豆科作物秸稈還田對毛桃幼苗生長及養(yǎng)分吸收的影響

中圖分類號：S662.1;S14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000-4440（2025）06-1207-09

Abstract： In order to improve the comprehensive utilization of crop straws，and to screen the suitable types of legume crops for returningto the field，this studytook no application of straw as the control（CK），set four legume crops（Lablabpurpureus，Vigna unguiculata，Vignaumbellataand Phaseolusvulgaris）strawsas treatments，and the effects of applying different legume crop straws on the growth and nutrient absorption of peach seedlings were studied. The results showed that the straw of L_* purpureus increased the root and shoot biomass of peach seedlingsby

8.62% and 6.91% ，respectively，comparedwithCK，while the strawof V. umbellata decreased the shoot biomass of peach seedlings by 7.70% . Compared with CK，the straw of L ：purpureus increased the contents of chlorophyll a ，chlorophyll b， and carotenoids in the leaves of peach seedlings by 19.06% ， 22.12% ，and 18.78% ，respectively，the straws of L. purpureus， V. unguiculata and P . vulgaris significantly increased the antioxidant enzyme activities of peach seedlings，while the straw of V. umbellata decreased the activities of peroxidase （ P（DD ），catalase（ CAT ），and ascorbate peroxidase （ APX ）of peach seedlings by 4.99 % ， 5.23% ，and10.95 % ，respectively.The application of straws of four legume crops increased the total nitrogen contents in roots and shoots of peach seedlings，and the effect of V. umbellata straw was the most significant. The straws of V. umbellata and P . vulgaris also increased the total phosphorus content in roots of peach seedlings.In addition，thesoilalkali-hydrolyzablenitrogencontentandroottotalnitrogencontentshowedhighlysignificantpositivecorrlation withabovegroundtotal nitrogen content.Theroottotal phosphorus content，soilavailablephosphoruscontentandroot total potassiumcontent showed highlysignificant positivecorrelationwithaboveground totalphosphoruscontent.Thesoil availablephosphoruscontentandshoot totalphosphoruscontentwereinsignificant positiveorhighlysignificantpositivecorrelationwithabovegroundtotalpotasiumcontent.Therefore，theapplicationof lentil strawisthemostbeneficial tothe growth of peach seedlings.

Key words： legume crops；straw mulching；peach；growth；nutrient absorption

農(nóng)作物秸稈富含多種營養(yǎng)元素，施入土壤后，可降低化肥施用量，節(jié)約種植成本[1]。中國有豐富的作物秸稈資源，秸稈中有效養(yǎng)分含量占化肥施用量的 19%^[2] 。目前，秸稈還田有直接和間接兩種方式。直接還田是把農(nóng)作物秸稈直接翻耕入土或用作覆蓋物；間接還田是將秸稈作為其他用途原料后產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行還田[3-4]。2021年，中國秸稈直接還田量占秸稈可收集量的 54.7% ，秸稈直接還田已成為秸稈利用的主要方式[5-6]。宋秀麗等[7]研究結(jié)果表明，化肥與秸稈配施能夠增加大豆的葉綠素含量和干物質(zhì)積累量。楊平等[8]研究發(fā)現(xiàn)秸稈還田的玉米產(chǎn)量較不還田對照提高 7.9% 。田春佳研究認(rèn)為秸稈還田能提高藍(lán)莓果實(shí)的產(chǎn)量與品質(zhì)。彭顯龍等[1]研究結(jié)果表明，秸稈還田能顯著增加土壤還原性物質(zhì)總量，抑制水稻早期生長。楊冬艷等[]比較了不同番茄秸稈還田方式（鮮樣和干樣）對黃瓜和西瓜幼苗生長的影響。由于不同作物秸稈還田對后茬農(nóng)作物生長和養(yǎng)分吸收有較大影響，因而篩選合適的作物秸稈類型還田是秸稈還田利用的關(guān)鍵。

