秸稈隔層對(duì)土壤溫度及向日葵產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)研究

關(guān)鍵詞秸稈隔層；土壤溫度；產(chǎn)量;向日葵;調(diào)控效應(yīng)中圖分類號(hào)S565.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 0517-6611（2025）13-0178-03doi ： 10.3969/j . issn. 0517-6611.2025.13. 034

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on the Regulatory Effects of Straw Interlayers on Soil Temperature and Sunflower Yield

CUI Chao，WANG Hai-yan，MA Xin-yue et al（Hetao Colege，Bayannur，Inner Mongolia 015000）

AbstractA field experiment was carried out with four treatments： wheat （D1）， corn（D2） and sunflower（D3），the straw-free interlayer was usedscontrK）eectofstrawiteraeronsoltempeatureandsunfloerieldwassudiedTesultssoedtatteieldof1 was the highest，reaching 5 056.28kg/hm² ，which was 14.56% higher than that of CK. The yield components of every straw interlayer treatmentweresignificantlyigherthantatofthontrintesoffullgainweight，-grainweigtandeelate，ndtegtasD1 treatment （ 372.68g，21.75g and 71.13% ，respectively），the seed setting rate of CK was the best （ （77.85% ）. Correlation analysis showed that，teyieldasgatielyoeadwieveeonlyilmpeaueringneOcterndositivelyoadwieoil temperature at depths of 5，15，and 25cm .There was a significant or extremely significant positive correlation between soil temperatures in June andJulyandteepteobeaslytosiiatwlmpesasf， and 25cm

KeywordsStraw interlayer;Soil temperature; Yield;Sunflower;Regulation effects

向日葵是我國(guó)北方地區(qū)重要的油料作物1，也是人民群眾生活中的主要食物油來(lái)源，向日葵相較于其他作物其具有較強(qiáng)的耐干旱、鹽堿等特性[2]。河套灌區(qū)存在土地鹽漬化的問(wèn)題，影響了鹽堿地先鋒作物向日葵的產(chǎn)量情況和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況[3-6]。土壤溫度反映土壤的熱狀況，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成，研究表明，秸稈隔層技術(shù)可以通過(guò)有效調(diào)控土壤溫度來(lái)改善鹽堿地中作物生長(zhǎng)環(huán)境[7-8]，這是一種生態(tài)改良技術(shù)，更是常用的通過(guò)調(diào)節(jié)土壤溫度來(lái)增加作物產(chǎn)量的一種栽培方式[9]，其利用地膜覆蓋的溫室效應(yīng)來(lái)減弱土壤與膜外的顯熱交換，同時(shí)，秸稈隔層減少了太陽(yáng)對(duì)土壤的直接輻射，不僅減少了土壤對(duì)大氣的散熱，減緩了王壤溫度的變化幅度，增加了土壤的有效積溫[10-13]，促進(jìn)向日葵植株生長(zhǎng)，顯著提高作物產(chǎn)量[14]，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的效果。但關(guān)于不同秸稈隔層處理對(duì)不同土層溫度和向日葵產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)研究較少，該試驗(yàn)以向日葵為材料，玉米、小麥、向日葵的秸稈作為原料，利用上膜下秸技術(shù)，采用大田定位試驗(yàn)，探究不同秸稈隔層技術(shù)對(duì)不同深度土層土壤溫度和向日葵產(chǎn)量的影響，以期為向日葵產(chǎn)量形成提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市臨河區(qū)

狼山鎮(zhèn) 進(jìn)行。該地區(qū)屬于中溫帶半干旱大陸性氣候，云霧少、降水量少、風(fēng)大、氣候干燥，晝夜溫差明顯，年平均氣溫 6.8⁶C ，年日照時(shí)數(shù) 3229.9h ，無(wú)霜期 130d 年降水量 138.8mm ，蒸發(fā)量 2236.7mm ，其蒸發(fā)量是降水量的16倍。試驗(yàn)地土壤類型為灌淤土，土壤耕層（ [0～30cm） 有機(jī)質(zhì) 7.38g/kg ，堿解氮、速效磷、速效鉀分別為45.11、17.28、213.85mg/kg，pI H為7.8。

