中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報 2021 23 8 80 90 Journal of Agricultural Science and Technology 收稿日期 2020 03 09 接受日期 2020 04 14 基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目 2017YFD0200601 聯(lián)系方式 李雙 E mail ls13756014066 163 com 通信作者 崔俊濤 E mail cuijuntao2005 163 com 秸稈還田對不同地力黑土培肥與莖腐病害發(fā)生的影響 李雙 1 張偉 2 王麗 3 李孝軍 4 崔俊濤 1 1 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 長春 130118 2 長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 長春 130033 3 長春市朝陽區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 長春 130012 4 長春市土壤肥料工作站 長春 130033 摘 要 為研究秸稈還田對不同地力耕層土壤的培肥效應(yīng)與病害防治的影響 利用田間病圃小區(qū)試驗對高 中 低地力黑土進(jìn)行不同秸稈用量的有機(jī)培肥處理 研究不同處理對土壤主要肥力指標(biāo)的影響 并對不同處 理玉米莖腐病病害發(fā)生情況進(jìn)行了初步探究 結(jié)果表明 與秸稈根茬量還田相比 秸稈全量還田更有利于土 壤有機(jī)碳和腐殖質(zhì)組分的積累及酶活性的提升 秸稈全量還田后 高地力區(qū)的土壤有機(jī)碳含量較中 低地力 區(qū)的分別顯著提高 9 87 和 19 29 胡敏素含量提高 11 12 和 11 56 胡敏酸含量提高 10 91 和 19 37 富里酸含量提高 11 42 和 12 85 水溶性物質(zhì)含量提高 4 和 8 蔗糖酶活性分別提高 1 83 6 92 過氧 化氫酶活性分別降低 1 78 5 80 莖腐病發(fā)病率分別降低 2 3 2 79 病情指數(shù)降低 23 97 20 80 秸 稈還田對 3 種地力培肥效果表現(xiàn)為 高地力 中地力 低地力 玉米莖腐病發(fā)病率與病情指數(shù)表現(xiàn)為 低地力 中地力 高地力 Pearson 相關(guān)性分析與主成分分析顯示 土壤各肥力指標(biāo)與玉米莖腐病病害發(fā)生情況呈極顯 著負(fù)相關(guān) P 0 01 因此 秸稈還田對高 中 低地力黑土的肥力均有提升 且具有降低玉米莖腐病發(fā)病率及 危害程度的作用 對高地力土壤的效果更明顯 關(guān)鍵詞 耕地地力 腐殖物質(zhì) 玉米莖腐病 秸稈還田 黑土 doi 10 13304 j nykjdb 2020 0185 中圖分類號 S156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1008 0864 2021 08 0080 11 Effect of Straw eturning on Fertility and Stem ot of Black Soil with Different Land Fertility LI Shuang 1 ZHANG Wei 2 WANG Li 3 LI Xiaojun 4 CUI Juntao 1 1 School of esources and Environment Jilin Agricultural University Changchun 130118 China 2 Changchun Vocational and Technical College Changchun 130033 China 3 Changyang Chaoyang District Agricultural Technology Extension General Station Changchun 130012 China 4 Changchun Soil and Fertilizer Work Station Changchun 130033 China Abstract In order to study the effect of fertilizer cultivation and disease prevention and control of soil in different land fertilities using the field nursery community