全 文 ：第 9卷 第 4期
2 0 01年 1 2月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．9
Dec．，
No．4
2 0 01
麦秸还田耕层酚酸变化及其对夏玉米生长的影响
郑皓皓胡晓军贾敬业吴 萼
(中国科学院生态环境研究中心 北京 100085)
邢建军
(北京市平答县裕121慎农业技术推广站 平答 101206)
摘 要 对太田条件下麦秸腐解过程中产生的主要化感物质酚酸的变化及其对夏玉米吸肥量和产量的影响研兜结
果表明，秸扦还田可增加土壤中酚酸浓度，秸秆还田后酚酸产生曲高峰期在翻埋后 40d左右，施 N、P化肥处理的土
壤中酚哦含量较低．酚睦对夏玉米幼苗根系的生长有明显抑制作用，而对玉米产量及肥料吸收利用曲影响不显著。
美■词 秸扦还田 耕层酚酸 玉米
Chw ges of the phenolic acid in plough layer and its efects∞ tile growth and yield el"stlmmer eorla ¨I returning
wltut straw．ZHENG Hao-Hao．HU Xiao-Jun，JIA Jing-Ye。WU’E(Research Center for Eeo-Environmental Sci-
ences，Chinese Academy of Sciences。Bailing 100085)．XING Jian-Jun(Popularization Station of Agricultural Teeh-
aiques at Yukou Town，Pingga Cou~xty，Be g City，Pinggu t01206)，CJEA，2001，0(4)：79~81
Al~tract The changes of phenolic acid and its effects on the amount of fertilizers uptake and yield of summer c0rn
are studied being caused by deeaying wheat straw in the field．The results show that phenolic acid co ent is higher in
the soil with returning wheat straw．the highest concentration of phenolic acid is observed at about the 40th day after
the retarning of wheat straw，the phenoI~acid content is~ower in the soil with fertilizer apDlication，the in~uences of
phenolic acid 0Ⅱthe yield and the uptake of N and P is insignificant·but it can inhibit the growth of seedlings’root
system ．
Key words Returning wheat straw，Phenolm acids in plough layer，Corn
近年来随着国内外对化感作用研究的日趋深入．人们对秸秆还田措旅有了新的认识，马永清Et]Kirnber
R．w，L． 等均报道秸秆覆盖在一定条件下会影响下茬作物的生长 已有研究表明，作物覆盖对下茬作物
出苗和幼苗生长的抑制可能与化感作用有关“ “，以往报道多限于室内模拟、盆栽等试验，而在大田秸秆还
田后土壤中化感物质含量及其对作物生长影响的研究报道较少。本试验研究了麦秸还 田后土壤耕层酚酸类
化感物质的变化及其对夏玉米幼苗生长、肥料吸收及产量的影响，以期为丈 田生产进一步应用秸秆还田技
术，趋利避害，实现高产农田生态系统的持续发展提供理论依据。
l 试验材料与方法
试验在北京市平谷县峪口镇南营村进行，供试土壤为潮褐土，土壤全 N为 941．0mglkg，全 P1505、4
mg／kg．水解氮 98，lmg／kg，速效磷 38．7mg／kg，有机质 13，9g／kg，pH值为 7．28。1998年试验分秸秆还田
(I)与无秸秆(I)2组处理进行，l组运出所有秸秆并拔除根茬，1组按根茬+秸秆 9750kg／hm (相当于每
hm。产 750okg小麦的秸秆量)进行还田，秸秆均匀铺于地表。2组处理均设无肥与施肥 2种基肥处理，旅肥
量为 PzOs 34．5kg／hm ，纯N82．5kg／hm 。人工旋肥后进行秸秆粉碎、耙地(耙深 10~15cm)、耕地(耕深20～
25cm)、整地、播种等作业。为便于机械作业采用条区设计，条区面积 333．6m。。夏玉米品种为“唐抗 5 ，播期
6月27 IJ，出苗后调查出苗率，播后22d调查幼苗生长状况。分别在幼苗期、小喇叭日期、灌浆初期、收获期
取 0~20cm土样，采用磷钼酸一磷钨酸盐比色法测定酚酸含量 。收获后测定其产量、籽粒与秸秆的 N、P含
量，计算不同处理的肥料利用效率 取样每条区分3段重复。
2 结果与分析
2．1 麦秸还田条件下薪层酚酸的变化
秸秆还田后土壤中酚酸含量增加，酚酸的高峰出现在麦秸还田后 40d左右(见表1)，与无秸秆处理相比
· “九五 中国科学院重点项目(KZ一952+S1一Z30)部分研究内容
收稿 13期 2000-05-15 改 回 FI期 ；2000—06—12
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