桃（Prunuspersica）是薔薇科李屬落葉果樹，具有較高的觀賞價值和食用價值，是中國第三大落葉果樹，栽培面積約 8.0×10⁵hm^2[12] 。毛桃是一種野生桃，與栽培種相比，具有更高的抗性，常用作桃和李的砧木[13]。目前，秸稈在桃樹的防寒和豐產(chǎn)栽培中有初步研究[14]。中國也是豆科作物生產(chǎn)大國之一，豆科作物秸稈還田能夠提高廢棄物的利用率[15]。但不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗生長及養(yǎng)分吸收的影響還缺乏深入研究。鑒于此，本研究以4種豆科作物[扁豆（Lablabpurpureus）豇豆（Vignaunguiculata）飯豆（Vignaumbellata）和菜豆（Phaseolusvulgaris）]秸稈和毛桃幼苗為材料，分析不同豆科作物秸稈還田對毛桃幼苗生長及養(yǎng)分吸收的影響，以期篩選出促進(jìn)毛桃幼苗生長及養(yǎng)分吸收的豆科作物秸稈。

1材料與方法

1.1 供試材料

毛桃種子于2022年10月購自天府花城花卉市場，并在冬季進(jìn)行沙藏。扁豆、豇豆、菜豆和飯豆地上部分秸稈取自農(nóng)業(yè)大學(xué)校區(qū)周邊農(nóng)田，充分曬干后粉碎裝袋備用。

供試土壤的基本理化性質(zhì)為： pH 值7.58，有機(jī)質(zhì)含量 12.42g/kg ，全氮含量 0.72g/kg ，全磷含量10.55g/kg ，全鉀含量 16.52g/kg ，堿解氮含量34.52mg/kg ，速效磷含量 16.23mg/kg ，速效鉀含量74.33mg/kg 。

1.2試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2023年3月至6月在農(nóng)業(yè)大學(xué)校區(qū)的避雨棚中進(jìn)行。2023年3月，將發(fā)芽的毛桃種子播種于裝有珍珠巖的穴盤中進(jìn)行育苗，每 3d 澆灌一次霍格蘭營養(yǎng)液。同時，將供試土壤過 5mm 篩后，裝入內(nèi)徑 15cm 高 18cm 小型塑料花盆，每盆裝土 3.0kg 并施入 5g 復(fù)合肥，混勻。2023年4月，依據(jù)文獻(xiàn)[16]的方法，將不同豆科作物秸稈分別施入土壤中，每盆共施 30g 。試驗(yàn)共設(shè)5個處理：不施秸稈對照（CK）、施用扁豆秸稈、施用豇豆秸稈、施用飯豆秸稈和施用菜豆秸稈。將土壤和秸稈混合均勻，澆透水，并保持濕潤自然平衡 14d 。待穴盤培育的毛桃幼苗長至株高 10cm 時將其移栽至盆中，每盆種植4株，每個處理重復(fù)3次，每天澆水保持土壤濕潤。盆與盆之間間隔 15cm ，東西朝向排列，并在毛桃幼苗的生長過程中每2d交換一次盆與盆之間的位置以減弱邊際效應(yīng)。處理 60d 進(jìn)行整株和盆中土壤采樣，并進(jìn)行毛桃幼苗生理指標(biāo)和土壤理化性質(zhì)指標(biāo)測定。

1.3 測定指標(biāo)與方法

將采樣得到的毛桃幼苗分為根系和地上部分，清洗干凈，殺青、烘干稱重，即得毛桃幼苗根系和地上部分生物量。采集各處理毛桃幼苗的中部葉片（從上往下第6張和7張），采用乙醇-丙酮混合浸提法[7測定葉綠素a含量、葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量，參照文獻(xiàn)［17]的方法測定過氧化物酶（POD）超氧化物歧化酶（SOD）過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）等酶的活性。

將各處理烘干的根系和地上部樣品粉碎，用H₂S0₄-H₂O₂ 消煮后，參照文獻(xiàn)[18]的方法測定根系和地上部的全氮含量、全磷含量和全鉀含量。同樣，參照文獻(xiàn)[18]的方法，測定土壤堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量和土壤 pH 值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行處理間差異性比較中 （Plt;0.05） ，采用Pearson法分析指標(biāo)之間的相關(guān)性，采用灰色關(guān)聯(lián)度法分析各指標(biāo)與地上部分氮含量、地上部分磷含量和地上部分鉀含量的灰色相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1施用不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗生物量的影響

