吉林省中部玉米秸稈還田方式對(duì)出苗及苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響

李瑞平 羅洋 鄭洪兵

摘 要：為科學(xué)評(píng)價(jià)吉林省中部不同秸稈還田方式技術(shù)效果，本研究在大田試驗(yàn)條件下，以滅茬起壟（CK）為對(duì)照，設(shè)置秸稈深翻還田、秸稈碎混還田和秸稈覆蓋還田3種玉米秸稈還田方式，研究不同秸稈還田方式對(duì)玉米出苗率、生育進(jìn)程、苗期株高和單株干物質(zhì)積累的影響。研究結(jié)果表明，不同秸稈還田方式對(duì)玉米出苗率、生育進(jìn)程、苗期株高和干物質(zhì)積累量具有不同影響;與CK相比，秸稈深翻還田有利于提高出苗率和整齊度，生育進(jìn)程與CK基本一致，秸稈碎混還田降低了出苗整齊度，玉米出苗時(shí)間和6葉期分別延遲2d和1d，秸稈覆蓋還田出苗率雖然與其它處理差異不顯著，但是出苗率降低幅度最大，出苗整齊度最差，玉米出苗時(shí)間和6葉期分別延遲5d和4～5d;所有秸稈還田處理均降低苗期株高和單株干物質(zhì)積累，秸稈覆蓋處理降低幅度最大，碎混還田和深翻還田降低幅度小于覆蓋還田。

關(guān)鍵詞：秸稈還田;玉米;出苗率;生長(zhǎng)發(fā)育

中圖分類號(hào)：S344 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200930002

秸稈還田不僅可以防止黑土退化[1，2]，還可以避免焚燒秸稈帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題[3]。但是，在東北玉米秸稈還田比例較低，據(jù)報(bào)道，吉林省玉米秸稈還田比例僅為15%，30%左右的秸稈被直接廢棄或焚燒[4]。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)社會(huì)各界努力，在吉林省形成了以覆蓋還田、深翻還田、碎混還田（混耙還田和旋混還田）為主的秸稈還田方式，不同的秸稈還田方式對(duì)播種、出苗、生長(zhǎng)發(fā)育影響不盡相同。為科學(xué)評(píng)價(jià)不同秸稈還田方式技術(shù)效果，本研究主要針對(duì)不同秸稈還田方式對(duì)玉米出苗及苗期生長(zhǎng)發(fā)育影響不同，開(kāi)展相關(guān)研究，為吉林省玉米秸稈還田應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2018—2019年在吉林省公主嶺市范家屯鎮(zhèn)香山村（N43°45′，E125°01′）吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)站實(shí)施，試驗(yàn)站位于吉林省中部半濕潤(rùn)區(qū)，年平均氣溫4～6℃，≥10℃積溫2860℃，無(wú)霜期140d。常年平均降雨量567mm，主要集中在6—9月。土壤類型屬于薄層黑土。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)3種秸稈還田方式，以當(dāng)?shù)販绮缙饓牛–K）為對(duì)照，共4個(gè)處理，各種秸稈還田操作方式見(jiàn)表1。各處理大區(qū)排列，每個(gè)處理長(zhǎng)200m，寬20壟，壟距65cm。所有處理采用的玉米品種、播種密度、施肥水平和除草方式均相同。玉米品種為“先玉335”，播種密度6.0萬(wàn)株·hm-2，施肥水平均為純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閉除草，其它田間管理方式一致。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目與方法

1.3.1 出苗率

去掉邊行4行和地頭10m，隨機(jī)調(diào)查10m長(zhǎng)度出苗率，5次重復(fù)。

田間出苗率（%）=田間苗數(shù)/理論出苗株數(shù)×100。

1.3.2 生育時(shí)期記載

準(zhǔn)確記錄播種、出苗期和6葉期（展葉）。出苗后，各處理定株50株，記錄生育時(shí)期，判斷是否出苗或者達(dá)到6葉期，按照調(diào)查出苗或者6葉期的株數(shù)達(dá)到調(diào)查總株數(shù)的50%為標(biāo)準(zhǔn)[5]。

1.3.3 株高測(cè)量

2018年和2019年分別于6月8日和6月25日測(cè)量玉米自然高度，每個(gè)處理隨機(jī)測(cè)量20株。

1.3.4 干物質(zhì)重測(cè)量

2018年和2019年分別于6月8日和6月25日每個(gè)處理隨機(jī)選取10株，測(cè)定單株干物質(zhì)重。測(cè)量方法采用烘干法，將植株裝入牛皮紙袋在烘箱105℃下殺青30min，然后在75℃下烘干至恒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)均采用 Microsoft Excel 2013軟件處理后，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同秸稈還田方式對(duì)玉米出苗率的影響

