玉米秸秆还田与施氮方式对小麦产量及其构成的影响

董爱民 王映红 盛坤 杨丽娟 董昀

摘要[目的]研究玉米秸秆还田和施氮方式对小麦产量及其构成的影响。[方法]在玉米秸秆还田的情况下，采用随机区组设计，连续4 a定点试验，研究在豫北潮褐土类小麦田，施氮方式及添加秸秆腐熟剂对小麦产量、群体、穗粒数、千粒重的影响，寻求最佳施氮方式。[结果]豫北潮褐土类小麦田，在施氮225 kg/hm2水平下，以氮肥基追比5∶5+2 250 g/hm2秸秆腐熟剂的施肥方式小麦产量和千粒重最高。[结论]氮肥基追比5∶5+2 250 g/hm2秸秆腐熟剂为最佳小麦施肥方式。

关键词 施氮方式；小麦；产量

中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）09-035-02

Abstract[Objective]The aim was to study effects of corn straw returning to field and N application way on wheat yield and components.[Method]Under the situation of corn straw returning to field， using random block design， fixed site experiment was conducted for 4 consecutive years， effects of N application way and adding straw decomposition agent on yield， group， grain number per spike， 1 000grain weight were studied to obtain the optimal N application method.[Result]In wheat field with moisture and brown soil in northern Henan Province， wheat yield and 1 000grain weight was highest under the condition of applying N 225 kg/hm2 and adding 5∶5+2 250 g/hm2 straw decomposition agent.[Conclusion]With N as base fertilizer topdressing 5∶5+2 250 g/hm2 straw decomposition agent is the optimum fertilizer application way.

Key words N application way； Wheat； Yield

隨着农业机械化水平的提高，玉米秸秆粉碎还田率达90%以上，产生了很好的经济效益、生态效益和社会效益[1]。但在玉米秸秆还田的地块中，常出现黄苗、死苗等现象，造成作物减产，主要原因是其碳氮比失调，秸秆本身碳氮比为80∶1左右，而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1，秸秆还田后土壤中氮素不足，造成微生物与作物争夺氮素，使得秸杆分解缓慢，造成小麦生育期间供肥不足而减产[2-3]。在玉米秸秆还田的情况下，配施适宜的氮素化肥、秸秆腐蚀剂作底肥，可使小麦生育期内土壤肥力水平得到较好发挥。刘万代等研究表明小麦生产中氮肥适宜的基追比为5∶5或3∶7[3-4]。笔者针对豫北地区小麦-玉米轮作秸秆全部还田情况，研究适宜的氮肥施肥方式，为该地区合理利用氮肥，提高冬小麦产量，促进当地农业可持续发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试材料为强筋小麦品种新麦26。

1.2 试验地概况 试验设在河南省辉县市孟庄镇高村，该地区属暖温带大陆性季风气候，年平均降雨650 mm，全年日照时间约2 400 h。小麦生育期内0 ℃以上积温为2 096.3～2 105.3°C，最冷的1月份平均气温为0 ℃左右，极端最低气温-10～-16 ℃，降雨量189.5～191.5 mm，日照时数1 417～1 726 h，5月份日照时数为235.9～253.8 h，降雨较少。土壤为潮褐土，质地黏土，土壤有机质19.57 g/kg、速效磷6.40 mg/kg、速效钾199.10 mg/kg，pH 7.06，地下水5 m以下。小麦、玉米轮作，玉米收获后秸秆粉碎2遍，秸秆碎度<10 cm，施肥翻耕，犁地深度为23～25 cm，小麦、玉米每季产量水平7 500 kg/hm2左右，玉米季节施氮素270 kg/hm2，试验管理同大田。

1.3 试验设计与方法

试验采用随机区组设计，重复3次，定点4 a（2011～2014年）。试验处理如下：

处理①无玉米秸秆，单施化肥（氮肥基追比5∶5）；

处理②100%玉米秸秆粉碎还田+化肥（氮肥基追比5∶5）；

处理③100%玉米秸秆粉碎还田+化肥（氮肥基追比5∶5）+腐熟剂2 250 g/hm2；

处理④100%玉米秸秆粉碎还田+化肥（氮肥基追比7∶3）；处理⑤100%玉米秸秆粉碎还田+化肥（氮肥基追比3∶7）；处理⑥100%玉米秸秆粉碎还田+化肥（氮肥基追比5∶5）+基肥增氮（30 kg/hm2）；