1.2試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)供試品種為SH361，種植密度為2.7萬(wàn)株 ?m² 。試驗(yàn)采用大區(qū)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理 1334m² ，共設(shè)置4個(gè)處理： ①D1 ，定量小麥秸稈隔層；" ，定量玉米秸稈隔層； ③③ ，定量向日葵秸稈隔層； ④ CK（對(duì)照），無(wú)秸稈隔層，其中各處理作物秸稈使用量為上一種植季 1334m² 收獲的秸稈量。試驗(yàn)于2022年秋季先將試驗(yàn)地塊表面秸稈清理干凈，之后按照試驗(yàn)大區(qū)進(jìn)行各處理地塊的劃分，進(jìn)行定量秸稈鋪設(shè)，隨后采用大型機(jī)具進(jìn)行 30cm 以上深翻 ，25cm 處置秸稈隔層，于2023年4月覆蓋地膜，5月25日進(jìn)行人工點(diǎn)播向日葵種植，9月28日收獲，其他管理同大田生產(chǎn)

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1產(chǎn)量的測(cè)定。各處理選取代表性樣點(diǎn)3個(gè)，進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn)，首先測(cè)量樣點(diǎn)面積，數(shù)出樣點(diǎn)內(nèi)所有株數(shù)、盤(pán)數(shù)，然后選取10盤(pán)樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定單盤(pán)粒數(shù)、單盤(pán)粒重、百粒重，并計(jì)算產(chǎn)量。

1.3.2土壤溫度測(cè)定。采用3層土壤溫度傳感器進(jìn)行測(cè)定，土壤深度 5、15、25cm 分別埋設(shè)1個(gè)傳感器探頭（量程-40～70^°C ，測(cè)量精度為誤差 lt;±0.4^qC ，響應(yīng)時(shí)間 ?2s ），自動(dòng)記錄相應(yīng)土層溫度，記錄時(shí)間間隔 ¹h 。土壤溫度為傳感器每天測(cè)定值的平均值。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析采用Excel2010、SPSS20.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1秸稈隔層對(duì)向日葵產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響從表1可以看出，不同秸稈隔層處理產(chǎn)量及其構(gòu)成因素差異較大。產(chǎn)量表現(xiàn)為 D1gt;D2gt;D3gt;CK ，其中D1處理產(chǎn)量最高，達(dá)到5 056.28kg/hm² ，較對(duì)照增產(chǎn) 14.56% ，各秸稈隔層處理均顯著高于對(duì)照；單盤(pán)飽粒重和百粒重變化規(guī)律一致，均表現(xiàn)為D1gt;D2gt;D3gt;CK ，D1最高，分別為372.68和 21.75g ，且 D1、D2、D3與CK差異顯著;籽仁率表現(xiàn)為 D2gt;D1gt;D3gt;CK ，結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為 CKgt;D3gt;D1gt;D2 ；各處理籽粒長(zhǎng)度和寬度均無(wú)顯著差異。

2.2秸稈隔層對(duì)不同土層深度土壤溫度的影響從圖1可以看出，土壤溫度在不同土層深度和不同處理間差異較大。隨著向日葵生育進(jìn)程的推進(jìn)各土層溫度表現(xiàn)為波動(dòng)下降趨勢(shì)，其中，各處理在播種后 20～60d 土壤溫度波動(dòng)較大， 60～ 80d 土壤溫度波動(dòng)較小，在 110d 后土壤溫度下降較快。5、15，25cm 土層深度各處理土壤溫度平均波動(dòng)幅度規(guī)律基本一致，表現(xiàn)為 5cmgt;15cmgt;25cm ，土壤溫度平均值分別為18.14、17.96和 17.87^°C ；各處理土壤溫度平均值表現(xiàn)為D1mathrm { D 3 } （ 1 7 . 8 2" .秸稈隔層處理土壤溫度分別較對(duì)照處理提高了0.98、0.74和 0.35^qC 。

