油菜与小麦秸秆还田对水稻种子萌发及幼苗生长的影响分析

油菜与小麦秸秆还田对水稻种子萌发及幼苗生长的影响分析

李孝东

六安市金安区中店镇农业技术综合服务站   安徽省六安市 237100

摘要：为探究油菜与小麦秸秆还田对水稻种子萌发及幼苗生长的影响，研究人员将油菜秸秆和小麦秸秆分别以不同的比例与水稻秸秆混合还田，测定不同比例秸秆对稻苗干物质积累、根活力及生物量的影响，并探究不同比例秸秆还田对稻苗干物质积累和根系活力的影响。结果表明：油菜与小麦混合还田显著增加了水稻种子相对萌发率，与单纯油菜还田相比，油菜和小麦混交还田处理能更好地促进水稻种子萌发；当添加比例为1∶2时，水稻相对萌发率和干物质积累量显著高于对照水平。

关键词：油菜；小麦秸秆；水稻种子萌发；幼苗生长

一、前言

秸秆是一种重要的生物质资源，被称为“第三农业”。其富含纤维素、半纤维素及木质素等多种木质素和多酚类物质，其中木质素对作物具有显著毒性。我国土地资源十分紧缺，对秸秆利用是解决秸秆污染的重要途径。小麦秸秆在土壤中腐烂分解会产生氨，导致土壤板结变硬，同时小麦秸秆中还含有大量氮元素，若不将其还田对生态环境造成严重的影响。油菜秸秆主要来自于油菜收割后产生的油菜杆和根茬等残留物，这些残留物会残留在土壤中，并经过微生物分解释放出含氮物质。在我国目前的农业生产过程中，通常采用机械化收割、秸秆还田、土地深翻等方式进行粮食生产与生态环境保护，但目前对于油菜和小麦混合还田对水稻种子萌发及幼苗生长的影响研究较少。

二、材料与方法

试验在安徽省六安市三垄大田进行，试验时间为xx年x月x日。

试验地选择土壤肥力较好、光照充足、地势平坦、水源丰富的田块，面积为3×3m；选择土壤有机质含量较高，pH值7.2-8.0、质地均匀；土壤有机质含量高，有效磷丰富且易被淋洗。采用人工撒播方式，将水稻种子均匀撒在土壤上，以播种后的1/3量施入肥料。

试验设三个处理：未施用化肥和油菜秸秆还田和油菜秸秆与小麦秸秆混合施用（F2）；其中F3处理为单独施入水稻秸秆，F2和F3处理分别混交施入油菜秸秆与小麦秸秆，每平方米施用量为2 kg。

试验采用浸种处理方法。将种子浸入盛有100 mL灭菌水的三角瓶中，待种子完全吸饱后加入5 mL灭菌水浸泡24h。在水稻抽穗后4-5天取下浸泡好的样品进行干物质量测定；水稻抽穗后1周取下样品进行干物质含量测定。

数据分析采用SPSS19.0软件统计分析，相关系数用来表示不同处理间的差异性，多重比较用Duncan法和Kruskal-Wallis法（R语言）进行。

三、结果与分析

不同比例秸秆还田对稻苗干物质积累和根系活力的影响不同。

通过进行研究可以发现，当添加20%油菜秸秆（F=5.18）时，稻苗的相对萌发率最高，20%小麦秸秆还田后，稻苗相对发芽率下降至0.12%，水稻根系活力与对照相比没有显著差异。油菜秸秆添加量为20g时，稻苗地上部分干物质积累量最大；添加比例为1∶2时，稻苗地上部干物质积累量最大。两种秸秆混交还田对水稻种子萌发均无显著影响，且随着比例增加效果越好；而对水稻的苗期生长和根系活力有一定的影响。当20%油菜秸秆用量增加至40g时，水稻幼苗干重、根活力和生物量显著下降；当20%小麦秸秆用量增加至80g时，水稻干重、根活力及生物量均明显下降；而当20%油菜秸秆用量增加至60g及120g时，水稻幼苗株高、根长和鲜重均明显上升。