处理⑦100%玉米秸秆粉碎还田+化肥（氮肥基追比5∶5）+基肥增氮（60 kg/hm2）。

试验小区面积为8.0 m×5.2 m，行距为20 cm。处理①～⑤均以施同等化肥量为基础，具体用量为N 225 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2和K2O 75 kg/hm2。

1.4 数据处理 数据分析采用DPS v2.00普及版。

2 结果与分析

2.1 不同处理对新麦26群体动态的影响

由表1可知，在越冬期各处理群体范围为933.0万～993.0万/hm2，越冬群体随着底肥施氮量的增加而提高；拔节期各处理群体范围为1 434.0万～1 497.0万/hm2，其中处理⑤群体为1 434.0万/hm2，是各处理最少的；成熟期群体范围为667.5万～724.5万/hm2，各处理群体从大到小依次为处理⑦（724.5万/hm2）、处理⑥（723.0万/hm2）、处理③（717.0万/hm2）、处理②（699.0万/hm2）、处理④（687.0万/hm2）、处理①（673.5万/hm2）、处理⑤（667.5万/hm2）。底肥施氮量大和加入腐熟剂的处理群体比较大，说明这些处理在小麦中后期土壤肥力供应水平较高，需要注意的是处理⑤在小麦整个生育过程中群体都比其他处理少，可能是底肥施氮水平过低，拔节期追施较多的氮素已不能弥补底施氮肥过低带来的影响。

2.2 不同处理对新麦26产量构成及产量的影响

穗粒数多少与小麦中后期肥力供应有直接关系。由表2可知，各处理穗粒数从多到少依次为处理⑦、⑥、⑤、③、①、②、④。

千粒重大小与小麦灌浆期（后期）的肥力供应有直接的关系，千粒重从大到小依次为处理③、⑥、⑦、①、②、⑤、④。

产量高低是小麦生育期内综合肥力供应水平的直接体现。综合2010～2014年4个年度试验数据表明：产量从高到低顺序依次为处理③、⑥、⑦、①、④、②、⑤，说明处理③在小麦生育期内肥力供应水平最高，处理⑤最低。

方差分析表明，2011、2012年处理间产量差异未达到显著水平。2013、2014年处理间产量差异达到显著或极显著水平。由表3可知，2013、2014年处理③产量显著高于处理①、④、②、⑤，与处理⑥、⑦差异不显著；处理⑥、⑦、①显著高于处理⑤，与处理④、②差异不显著。从1%极显著水平看：除处理③产量极显著高于处理②、⑤外，其他处理产量差异不显著。

从显著性差异看：处理③为最佳施肥方式，底肥适宜施氮量在112.5～142.5 kg/hm2，当底肥施氮量低于112.5 kg/hm2时（处理⑤），不利于秸秆腐熟，底肥施氮量超过1425 kg/hm2（处理⑥）会造成浪费。

3 结论与讨论

该试验在2011～2014年4 a定點试验的基础上，得出的结论为：在豫北潮褐土类黏重的小麦田，当玉米秸秆还田土壤施氮225 kg/hm2情况下，以处理③（氮肥基追比 5∶5+2 250 g/hm2腐熟剂）小麦产量最高，说明加入秸秆腐熟剂有利于秸秆的快速分解，中后期土壤肥力供应水平较高，能够保证小麦养分供应，这与刘万代等[5]研究结论相近；在不施用秸秆腐熟剂的情况下，以处理⑥（氮肥基追比 5∶5+增氮 30 kg/hm2作底肥）为较好施肥方式，也能保证小麦中后期养分的供应。

该试验在前2个试验周期内（2011～2012年）产量未显现出显著差异，与试验土壤原有肥力水平较高有关，在第3、4个试验周期内（2013～2014年）肥力水平的差异才显现出来，继续定点试验将会提供更为可靠的试验结果，从而进一步指导生产。

参考文献

[1]江永红，宇振荣，马永良.秸秆还田对农田生态系统及作物生长的影响[J].土壤通报，2001，32（5）：209-213.

[2]赵鹏，陈阜.秸秆还田与配施化学氮肥对冬小麦氮素效率和产量的影响[J].作物学报，2008，34（6）：1014-1018.

[3]刘万代，樊树平，晁海燕，等.氮肥基追比对不同穗型优质小麦产量及品质的影响[J].华北农学报，2003，18（2）：56-59.

[4]贾效成，于振文，张永丽.氮肥不同底追比例对冬小麦品质和产量的影响[J].山东农业科学，2001（6）：30-31.