起壟覆蓋秸稈對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分利用的影響

司賢宗，張翔，毛家偉，李亮，李國(guó)平，余輝

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南鄭州450002；2.正陽(yáng)縣花生研究所，河南正陽(yáng)463600）

起壟覆蓋秸稈對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分利用的影響

司賢宗1，張翔1，毛家偉1，李亮1，李國(guó)平1，余輝2

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南鄭州450002；2.正陽(yáng)縣花生研究所，河南正陽(yáng)463600）

采用大田隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在花生起壟種植方式下，研究了秸稈覆蓋方式對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分利用的影響。結(jié)果表明，與不覆蓋秸稈相比，秸稈覆蓋降低了花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)，減少了花針期、結(jié)莢期、飽果期花生葉片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、全鉀的含量，減少了花生對(duì)氮磷鉀的吸收積累；其中，壟溝覆蓋秸稈對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響較小，產(chǎn)量降低181.4 kg/hm2，降低幅度僅為3.9%。試驗(yàn)條件下，小麥秸稈覆蓋量為4 500 kg/hm2，花生能獲得較高的莢果產(chǎn)量和氮、磷、鉀的積累量，分別為4 481.0，234.6，33.5，112.5 kg/hm2；壟溝覆蓋秸稈種植花生是既能夠充分利用小麥秸稈資源，又能保證花生豐產(chǎn)的合理栽培方式。

起壟耕作；秸稈覆蓋；花生；生長(zhǎng)發(fā)育；養(yǎng)分利用

河南花生產(chǎn)區(qū)主要的種植制度是冬小麥—夏花生輪作，小麥?zhǔn)斋@后，秸稈通常作肥料、飼料、燃料、原料，焚燒和棄置亂堆，其中，肥料用量最多，包括秸稈直接還田，占秸稈總量的36.6%[1]，秸稈直接還田方式可分為秸稈翻壓還田和覆蓋還田，在小麥—玉米輪作體系中，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)玉米秸稈翻壓還田種植小麥和小麥秸稈覆蓋還田種植玉米，秸稈翻壓還田能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、培肥土壤，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義[2-4]，但秸稈在土壤淺層不能很快腐爛，影響犁耕和旋耕作業(yè)，導(dǎo)致播種質(zhì)量差，不利于下茬作物培育壯苗，易造成“黃弱苗”，甚至減產(chǎn)[5]?；ㄉ敲苤病⒛秃?、怕漬澇作物，夏直播花生生育后期降雨頻繁、降雨量大，易造成田間積水，形成漬害，花生產(chǎn)量、品質(zhì)明顯受到影響，嚴(yán)重時(shí)莢果在土壤中腐爛[6]；壟作有利于花生田排水防澇，改善花生的生長(zhǎng)環(huán)境，增加花生的產(chǎn)量[7-8]。秸稈覆蓋還田能降低耕層土壤水分的蒸發(fā)速度，從而增加耕層土壤含水量，降低土壤的溫度，增加了土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量[9]；增加了土壤細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量[10]，提高了土壤脲酶、蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶的活性[11]。關(guān)于秸稈覆蓋對(duì)冬小麥[12-13]、夏玉米[14-15]、馬鈴薯[16]和油菜[17]產(chǎn)量影響的報(bào)道較多，而花生的生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程是地上開(kāi)花，授粉后，子房柄形成果針，入土后形成花生果，明顯不同于一般的糧食、油料和經(jīng)濟(jì)作物。有關(guān)小麥秸稈覆蓋還田對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分利用的影響還鮮見(jiàn)報(bào)道。

本試驗(yàn)通過(guò)花生起壟種植模式，研究不覆蓋小麥秸稈、壟面覆蓋、壟溝覆蓋及壟面和壟溝全覆蓋小麥秸稈對(duì)花生產(chǎn)量、生長(zhǎng)發(fā)育和養(yǎng)分利用的影響，旨在為小麥?zhǔn)斋@后秸稈合理處置提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年6—10月在河南省正陽(yáng)縣蘭青鄉(xiāng)大余莊花生試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤為砂姜黑土，質(zhì)地為黏壤，地勢(shì)平坦，土壤肥力均勻，排灌條件良好。耕層土壤基礎(chǔ)地力：有機(jī)質(zhì)15.50 g/kg，全氮1.16 g/kg，速效氮75.4 mg/kg，速效磷26.2 mg/kg，速效鉀105.5 mg/kg，pH值4.68。