施用不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗生物量的影響如圖1所示。從圖中可以看出，施用扁豆秸稈處理的毛桃幼苗根系和地上部分生物量分別比不添加秸稈對照（CK）增加 8.62% 和 6.91% ，而施用豇豆和菜豆秸稈處理的毛桃幼苗根系和地上部分生物量與CK無顯著差異，施用飯豆秸稈處理的毛桃幼苗地上部分生物量比CK降低 7.70% ，而根系生物量差異不顯著。

圖柱上不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05） 。

2.2施用不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗光合色素含量的影響

施用扁豆秸稈處理的毛桃幼苗葉片葉綠素a含量、葉綠素 b 含量和類胡蘿卜素含量分別比CK提高 19.06%.22.12% 和 18.78% ，施用豇豆秸稈毛桃幼苗葉綠素 b 含量和類胡蘿 ∣?∣ 素含量分別比CK提高 8.65% 和 8.45% ，而施用菜豆秸稈和飯豆秸稈對毛桃幼苗光合色素含量無顯著影響（表1）。

2.3施用不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗抗氧化酶活性的影響

與CK相比，施用扁豆、豇豆和菜豆秸稈均能顯著提高毛桃幼苗的抗氧化酶活性，而施用飯豆秸稈能導(dǎo)致毛桃幼苗抗氧化酶活性下降（表2）。其中，施用扁豆秸稈毛桃幼苗POD活性 活性、 CAT 活性和APX 活性分別比CK提高 22.81%.46.57%.26.32% 和 38.87% 。施用豇豆秸稈毛桃幼苗 POD 活性、 SOD 活性 .CAT 活性和 APX 活性分別比CK提高 15.26% 、44.21% 17. 10% 和 12.74% 。施用菜豆秸稈毛桃幼苗POD活性 .SOD 活性、 CAT 活性和APX活性分別比

CK提高 11.20%.28.59%.9.54% 和 11.49% ，而施用飯豆秸稈毛桃幼苗 POD 活性、 CAT 活性和 APX 活性分別比CK降低 4.99% 、5. 23% 和 10.95% 。

2.4施用不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗全氮含量、全磷含量和全鉀含量的影響

施用不同豆科作物秸稈對毛桃幼苗全氮含量、全磷含量和全鉀含量的影響如圖2所示。從圖中可以看出，施用4種豆科作物秸稈均能提高毛桃幼苗根系和地上部分的全氮含量，其中，施用豇豆、飯豆和菜豆處理毛桃幼苗根系全氮含量分別比CK提高13.11%.37.26% 和 15.57% 。施用扁豆、豇豆、飯豆和菜豆秸稈處理毛桃幼苗地上部分的全氮含量分別比CK提高 4.32%.14.19%.33.33% 和 13.58% 。施用飯豆秸稈對提高毛桃幼苗根系和地上部分的全氮含量效果較好。

施用飯豆和菜豆秸稈處理的毛桃幼苗根系全磷含量分別比CK提高 7.75% 和 10.85% 。施用扁豆和豇豆秸稈處理的毛桃幼苗根系全磷含量與CK無顯著差異。施用菜豆秸稈處理毛桃幼苗地上部分的全磷含量比CK提高 9.20% ，施用飯豆秸稈處理與CK無顯著差異，而施用扁豆和豇豆秸稈處理的毛桃幼苗地上部全磷含量分別比CK降低 1.74% 和 4.97% 。

施用菜豆秸稈處理的毛桃幼苗根系全鉀含量與CK無顯著差異，而施用扁豆、豇豆和飯豆秸稈處理毛桃幼苗根系的全鉀含量分別比CK降低 8.88% 、18.09% 和 13.19% 。施用豇豆秸稈處理毛桃幼苗地上部分全鉀含量比CK降低 4.56% ，其他處理毛桃幼苗地上部分全鉀含量與CK差異不顯著。