experiment the organic fertilizer of different straw dosage was conducted on high medium and low land fertility black soil the effects of different treatment on the main fertility indexes of soil were studied and a preliminary exploration of the occurrence of corn stem decay disease was made in this paper The results showed that compared with the amount of straw stubble amount return to the field the full amount of straw was more conducive to the accumulation of organic carbon and humus contents and the improvement of soil enzyme activity The organic carbon content of the high land fertility was increased by 9 87 and 19 29 compared with the middle and low land fertilities respectively the content of humin increased by 11 12 11 56 humic acid was increased by 10 91 19 37 the content of fulvic acid was increased by 11 42 12 85 water soluble substance was increased by 4 8 sucrose activity was increased by 1 83 and 6 92 catalase activity was decreased by 1 78 and 5 80 the incidence of corn stem rot was decreased by 2 3 2 79 and disease index was decreased by 23 97 20 80 The effect of straw returning on three kinds of land force fertilization was as follow high land fertility medium land fertility low land fertility and the incidence and disease index of corn stem rot were as follow low land fertility medium land fertility high land fertility Pearson correlation analysis and PCA analysis showed that soil fertility indicators were significantly negative correlated with the occurrence of corn stem P 0 01 rot occurred Therefore straw returning to the field could improve the fertility of high medium and low black soil fertility and reduce the incidence and damage degree of corn stem rot and the effect on high land force was more obvious Key words cultivated land fertility humus corn stem rot straw returning black soil 有機(jī)碳和腐殖質(zhì)的含量變化與土壤保肥供肥 效果密切相關(guān) 是評價土壤質(zhì)量的重要指標(biāo) 1 近年來 東北黑土地重用輕養(yǎng) 施肥結(jié)構(gòu)不合理 加之土壤侵蝕和土地集約利用 2 導(dǎo)致黑土區(qū)的 土壤質(zhì)量有著不同程度的下降 在黑土肥力亟需 改善的情況下 秸稈直接還田成為土壤有機(jī)培肥 的重要手段 3 盡管前人從還田方式 還田深度 以及秸稈形態(tài)等方面對秸稈還田的培肥機(jī)理進(jìn)行 