综合来看：油菜与小麦混交还田能显著促进水稻种子萌发；当20%小麦秸秆用量增加至80g时，显著降低稻米的相对发芽率。因此，在实际生产中应该注意在一定范围内适当调整油菜与小麦混合还田比例；否则将会导致该还田处理效果不理想。

四、相关讨论

通过对试验数据分析，在油菜与小麦混合还田处理中，由于小麦秸秆的加入，水稻相对萌发率显著降低。由于不同比例秸秆对植株干物质积累、根活力及生物量影响较大，因此添加秸秆比例过高或过低都不利于水稻生长。而添加比例为1∶2时，水稻的相对萌发率和根活力及生物量均显著高于对照水平。

在本试验中，虽然秸秆比对照处理的干物质积累量略有降低。但是添加油菜秸秆的比例为1∶2时，干物质积累量却高于对照水平。在本试验中，油菜秸秆与小麦种子混合还田的处理效果显著优于单独还田处理。从稻苗干物质积累来看，不同比例秸秆还田对水稻干物质积累有显著影响，在本试验中1号、4号和5号的干物质积累量均低于对照水平。通过分析可知，稻苗生长对土壤肥力有着较高的要求。若水稻生长过程中营养供应不足会导致稻苗生长不良、严重时引起倒伏等现象。

五、创新点

本研究从干物质积累和根系活力两个方面分析了油菜秸秆与小麦秸秆混交还田对水稻种子萌发和幼苗生长的影响，并探讨了油菜与小麦混交还田对水稻干物质积累和根系活力等相关指标的影响。

研究结果表明：1)油菜与小麦混合还田显著降低了水稻种子相对萌发率；2)当添加比例为1∶2时，水稻相对萌发率显著高于对照水平；3)当添加比例为1∶4时，水稻相对萌发率提高到40%以上；4)添加比例为3:7时，油菜与小麦混合还田能显著提高水稻种子的发芽势，但不能显著提高萌发率。

本文的研究结果表明适当增加秸秆比例可以显著促进稻苗种子的萌发，当小麦秸秆和油菜混合还田时，油菜比例较高的处理相比油菜还田组能更好地促进稻苗萌发，但随着秸秆比例增加后其对稻苗发芽势和萌发时间的负面影响越来越大，当秸秆比例超过一定范围后便不再能起到促进作用。

六、不足之处与展望

本研究存在以下不足：

1.本研究主要是以水稻秸秆与油菜秸秆混交还田为试验，并未涉及小麦秸秆单独还田的试验。

2.在试验过程中，由于小麦秸秆含水量高、含水率低，为保证试验顺利进行，需对小麦秸秆单独还田一次；而油菜秸秆由于不需要单独干燥，因此只需对其进行简单脱水干燥处理。

3.在实际大田环境中，若水稻收获后直接进行机械翻耕，则会造成土壤板结和不均匀以及不平整等现象。

4.在本实验中没有对不同秸秆还田比例、不同水稻品种的影响进行研究。

5.本实验在对水稻和油菜秸秆还田比例进行调整时，未能考虑到两种作物存在较大差异的情况；此外本实验中油菜秸秆含量最高的是20%，而小麦秸秆比例最高的是50%时，未能考虑到油菜作物的实际种植情况和其在稻田中所占比例。

6.为保证试验数据具有代表性，本研究未对油菜与小麦混交还田处理进行统计分析。

结论

本研究得到以下结论：

（1）油菜与小麦秸秆还田时的施用量及还田量对水稻种子萌发有显著的促进作用，而水稻秸秆种类则随着还田量的增加而降低；（2）不同还田量的油菜秸秆对水稻种子萌发和幼苗生长有显著影响，而还田量的增加则降低了水稻种子的发芽率，这是由于油菜秸秆的生物降解特性导致了其在短期内降低了种子萌发率；（3）与未实施秸秆还田相比，增加施用量和还田量有利于提高水稻种子萌发率及发芽势；增加施量则降低了水稻幼苗生物活力指数；（4）不同还田量下，随着土壤中油菜秸秆含量的增加，小麦秸秆含量则逐渐减少。

综上可知，油菜小麦秸秆对水稻种子萌发有显著促进作用；施用量及还田量对水稻幼苗生长有显著影响。

参考文献

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