2.5施用不同豆科作物秸稈對土壤有效養(yǎng)分含量和 pH 值的影響

施用不同豆科作物秸稈對土壤有效養(yǎng)分含量和ΔpH 值的影響如表3所示。從表中可以看出，施用扁豆、豇豆、飯豆和菜豆秸稈處理的土壤堿解氮含量分別比CK提高 6.04%.10.27%.16.51% 和 9.55% 。施用扁豆和豇豆秸稈處理的土壤有效磷含量分別比CK降低 6.15% 和 29.15% ，而施用飯豆和菜豆秸稈處理的土壤有效磷含量分別比CK提高 16.85% 和21.55% 。施用4種豆科作物秸稈處理對土壤速效鉀含量影響均不顯著。施用扁豆、豇豆和飯豆秸稈處理能顯著降低土壤 pH 值，而施用菜豆秸稈對土壤pH值無顯著影響。

圖柱上不同小寫字母表示處理間差異顯著 （Plt;0.05） 。

2.6指標(biāo)相關(guān)性分析及灰色關(guān)聯(lián)度分析

毛桃幼苗生長指標(biāo)與環(huán)境指標(biāo)的相關(guān)性如表4、表5所示。從表中可以看出，毛桃幼苗根系全氮含量與地上部分生物量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與地上部分全氮含量和土壤堿解氮含量呈極顯著正相關(guān)。地上部分全氮含量與地上部分生物量呈顯著負(fù)相關(guān)，與土壤堿解氮含量呈極顯著正相關(guān)。根系全磷含量與地上部分生物量呈顯著負(fù)相關(guān)，與地上部分全磷含量、土壤有效磷含量和土壤速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)。地上部分全磷含量與根系生物量和地上部分生物量呈顯著負(fù)相關(guān)，與地上部分全鉀含量和土壤速效鉀含量呈顯著正相關(guān)，與根系全鉀含量、土壤pH值和土壤有效磷含量呈極顯著正相關(guān)。根系全鉀含量與地上部分全鉀含量和土壤有效磷含量呈顯著正相關(guān)，與土壤pH值和土壤速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)。地上部分全鉀含量與土壤有效磷含量也呈極顯著正相關(guān)。

毛桃幼苗地上部分全氮含量、地上部分全磷含量和地上部分全鉀含量與其他指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)如圖3所示。從圖中可以看出，毛桃幼苗地上部分全氮含量、地上部分全磷含量和地上部分全鉀含量與其他指標(biāo)均存在灰色相關(guān)性。土壤堿解氮含量、根系全氮含量和根系全磷含量這3個指標(biāo)與毛桃幼苗地上部分全氮含量關(guān)聯(lián)最密切，灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.35（圖3A）。根系全磷含量、土壤有效磷含量和根系全鉀含量這3個指標(biāo)與毛桃幼苗地上部分全磷含量關(guān)聯(lián)最密切，灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.50（圖3B）。土壤有效磷含量、地上部分全磷含量和土壤pH值這3個指標(biāo)與毛桃幼苗地上部分全鉀含量關(guān)聯(lián)最密切，灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.35（圖3C）。

A：地上部分全氮含量與其他指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；B：地上部分全磷含量與其他指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù);C：地上部分全鉀含量與其他指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)。RB：根系生物量，SB：地上部分生物量，Cha：葉綠素a含量， Chb ：葉綠素b含量，TCh：葉綠素總量含量，Car：類胡蘿卜素含量， POD ：過氧化物酶活性， soD ：超氧化物歧化酶活性， CAT ：過氧化氫酶活性， APX ：抗壞血酸過氧化物酶活性，RN：根系全氮含量，SN：地上部分全氮含量，RP：根系全磷含量，SP：地上部分全磷含量，RK：根系全鉀含量，SK：地上部分全鉀含量， PH ：土壤 pH 值，AN：土壤堿解氮含量，AP：土壤有效磷含量，AK：土壤速效鉀含量。