了廣泛研究 4 5 但秸稈還田對不同質(zhì)量土壤的 有機(jī)培肥效果報道較少 秸稈還田對土傳病害的影響亦存在爭議 趙 永強(qiáng)等 6 研究表明 還田的秸稈能夠充當(dāng)培育土 壤病蟲害 溫床 張琴等 7 則研究表明 秸稈深 耕還田可 變廢為寶 調(diào)節(jié)土壤微生態(tài) 有效減 輕病害的發(fā)生 莖腐病是玉米常見的土傳病害之 一 一般發(fā)病率為 10 20 個別嚴(yán)重地區(qū)高達(dá) 70 8 在生產(chǎn)實踐中 主要有三類莖腐病害的 防治措施 種子處理 化學(xué)施藥和土壤處理 其中 栽培玉米莖腐病抗性品種 9 占目前防治方式的 43 施用 10 咯菌腈懸浮種衣劑等藥劑占目前 莖腐病害防治方式的 41 10 過度依賴化學(xué)防 治 可能會導(dǎo)致農(nóng)藥殘留 產(chǎn)生抗性及病害再度猖 獗等問題 因此 綠色防控技術(shù)是值得探究的土 壤處理技術(shù) 蔡祖聰?shù)?11 提出的強(qiáng)還原土壤滅菌 方法便是其一 即利用大量秸稈厭氧發(fā)酵腐解物 來殺死病原菌 此類做法因成本較高 尚未得到廣 泛推廣 為了探究秸稈還田的有機(jī)培肥對玉米莖 腐病的影響 同時探究不同秸稈還田量對不同耕 地地力黑土的培肥效應(yīng) 本研究通過田間試驗 將 玉米秸稈還田于高 中 低地力水平的耕層黑土土 壤中 研究其對土壤的有機(jī)培肥效果及對玉米莖 腐病害發(fā)生的影響 以期豐富土壤有機(jī)培肥理論 并為秸稈還田與病害防治實踐提供數(shù)據(jù)參考 1 材料與方法 1 1 不同耕地地力水平玉米莖腐病病圃的建立 為了消除氣候因素對試驗結(jié)果的影響 2018 年 4 月 在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)試驗田建立一個玉 米莖腐病病圃 試驗田地處中溫帶 海拔 230 m 2018 年月均降水量 231 19 mm 月均氣溫 7 年 蒸發(fā)量 1 000 2 000 mm 將原耕層土壤全部挖 除 并進(jìn)行耕層土壤置換 設(shè)置高地力 中地力和 低地力 3 個地力水平 鎮(zhèn)壓后耕層厚度為 25 cm 每小區(qū)面積為 32 m 2 隨機(jī)排列 3 次重復(fù) 總計 27 個小區(qū) 每小區(qū)按照 100 mL m 2 土埋法接種禾 谷鐮刀菌 Fusarium graminearum 的菌懸液 由 于耕地力是耕地生產(chǎn)能力的綜合性指標(biāo) 尚無 統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn) 本研究主要依據(jù)吉林省耕地近 5 年玉米的平均單產(chǎn)水平進(jìn)行劃分 分別將產(chǎn)量為 5 500 7 000 kg hm 2 7 000 8 000 kg hm 2 和大 于 8 000 kg hm 2 的耕地土壤定義為低地力 中地 力和 高 地 力 土 壤 分別采自吉林省長春市 E125 24 N43 48 周邊地區(qū)不同耕地地力的玉 米田耕層 土壤為黑土 土壤質(zhì)地為壤質(zhì)黏土 供 試土壤基本理化性質(zhì)見表 1 1 2 試驗材料 供試菌種為禾谷鐮刀菌 分離于病情指數(shù)為 2 級左右的植株 剪取莖部發(fā)病組織處約 0 5 cm 0 5 cm 依次用 75 乙醇消毒 30 s 5 次氯酸鈉 消毒 45 s 無菌水沖洗 3 次 在無菌濾紙上充分晾 干后 轉(zhuǎn)至 PDA 培養(yǎng)基 12 每皿 5 個 25 培養(yǎng) 6 d 后觀察到禾谷鐮刀菌分生孢子 用單個孢子 法在 WA 培養(yǎng)基 13 上獲得純化菌株 制成濃度為 1 69 10 3 cfu mL 1 菌懸液 備用 玉米品種為 吉農(nóng)大 719 為玉米莖腐病中 抗品種 種植密度為 4 株 m 2 供試秸稈有機(jī)碳含量為 331 62 g kg 1 全氮 含量 8 35 g kg 1 C N 為 39 72 剪碎至 10 cm 長 段 直接還田 1 3 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)低地力 D 中地力 Z 高地力 G 3 個耕地地力水平 秸稈還田量設(shè)無秸稈還 田 W 根茬還田量秸稈還田 G 全量秸稈還田 Q 3 個處理水平 總計低地力無秸稈還田 DW 低地力根茬量秸稈還田 DG 低地力全 量秸 稈還田 DQ 中地力無秸稈還田 ZW 中 188 期 李雙等 秸稈還田對不同地力黑土培肥與莖腐病害發(fā)生的影響 表 1 供試土壤基本理化性質(zhì) Table 