我国秸秆资源丰富，年均产量约为8.2亿t,但秸秆利用科技手段滞后,造成大部分地区农作物秸秆被随意堆放或就地焚烧,但这一做法会带来环境污染，国家也出台相关规定禁止露天焚烧秸秆。因此,研究寻找秸秆的合理利用途径,变废为宝,成为政府关心和农业科研人员面临的主要生产问题之秸秆还田是一种能够实现秸秆综合利用、促进农田生态系统良性循环的利用方式。已有研究表明,长期秸秆还田能显著改善0～5cm土层的土壤物理性状,即降低土壤容重,增加孔隙度非水稳性和水稳性团聚体的数量。秸秆还田在改善土壤物理结构,提高土壤肥力的同时能有效提高土壤对氮素的吸持,提高氮肥偏生产力

秸秆还田主要有翻压还田和覆盖还田2种,但是受气候以及土壤环境影响,相同耕作模式下的秸秆适宜还田方式仍有差异,如小麦油菜复种,小麦收割后的3种(立茬免耕、粉碎翻耕、焚烧)秸秆还田方式,尹辉等认为,立茬免耕复种油菜,具有环保、相对较高水分利用效率和经济效益,尤其有利于环境保护和旱地农作；而黄鹏等、杨育川等则认为,以留茬20～25cm收割，旋耕粉碎还田后复种油菜为最佳，能综合经济效益和生态效益。

水稻-油菜轮作是长江流域油菜主产区最普遍的种植模式,近年来水稻机械化收获程度不断提高,为稻草粉碎覆盖免耕直播油菜还田技术的进一步推广提供了有利条件。有关该种植模式下,不同秸秆还田方式对作物产量影响研究较多,现有研究表明秸秆还田提高作物产量,起主要作用的产量构成因素是小麦、水稻有效穗数的增加,油菜千粒质量以及单株角果数和每角粒数的增加,并保障收获密度促进油菜增产。但从养分利用角度探究秸秆还田方式对油菜产量形成差异研究相对较少。为此,本研究拟通过盆栽试验精确控制稻秆还田量和还田方式,探讨不同稻秆还田方式对油菜生长发育、养分利用效率及产量的影响，以期明确该模式下的适宜稻秆还田方式，为区域秸祥资源高效利用提供理论参考。

1 材料和方法

1.1 试验概况

试验于2017-2018年进行(北纬30%31",东经114°20"),亚热带季风性湿润气候,年平均气温15.8～17.5C,年均降水量1205mm,年日照总时数1810～2100h,活动积温5000～5300C,年无霜期240d。2个盆栽供试土壤分别采自武汉阳逻和湖北麻城,均为发育于河流冲积母质的水稻土，采集水稻～油菜轮作农田水稻季结束后的0～20cm耕层土,土样风干后过2mm筛备用。土壤理化性状：麻城土pH值5.5,有机质17.1g/kg,碱解氮54.1mgkg,有效磷7.2mgkg,速效钾68.1mgkg；阳逻土pH值8.2,有机质17.8gkg,碱解氮49.9mgkg,有效磷7.7mgkg,速效钾129.3mgkg。油菜品种为中双11号,由中国农业科学院油料作物研究所育种团队提供。

1.2 试验设计

对2个供试土壤,分别设4个处理:①CK(稻秆不还田),②焚烧(稻秆焚烧成灰烬后与土壤混匀还田),③翻压(稻秆粉碎后与土壤混匀还田),④覆盖(稻秆粉碎后覆盖还田)。试验用盆钵为米氏钵(直径20cm,高30cm),每盆装土6.5kg,N-P2O3-K20用量0.2-0.1-0.2gkg土,即每盆施用尿素2.71g、磷酸二氢钾1.25g和氯化钾1.45g；微量元素为阿农营养液,按1mLkg土添加,全部作基肥一次性施入。秸秆用量为21g/盆,即按3.2gkg风干土添加,约相当于大田4.85V/hm2用量(生产中水稻秸秆9.70/hm2产量的半量还田)。肥料与风干土混匀放置7d后,按要求进行稻秆还田。焚烧处理稻秆每盆在各自盆里灼烧,烧完后将灰烬与盆中土壤混匀；翻压及覆盖处理稻秆粉碎程度同普通大田(大约长2cm左右),用剪刀各自剪碎。稻秆N、P20、K20含量为6.3,1.1,8.5mgkg。每处理10盆,2种土壤各装40盆,总计80盆,完全随机排列。