3討論

秸稈還田不但能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、養(yǎng)分含量，還能增強(qiáng)后茬作物的抗性，進(jìn)而促進(jìn)作物生長，提高作物產(chǎn)量[19-22]。早稻秸稈還田能促進(jìn)土壤氮素礦化，提高紅壤水稻土氮素含量[23]；水稻秸稈還田能提高土壤速效磷含量，促進(jìn)小麥增產(chǎn)[24]。合理施用油菜秸稈能提高桃的產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。秸稈還田能提高馬鈴薯的 CAT，POD 和 SOD 等抗氧化酶活性[25]，施用龍葵秸稈能夠提高樹番茄幼苗SOD活性[26]。但不同作物秸稈的施用對后茬作物的生長和產(chǎn)量有不同的影響[27-28]。本研究結(jié)果表明，施用扁豆秸稈能提高毛桃幼苗（根系和地上部）生物量和葉綠素a含量、葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量，施用豇豆秸稈雖然對生物量影響不大，但能提高葉片葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量，而施用飯豆秸稈能降低毛桃幼苗地上部分的生物量。施用扁豆、豇豆和菜豆秸稈能提高毛桃幼苗的抗氧化酶（SOD、POD和CAT活性，而施用飯豆秸稈卻能導(dǎo)致毛桃幼苗抗氧化酶活性的降低。施用4種豆科作物秸稈整體上能提高毛桃幼苗全氮含量，其中以施用飯豆秸稈處理提高得最多，但該處理下毛桃幼苗干物重卻低于CK，一方面可能是該處理土壤供氮量過多導(dǎo)致的生長抑制[29-30]，另一方面可能是飯豆秸稈釋放的有機(jī)酸[31對毛桃幼苗的根系生長抑制，具體原因還有待進(jìn)一步研究。

秸稈還田可以調(diào)節(jié)土壤pH值，增加外源有機(jī)物質(zhì)，釋放礦質(zhì)元素，進(jìn)而提高土壤養(yǎng)分含量，有利于農(nóng)作物對養(yǎng)分的吸收[32-34]。土壤中不同養(yǎng)分元素之間也存在拮抗和協(xié)同作用，直接影響農(nóng)作物對養(yǎng)分的吸收和利用[35-36]。本研究中，施用4種豆科作物秸稈均能提高土壤堿解氮含量，但對土壤有效磷含量的影響存在較大的差異。施用飯豆和菜豆秸稈能提高土壤有效磷含量，而施用扁豆和豇豆秸稈能降低土壤有效磷含量，這與丁井魁等[37的研究結(jié)果一致。相關(guān)性分析結(jié)果表明，毛桃幼苗地上部分全磷含量、全鉀含量與土壤有效磷含量、速效鉀含量呈正相關(guān)，說明磷、鉀之間存在交互作用或協(xié)同作用，這與前人研究結(jié)果[38-39]一致。毛桃幼苗全氮含量與土壤堿解氮含量呈正相關(guān)，與毛桃幼苗地上部分生物量呈負(fù)相關(guān)?；疑P(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，土壤堿解氮含量、根系全氮含量和根系全磷含量與毛桃幼苗地上部分全氮含量密切相關(guān)，根系全磷含量、土壤有效磷含量和根系全鉀含量與毛桃幼苗地上部分全磷含量密切相關(guān)，土壤有效磷含量、地上部分全磷含量和土壤pH值與毛桃幼苗地上部分全鉀含量密切相關(guān)。可見，土壤有效養(yǎng)分含量與毛桃幼苗養(yǎng)分的吸收密切相關(guān)。

4結(jié)論

施用扁豆秸稈（ 10g/kg ）能提高毛桃幼苗葉片光合色素含量、抗氧化酶活性，進(jìn)而促進(jìn)毛桃幼苗的生長，而施用豇豆秸稈、飯豆秸稈和菜豆秸稈（10g/kg^′ ）對毛桃幼苗的生長無顯著影響或起抑制作用。

施用4種豆科作物秸稈均能提高毛桃幼苗根系和地上部分全氮含量，施用飯豆和菜豆秸稈還能提高毛桃幼苗根系的全磷含量。

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（責(zé)任編輯：石春林）