1.2 試驗(yàn)材料

供試花生品種為豫花23。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，分別是：T1.不覆蓋小麥秸稈（CK）；T2.壟面覆蓋小麥秸稈，覆蓋量為4500kg/hm2；T3.壟溝覆蓋小麥秸稈，覆蓋量為4 500 kg/hm2；T4.壟面和壟溝覆蓋小麥秸稈，壟面和壟溝的覆蓋量均為4 500 kg/hm2。

試驗(yàn)各處理氮磷鉀用量均相同，氮磷鉀用量分別為N 150 kg/hm2，P5O290 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2。肥料全部作為基肥施用，撒施起壟后種植花生。試驗(yàn)小區(qū)面積為15 m2（3 m×5 m），隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。每穴種植2?；ㄉN子，播種密度為16.5萬(wàn)穴/hm2。試驗(yàn)于2015年6月9日整地，6月10日播種，9月25日收獲。其他田間管理按照一般豐產(chǎn)大田進(jìn)行。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在花針期、結(jié)莢期、飽果期，每個(gè)處理選取有代表性的5株花生，每株取5片新展開(kāi)葉，采用植物養(yǎng)分測(cè)定儀（TYS-4N型）測(cè)定花生葉片SPAD值。

在結(jié)莢期，每個(gè)處理取有代表性的5株花生，用清水沖洗花生根系，分別調(diào)查每株的根瘤數(shù)。

花生收獲后，分別按照花生莖、葉、根、果殼和花生籽粒等部位分開(kāi)，在105℃下殺青15 min，65℃恒溫烘干，測(cè)定其干物質(zhì)量，樣品粉碎后測(cè)定其養(yǎng)分含量。

1.5 收獲與計(jì)產(chǎn)

花生收獲后，每個(gè)處理分別取4 m2的花生進(jìn)行收獲、晾曬并稱質(zhì)量計(jì)產(chǎn)；同時(shí)每個(gè)處理采集有代表性的10株花生進(jìn)行考種，測(cè)定其主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)等農(nóng)藝性狀。

1.6 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理；用DPS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析；用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)花生農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

由表1可知，與不覆蓋（T1）處理相比，壟面覆蓋（T2）、壟溝覆蓋（T3）處理的花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)差異不顯著，但壟面和壟溝全部覆蓋（T4）處理花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)較不覆蓋處理顯著降低。說(shuō)明不同覆蓋方式對(duì)花生地上部生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生了一定影響。

不同秸稈覆蓋方式對(duì)花生產(chǎn)量有顯著的影響（P＝0.017 8）。與不覆蓋（T1）處理相比，壟面覆蓋（T2）和全部覆蓋（T4）處理的花生產(chǎn)量有所降低，分別比不覆蓋處理減產(chǎn)10.0%和11.2%；而壟溝覆蓋處理與不覆蓋處理的花生產(chǎn)量差異不顯著，表明壟面覆蓋和壟溝、壟面全部覆蓋使花生生長(zhǎng)差于不覆蓋處理，而壟溝覆蓋處理對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成影響不大，基本與不覆蓋處理相當(dāng)，故采用壟溝覆蓋對(duì)花生豐產(chǎn)較好。

表1 起壟覆蓋秸稈對(duì)花生農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

2.2 不同處理對(duì)花生不同生育期葉片SPAD值的影響

從表2可以看出，隨著花生生育期的推移，葉片SPAD值呈拋物線變化趨勢(shì)，花生結(jié)莢期葉片SPAD值最高。不同處理對(duì)花針期花生葉片SPAD值沒(méi)有顯著影響，而對(duì)花生結(jié)莢期、飽果期葉片有明顯的影響；在花生不同生育期，不覆蓋秸稈（T1）處理的葉片SPAD值最大，其次為壟溝覆蓋秸稈（T3），壟面覆蓋秸稈（T2）處理的較小，全部覆蓋秸稈（T4）處理的最小，表明秸稈覆蓋對(duì)花生葉片SPAD值有不同程度的影響。

表2 起壟覆蓋秸稈對(duì)花生不同生育期葉片SPAD值的影響

2.3 不同處理對(duì)花生結(jié)莢期根瘤的影響

由圖1可知，不同處理方式對(duì)花生結(jié)莢期根瘤有明顯的影響，不覆蓋秸稈（T1）處理的根瘤數(shù)最多，壟溝覆蓋秸稈（T3）次之，壟面覆蓋秸稈（T2）的較少，全部覆蓋秸稈（T4）的最少。表明覆蓋小麥秸稈不利于花生根瘤的形成。