1 Basic physical and chemical properties of tested soil 處理 Treatment pH 含水量 Moisture content 有機(jī)碳 Soil organic carbon g kg 1 堿解氮 Available nitrogen mg kg 1 有效磷 Available phosphorus mg kg 1 速效鉀 Available kalium mg kg 1 低地力 Low land fertility 6 73 0 03 a 14 91 0 12 a 15 26 0 14 b 89 12 0 13 c 16 43 0 08 c 82 89 0 15 b 中地力 Middle land fertility 6 62 0 02 a 14 80 0 13 a 16 20 0 11 b 109 97 0 26 b 18 75 0 09 b 77 81 0 18 c 高地力 High land fertility 6 41 0 02 a 14 17 0 09 b 19 30 0 15 a 120 33 0 26 a 19 04 0 07 a 110 45 0 16 a 注 同列不同小寫字母表示不同地力土壤間差異在 P 0 05 水平具有顯著性 Note Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between different fertility soils at P 0 05 level 地力根茬量秸稈還田 ZG 中地力全量秸稈還田 ZQ 高地力無秸稈還田 GW 高地力根茬量 秸稈還田 GG 高地力全量秸稈還田 GQ 9 個 處理 3 次重復(fù) 各小區(qū)一次性施肥 施用尿素 330 21 kg hm 2 含氮量 151 93 kg hm 2 重過磷 酸鈣 246 88 kg hm 2 含磷量 103 69 kg hm 2 硫 酸鉀 159 37 kg hm 2 含鉀量 119 25 kg hm 2 DG ZG 和 GG 小區(qū)的玉米秸稈施用量按根茬量 還田比例計算為 1 450 kg hm 2 總碳量 449 5 kg hm 2 并配施 43 75 kg hm 2 尿素來調(diào)節(jié) C N 比 DQ ZQ 和 GQ 小區(qū)的玉米秸稈施用量按全量 還田比例計算為 9 600 kg hm 2 總碳量 2 976 kg hm 2 并配施 265 63 kg hm 2 尿素調(diào)節(jié) C N 自 2018 年播種季 4 月 至收獲季 10 月 按照玉米的苗期 拔節(jié)期 抽雄期 灌漿期 成熟期 5 個生育時期 取 0 25 cm 的耕層土壤 在每個 小區(qū)采用 五點法 取樣 混合均勻 去除樣品中 雜草石塊等雜質(zhì) 封裝帶回實驗室 一部分風(fēng)干過 2 mm篩后備用 另一部分立即進(jìn)行酶活性測定 1 4 檢測指標(biāo)和方法 土壤含水量 moisture content 采用烘干法 土壤堿解氮 available nitrogen AN 含量測定采用 堿解擴(kuò)散法 土壤有效磷 available phosphorus AP 含量測定采用 NaHCO 3 浸提 鉬銻抗比色法 土壤速效鉀 available kalium AK 含量測定采用 NH 4 OAc 浸提 火焰光度計法 土壤有機(jī)碳 soil organic carbon SOC 含量測定采用重鉻酸鉀外加 熱法 14 土壤胡敏素 humin HM 胡敏酸 humic acid HA 和水溶性物質(zhì) water soluble substance WSS 含量提取測定采用腐殖質(zhì)組成修改法 15 富里酸 fulvic acid FA 含量采用差減法 15 計算 土壤蔗糖酶 sucrose SC 活性測定采用 3 5 二硝 基水楊酸比色法 15 土壤過氧化氫酶 catalase CAT 活性測定采用高錳酸鉀滴定法 16 1 5 玉米莖腐病發(fā)病情況調(diào)查 在玉米苗期 拔節(jié)期 抽雄期 灌漿期 成熟期 分別抽樣調(diào)查記錄各小區(qū)玉米莖腐病的發(fā)病情 況 參照李春霞等 17 病情級別標(biāo)準(zhǔn) 計算發(fā)病率 incident Inc 及病情指數(shù) disease index DI 分 級標(biāo)準(zhǔn)及公式如下 0 級 全株正常 1 級 青枯葉片數(shù)不足全株 1 4 莖基部 1 2 節(jié)節(jié)間呈水漬狀 手感微軟 2 級 青枯片數(shù)占全株 1 4 1 2 莖基部 1 2 節(jié)節(jié)間呈水漬狀 而且凹陷 手感稍軟 3 級 