦出苗不均，根系发育不良，易受冻害天气影响。

综上所述，稻草还田时机和还田量是影响小麦产量的重要因素。稻草还田处理小麦产量高于无稻草还田，稻草半量还田小麦产量高于全量还田，播前稻草还田小麦产量高于播后稻草还田，小麦高产条件下最佳稻草还田模式为播前稻草半量还田。