2.4 不同處理對(duì)收獲后花生不同部位全氮、全磷、全鉀的影響

表3 起壟覆蓋秸稈對(duì)收獲后花生不同部位養(yǎng)分含量的影響

從表3可以看出，氮磷鉀在花生不同部位吸收分布規(guī)律明顯不同，花生籽粒中含氮量最高，其次是葉片中含氮量，莖中含氮量最低；籽粒中含磷量最高，其次是莖中含磷量，根和莢果中含磷量較低；莖中含鉀量最高，其次是葉中含鉀量，籽粒中含鉀量最低。不同處理對(duì)氮磷鉀的含量也有較大的影響，總的來(lái)說(shuō)，不覆蓋秸稈（T1）處理不同部位氮磷鉀含量最高，壟溝覆蓋秸稈（T3）處理次之，壟面覆蓋秸稈（T2）處理較低，全部覆蓋秸稈（T4）處理最低。表明覆蓋秸稈能降低花生不同部位全氮、全磷、全鉀的含量。

2.5 不同處理對(duì)花生氮磷鉀積累量的影響

由表4可知，不同覆蓋處理對(duì)花生氮磷鉀吸收積累有顯著的影響。不覆蓋（T1）處理植株氮、磷、鉀吸收積累量最大，壟溝覆蓋（T3）處理植株氮、磷、鉀吸收積累量與不覆蓋處理差異不顯著，而壟面覆蓋（T2）、全部覆蓋（T4）處理使花生植株氮、磷、鉀吸收積累量明顯降低，這與花生產(chǎn)量結(jié)果基本一致，說(shuō)明植株養(yǎng)分吸收積累的多少對(duì)花生產(chǎn)量形成影響較大。

表4 起壟覆蓋秸稈對(duì)花生氮磷鉀積累量的影響kg/hm2

3 結(jié)論與討論

壟作能增加土壤的通透性，改善花生的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)根系發(fā)育，花生平均增產(chǎn)5.7%～17.7%[6-8]。祝新建等[14]研究認(rèn)為，秸稈覆蓋增加了冬小麥、夏玉米的產(chǎn)量，增幅分別為8.7%，8.9%。馬鈴薯產(chǎn)量增幅為33%～77%[16]。而李月興等[18]在寒帶風(fēng)沙土上的研究表明，秸稈覆蓋耕層土壤白天降溫，晚上增溫；玉米拔節(jié)前降溫，拔節(jié)后增溫，前期降溫影響大于后期增溫影響，秸稈覆蓋處理對(duì)玉米生長(zhǎng)有不利影響。本研究表明，秸稈覆蓋對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育和養(yǎng)分利用有明顯的影響，降低了花生葉片SPAD值、根部結(jié)瘤量、氮磷鉀含量和積累量，其中，壟溝覆蓋秸稈對(duì)花生的生長(zhǎng)發(fā)育和養(yǎng)分利用的影響最小，沒(méi)有造成花生顯著減產(chǎn)。然而，王以兵等[19]在干旱冷涼區(qū)的研究表明，與裸地種植花生相比，小麥秸稈覆蓋的花生田0～30 cm土層含水量增加5.1%，花生產(chǎn)量為2 736.0 kg/hm2，產(chǎn)量增加53.0%。楊富軍等[20-21]在裸地和覆膜栽培條件下，將秸稈切碎，均勻撒于地面，然后旋耕還田，增加了花生主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)，提高了葉片葉綠素含量和凈光合速率，增加了花生的生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、雙仁果率、飽果率和出仁率，降低了千克果數(shù)；花生產(chǎn)量分別為3 536.8，4 006.6 kg/hm2，比不還田分別增加8.1%，6.5%。有關(guān)起壟覆蓋秸稈對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響還需更深入的研究。

本試驗(yàn)條件下，小麥秸稈覆蓋量為4500kg/hm2，花生能獲得較高的莢果產(chǎn)量和氮、磷、鉀的積累量，分別為4 481.0，234.6，33.5，112.5 kg/hm2；壟溝覆蓋秸稈種植花生是既能夠充分利用小麥秸稈資源，又能保證花生豐產(chǎn)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

河南省花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（S2012-05-G02）；河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主創(chuàng)新專項(xiàng)基金項(xiàng)目；河南省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目（122101110600）

司賢宗（1975-），男，河南夏邑人，助理研究員，博士，主要從事經(jīng)濟(jì)作物施肥研究工作。張翔為通信作者。