差异显著(P<0．05)，这一高峰出现时间与本研究室 裹1秸秆还田对土壤醣醵含量的影响
内模拟(25℃，50 含水量)酚酸高峰出现在 40～50d Tab．1 咐um -hm sⅡ埽阻the咖 p Iic a6din soil
内相一致；本试 验所 测定的土壤酚酸含量 与—— r——王i 否 而
St。 L．G．等 在沙培条件下观察到酚酸类化合物 薹秆还田岳 ，d 妇嚣 “
的抑制作用时所采用的酚酸浓度处于同一数量级(以 意 19．3士5 1 z1_3±5．1 8士l 5士18．1
田间土壤含水量为 15 换算)，与 Blum U ．在田间 _蛐
测定的酚酸总量处于同一水平，故土壤中的酚酸已达 N0， n bat 16·6+5·8 16·8-2：8·0 25-6+7·6 19·0d：3·0
到对玉米生长产生抑制影响的含量；施肥可降低土壤
． 16．吐 4．8 43．4士9．1 ∞ ．2士 9l1 z8．3士 8．1
中酚酸含量，无论有无秸秆的施肥处理酚酸含量均_比 蝤
相应的无肥处理低，这可能与肥料促进土壤微生物的 两衲 21．2+8．1 28．O5：4．8 z9_z±5．7 25．55：4．8
活动有关。微生物活动是影响土壤中包括酚酸在内的 一
化感物质作用强度和持续时间的重要因素之一，特定酚酸对植物的生理毒性由2个动态过程共同决定，即微
生物降解植物残体产生酚酸的速率及其对酚酸的降解利用速率0 。Muler C．H． 提出，干旱贫瘠土壤化感
作用更为明显，这是由于微生物的分解活动较弱以及化感物质的移动较为缓慢所致。因此施肥后土壤中酚酸
含量的降低很可能是由于施肥为土壤中的微生物提供了N源，加强了微生物的活动，从而加快了土壤微生
物对酚酸的降解速率。
2．2 秸秆还田对玉米出苗搴、幼苗生长及产量的髟晌
在施肥与不施肥条件下秸秆还田与否对玉米出苗的影响不大，无肥无秸秆处理出苗率为 83．7 (士
5．5 )，无肥秸秆还田处理出苗率为83．7 (士3．8 )，施肥无秸秆处理出苗率为 79．o (士1．7 )，施肥+
秸秆还田处理出苗率为 84．7 (士5．1 )，其中施肥无秸秆处理出苗率较低，为 79 ，但与其他 3处理的差
异均未达到显著水平，这说明此时土壤中酚酸的含量尚不足以影响玉米的出苗过程；秸秆还田对玉米幼苗的
株高和次生根数均有抑制作用(见表2)，秸秆还田的无肥和施肥处理其株高和次生根数均相应比无秸秆处
裹 2 秸秆还田对玉米幼苗生长夏产量的影响*
Tab．2 Effects of returning wheat straw on the growth 0f corn seedlings and c0r“yield
*最 中B、b为新夏柽 差测验结果。
理低，株高降低 2．2～2．9cm，次生根数减少 0．8～0．9条／株，其中次生根数差异达显著性水平(P<0．05)。
此间本试验所取 O~20cm混合土样测得土壤中的酚酸含量差异不太(见表 1，22d)，据 Lynch J．M．_等[， 研
究，秸秆腐解产生的有机酸浓度与秸秆距离存在定量关系。有时即使作物受毒害但测出的有机酸含量也不
高，这可能是田间土壤秸秆分布不均匀使秸秆腐解产生的局部高浓度酚酸而产生抑制作用所致I在无肥条件
下麦秸还田可提高玉米的产量(见表 2)，其经济产量增加 14．8 ，穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重和生物量分
别增加4．9 、13．0 、12．3 、4．4 和 6．3 ，但在施肥条件下麦秸还田未表现增产，该结果与上年度试验
结果一致，说明酚酸对夏玉米的产量并未产生不良影响。
2．3 麦秸诬田对玉米暇肥■与肥料利用教搴的髟晌
由表 3可知，秸秆还田后玉米茎秆含N、P量，吸 N、P量均有所降低，表明酚酸对夏玉米前期的肥料吸
收可能存在不利影响，但本试验中土壤酚酸含量与各处理茎秆的吸N、P量的相关性(包括重复共 12对数
据)井未达显著性水平。无肥条件下麦秸还田可提高籽粒的 N、P含量和 N、P肥吸收量，N分别比无秸秆高
5—6 、20．8 ；P分别比无秸秆高 9．5 、25．9 ；施肥条件下麦秸还田与无麦秸相比，秸秆、籽粒的含 N量
差异不大，含 P量降低，其 N、P肥吸收量和肥料利用效率均低于无秸秆处理。
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第4期 郏皓皓等：麦秸还田耕层酚酸变化及其对夏玉米生长的影响 81
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1．{9± 34 3【}±n 9】5=3．6 】a．9±l 5 0 28 2±5 L
3 小结与讨论
本试验中秸秆翻埋所产生的酚酸抑制了玉米幼苗，特别是其根系的生长，这与前人研究结果相一致．但
从整个生育期看，酚酸对玉米产量和肥料利用均未产生负作用，这可能与秸秆还田后产生的 2个效应即其腐
解产生酚酸带来的毒害效应和提供N、P等养分带来的营养效应有关。玉米幼苗期由于秸秆腐解量大和幼苗
的敏感性使酚酸毒性得以表现 ；而在玉米根系深入土壤的中后期酚酸虽仍存在其毒害强度已小于苗期，其负
效应也被秸秆分解带来的营养效应所掩盖，因此在土壤处于低营养供应水平时秸秆还田表现出增产且N、P
养分吸收增加的效果。不施肥时秸秆还田增产，但蘸肥条件下秸秆还田与未还田相比未表现出增产，这可能
与供试土壤基础肥力相对较高而使秸秆提供养分的作用弱化有关，因此在大田生产中尚需进一步探索秸秆
还田下最佳化肥蘸用量，以节约肥料，充分发挥秸秆提供养分的作用，实现高产农田生态系统的持续发展。
参 考 文 献
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