2017年10月5日播种油菜，每盆播6粒,11月18日定苗,每盆留长势中等均匀一致3株幼苗。盆钵每2d用称量法加水到播种时的初始质量,每次加水后调换盆钵位置以减小环境因子的影响。油菜生育期内及时防治病虫害。2018年4月29日收获。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 样品采集

分别于油菜苗期(2018年1月16日)、花期(3月27日)和成熟期(4月29日)破坏性取样,每次各取3盆,分根、茎秆、叶、花、果壳和籽粒等部位装袋,105℃下杀青30min,80℃烘干称质量统计生物量,磨细过0.5mm筛用于养分含量测定。油菜成熟收获时,各取1盆油菜拷种,考查株高、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒质量。

1.3.2 测定方法

采用浓H2SO4-H2O2消煮,凯氏定氮仪(KDY-9820)测全氮,电感耦合等离子发射光谱仪(Optima-7000)测全磷,火焰光度计(M410)测全钾。

1.3.3 计算方法

干物质积累量(Drymatteraccumulation,g/盆)=油菜各器官干物质质量之和；

氮磷钾总积累量(Nitrogen,phosphorusandpotassiumaccumulation,g/盆)=油菜各器官氮磷钾含量(%)×各器官干物质质量(g/盆)/100之和；

氮磷钾吸收效率(Nitrogen,phosphorusandpotassiumuptakeefficiency,g/g)=油菜各器官氮磷钾积累量(g/盆)/氮磷钾肥用量(g/盆)；

氮磷钾生理利用效率(Nitrogen,phosphorusandpotassiumutilization,g/g)=油菜各器官干物质质量(g/盆)/该器官氮磷钾积累量(g/盆)；

氮磷钾收获指数(Nitrogen,phosphorus,potassiumharvestindex,%)=籽粒氮磷钾积累量(g/盆)/油菜氮磷钾总积累量(g/盆)×100。

1.4 数据处理

试验数据在Excel2010中整理作图,采用SPSS19.0统计软件的Duncan′smultiple-rangetest方法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同稻秆还田方式对油菜干物质积累及产量构成的影响

图1结果显示,油菜干物质积累随生育期的推移不断增加,稻秆还田能在一定程度上提高油菜干物质积累量。成熟期是油菜干物质积累最高时期,3种不同还田方式以覆盖最好,2种供试土壤的表现基本一致。相比CK,覆盖处理,油菜干物质积累量在苗期、花期和成熟期,麻城土分别提高14.7%,16.6%,25.6%,阳逻土分别提高19.0%,20.3%,7.9%,2种土壤平均分别提高16.9%,18.5%,16.8%,与CK差异均显著。相比其他2种(焚烧和翻压)处理,覆盖处理油菜苗期、花期和成熟期干物质累积量,麻城土平均提高8.7%,6.7%,12.5%,阳逻土平均提高14.3%,20.0%,15.7%。焚烧处理对油菜生长发育的影响因土而异,相比CK,油菜花期和成熟期干物质积累量,麻城土提高9.2%,11.2%,阳逻土下降0.7%,6.6%。

表1结果显示,油菜分枝数因稻秆还田方式的不同有升有降,但稻秆还田能在一定程度上提高油菜的株高、角果数和籽粒产量,3种不同还田方式以覆盖最好,该处理的籽粒产量显著高于其他3个处理。相比CK,覆盖处理的籽粒产量,麻城土提高16.9%、阳逻土提高10.8%(平均提高13.9%)；相比其他2种(焚烧和翻压)处理,籽粒产量麻城土平均提高10.2%,阳逻土平均提高10.0%。秸秆还田对油菜籽粒产量的提高,主要通过增加单株有效角果数来实现(相比CK,角果数麻城土增加8.8%,阳逻土增加4.6%)。

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