通過(guò)對(duì)2018年和2019年不同秸稈還田方式出苗率研究表明（見(jiàn)表2），2a不同秸稈還田方式出苗率差異均未達(dá)到顯著水平（P>0.05），2018年出苗率CK和深翻最高，覆蓋還田最低，碎混還田位于中間，CK和深翻還田分別比碎混還田和覆蓋還田出苗率高1.49%和3.82%;2019年出苗率碎混還田>深翻還田>CK>覆蓋還田，碎混還田和深翻還田比CK提高8.41%和5.45%，而覆蓋還田比CK出苗率降低1.2%。2a不同秸稈還田方式出苗率變異系數(shù)大小表現(xiàn)出相同規(guī)律，即覆蓋還田>碎混還田>CK>深翻還田，說(shuō)明覆蓋還田雖然出苗率與其它秸稈還田方式差異不顯著，但是出苗整齊度較差，而深翻還田整齊度最好。

2.2 不同秸稈還田方式對(duì)玉米生育進(jìn)程的影響

通過(guò)對(duì)不同秸稈還田方式生育進(jìn)程調(diào)查表明（見(jiàn)表3），2018年深翻還田與CK出苗期相同，碎混還田比CK延遲2d，覆蓋還田比CK延遲5d;6葉期深翻還田比CK提前1d，碎混還田比CK延遲1d，覆蓋還田比CK延遲4d。2019年深翻還田與CK出苗期和6葉期相同，碎混還田出苗期和6葉期分別較CK延遲2d和1d，覆蓋還田出苗期和6葉期分別較CK延遲5d和4d。

2.3 不同秸稈還田方式對(duì)玉米苗期株高的影響

不同秸稈還田方式對(duì)玉米株高影響如表4所示，2018年株高順序依次為CK>深翻還田>碎混還田>覆蓋還田，不同秸稈還田方式之間，除深翻還田與CK，深翻還田與碎混還田之間差異不顯著，其它不同秸稈還田方式之間差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）。CK和深翻還田株高變異系數(shù)小于碎混還田和覆蓋還田。2019年株高順序依次為CK>碎混還田>深翻還田>覆蓋還田，不同秸稈還田方式之間，除深翻還田與碎混還田之間差異不顯著外，其它不同秸稈還田方式之間差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）。不同秸稈還田方式間株高變異系數(shù)差異較小。

2.4 不同秸稈還田方式對(duì)玉米苗期干物質(zhì)積累的影響

通過(guò)不同秸稈還田方式對(duì)玉米苗期單株干物質(zhì)積累研究表明（見(jiàn)表5），2018年單株干重大小順序?yàn)镃K>碎混還田>深翻還田>覆蓋還田，變異系數(shù)大小順序?yàn)楦采w還田>碎混還田>深翻還田>CK;2019年單株干重大小順序?yàn)镃K>深翻還田>碎混還田>覆蓋還田。方差分析顯示，2a除了深翻還田與碎混還田之間差異不顯著之外，其它不同秸稈還田方式之間差異達(dá)到顯著水平（P<0.05），變異系數(shù)大小順序?yàn)楦采w還田>碎混還田>CK>深翻還田，但是不同秸稈還田方式之間單株干重變異系數(shù)差異比2018年小。

3 結(jié)論與討論

在本研究中，雖然不同秸稈還田方式下玉米出苗率差異不顯著，但是2a秸稈覆蓋還田出苗率最低，2018年分別較CK、深翻還田和碎混還田降低3.82%、3.82%和2.33%;2019分別較CK、深翻還田和碎混還田降低1.29%、6.74%和9.7%。不同年度深翻還田和碎混還田對(duì)出苗率影響不同。研究結(jié)果顯示，深翻還田出苗效果好于CK，而覆蓋還田效果最差，碎混還田與CK差異不大。不同秸稈還田方式對(duì)出苗的影響主要原因是秸稈還田后土壤結(jié)構(gòu)不同[4，6]，進(jìn)而影響了土壤水分、溫度狀況[7，8]，導(dǎo)致出苗時(shí)間和整齊度不同。本研究表明，不同秸稈還田方式對(duì)玉米出苗及生育進(jìn)程影響不同。深翻還田玉米生育進(jìn)程與CK基本一致，碎混還田出苗延遲2d，6葉期延遲1d，覆蓋還田出苗延遲5d，6葉期延遲4～5d。不同秸稈還田方式均顯著降低了苗期株高和單株干物積累量，其中覆蓋還田降低幅度最大，2018年和2019年株高分別降低37.44%和38.97%，單株干物質(zhì)分別降低43.07%和56.60%;深翻還田與碎混還田之間株高和單株干物質(zhì)積累量差異不顯著。有關(guān)秸稈還田對(duì)玉米6葉期之后生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響有待進(jìn)一步研究。

綜合分析認(rèn)為，不同秸稈還田方式下的玉米出苗時(shí)間、生育進(jìn)程、苗期株高和干物質(zhì)積累量是不同的。與常規(guī)滅茬起壟相比，深翻還田有利于提高出苗率和整齊度，生育進(jìn)程與CK基本一致，碎混還田降低了出苗整齊度，延遲玉米出苗和6葉期時(shí)間，覆蓋還田延遲出苗時(shí)間、降低出苗率和整齊度。所有秸稈還田處理均降低苗期株高和單株干物質(zhì)積累，秸稈覆蓋降低幅度最大，碎混還田和深翻還田降低幅度小于覆蓋還田。

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（責(zé)任編輯 ?周康）