2.3土壤溫度與向日葵產(chǎn)量相關(guān)性 對(duì)向日葵生長(zhǎng)季（6—10月）土壤溫度， 5、15、25cm 土層土壤溫度及向日葵產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表2），產(chǎn)量與6—10月的月平均土壤溫度呈負(fù)相關(guān)，與 5，15，25cm 土層土壤溫度呈正相關(guān)，但均未達(dá)到顯著水平；各月土壤溫度間，6月與7月、9月與10月之間呈顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.634和0.926；各土層溫度間呈極顯著正相關(guān)， 5cm 與 15cm，5cm 與 25cm 、15cm 與 25cm 的相關(guān)系數(shù)分別為 0.996.0.989 和 0.996 0

3討論與結(jié)論

內(nèi)蒙古河套灌區(qū)位于我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力大，是我國(guó)西部地區(qū)重要的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地[15]，河套灌區(qū)土壤蒸發(fā)強(qiáng)烈，年降水量 138.8mm ，蒸發(fā)量2 236.7mm ，其蒸發(fā)量是降水量的16倍，為保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，需要進(jìn)行黃河水灌溉，在水分入滲農(nóng)田過(guò)程中，作為鹽分運(yùn)移的載體，水分人滲過(guò)快，鹽分得不到充分溶解，洗鹽效果不理想[1]，蒸發(fā)量過(guò)大過(guò)快鹽分隨水分快速向上運(yùn)移，水走鹽留，最終導(dǎo)致大量鹽分在土壤表層集聚，影響作物生長(zhǎng)。土壤溫度作為重要的因素影響著作物的生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)土壤中的水鹽運(yùn)移[17]、各種生物化學(xué)過(guò)程都受其影響。土壤水分的變化會(huì)改變土壤熱特性，進(jìn)而影響土壤溫度[18]。深埋秸稈處理可以有效地提高地溫，秸稈還田后，改變了土壤原有的物理特性，使得土壤溫度受到影響。該研究表明，不同秸稈處理對(duì)于土壤溫度的調(diào)控效應(yīng)不盡相同，且均較對(duì)照處理提高土壤溫度 0.35～0.98^°C ，但不同土層深度的增溫作用具有差異性。

旺盛的生長(zhǎng)和良好的株型是作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)，不同程度的鹽脅迫會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不同程度的抑制作用，延遲向日葵生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，降低植株性狀，影響產(chǎn)量。學(xué)者們研究認(rèn)為鹽脅迫對(duì)向日葵生長(zhǎng)發(fā)育的危害主要體現(xiàn)在3個(gè)方面： ① 降低出苗率，危害苗期植株生長(zhǎng)； ② 影響植株生長(zhǎng)性狀，尤其危害根的生長(zhǎng)與發(fā)育； ③ 影響產(chǎn)量及其構(gòu)成，導(dǎo)致不同程度減產(chǎn)[19-21]。趙永敢等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在鹽堿地上利用“上膜下秸\(chéng)"技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可儲(chǔ)水抑蒸，保持土壤情，并強(qiáng)化灌溉的淋鹽效果，調(diào)控耕層土壤溫度，為向日葵根系創(chuàng)造較為適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，提高向日葵生長(zhǎng)對(duì)鹽堿環(huán)境的適應(yīng)性。該研究結(jié)果與上述研究一致，且各秸稈隔層處理較CK均有不同程度增產(chǎn)效應(yīng)，D1處理最高，達(dá) 5056.28kg/hm² ，增產(chǎn)14.56% ，其中在單盤(pán)飽粒重、百粒重和籽仁率等產(chǎn)量構(gòu)成方面表現(xiàn)較優(yōu)，分別為 372.68g_?21.75g 和 71.13% 。綜合考慮土壤溫度調(diào)控、作物產(chǎn)量等方面，小麥秸稈作為隔層處理調(diào)控效應(yīng)最優(yōu)，是河套灌區(qū)適合的保溫增產(chǎn)措施。

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