青枯葉片數(shù)占全株 1 2 左右 莖基部 1 2 節(jié)節(jié)間明顯發(fā)軟 果穗苞葉褪色或下垂 4 級 全株 3 4 以上青枯葉片數(shù) 莖基部 1 2 節(jié)明顯松軟 果穗全部下垂 嚴(yán)重時植株從莖基部 倒伏 病情指數(shù) 各級病葉數(shù) 各級代表值 調(diào)查總?cè)~數(shù) 最高級代表值 100 1 發(fā)病率 調(diào)查染病株數(shù) 調(diào)查總株數(shù) 100 2 1 6 數(shù)據(jù)分析與處理 利用 SPSS 22 0 進(jìn)行 ANVOA 分析 LSD 檢驗 及 Pearson 相關(guān)性分析 Minitab 進(jìn)行 PCA 分析 Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和制圖 28 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報 23 卷 2 結(jié)果與分析 2 1 秸稈還田對不同地力耕地培肥效應(yīng)的影響 2 1 1 土壤有機(jī)碳含量的動態(tài)變化 不同處理 不同玉米生育期的土壤有機(jī)碳含量結(jié)果 圖 1 顯 示 高 中 低地力水平的秸稈未還田小區(qū)的 SOC 含量整體表現(xiàn)為隨著生育時期延長呈先升高至拔 節(jié)期后下降的趨勢 秸稈還田小區(qū)的 SOC 含量 整體表現(xiàn)為在灌漿期前明顯升高 灌漿期至成熟 期緩慢下降趨勢 在灌漿期時 DG 與 DW ZG 與 ZW 及 GG 與 GW 處理間均存在顯著差異 P 0 05 成熟期時 DQ 較 DW 處理的 SOC 含量顯 著提高 17 21 ZQ 較 ZW 處理的 SOC 含量顯著 提高 19 66 GQ 較 GW 處理的 SOC 含量顯著提 高 22 22 GQ 較 DQ 和 ZQ 處理的 SOC 含量分 別顯著提高 9 87 19 29 說明秸稈還田于高 中 低地力耕層土壤后 土壤 SOC 的積累效果均 表現(xiàn)為全量還田處理優(yōu)于根茬量還田處理 秸稈 全量還田處理對高地力土壤的 SOC 積累效果優(yōu) 于中 低地力土壤 注 不同英文字母表示同一時期不同處理間差異在 P 0 05 水平具有顯著性 不同希臘字母表示同一處理不同時期差異在 P 0 05 水 平具有顯著性 Note Different English lowercase letters of the same period indicate significant difference between different treatments at P 0 05 level and different Greek lowercase letters of the same treatment indicate significant difference between different growth periods at P 0 05 level 圖 1 土壤有機(jī)碳含量的動態(tài)變化 Fig 1 Dynamic variation of soil organic carbon content 2 1 2 土壤腐殖質(zhì)各組分含量的動態(tài)變化 不 同時期不同處理的土壤胡敏素 胡敏酸 富里酸和 水溶性物質(zhì)含量結(jié)果見表 2 可知 秸稈全量還田 小區(qū)土壤的 HM 含量自苗期至抽雄期呈增加趨 勢 抽雄期后明顯下降 與苗期相比 成熟期時 DQ ZQ 和 GQ 處理的 HM 含量分別顯著提高 12 93 12 88 8 89 此時 GQ 較 ZQ 和 DQ 處理的 HM 含量分別提高 11 12 11 56 DQ 較 DW ZQ 較 ZW 和 GQ 較 GW 處理的 HM 含量顯 著提高 16 93 14 00 和 10 79 說明秸稈全量 還田對低地力土壤的 HM 積累效果優(yōu)于高 中地 力土壤 土壤 HA 含量結(jié)果與 HM 含量呈相似趨 勢 成熟期時 DQ 較 DW ZQ 較 ZW 和 GQ 較 GW 土壤 HA 含量顯著提高 8 83 13 5 和 17 5 GQ 較 ZQ 和 DQ 處理 HA 含量分別顯著提高 10 91 19 37 土壤 FA 含量自苗期至成熟期 呈緩慢下降的趨勢 成熟期時 GQ 較 ZQ DQ 處 理的 FA 含量分別顯著提高 11 42 12 85 秸 稈根茬量還田小區(qū)的土壤 FA 含量降幅表現(xiàn)為 DG ZG GG 秸稈全量還田小區(qū)土壤 FA 含量降 幅表現(xiàn)為 DQ ZQ GQ 土壤 WSS 含量結(jié)果顯 示 成熟期時 GQ 較 GW 處理的 WSS 含量顯著提 高 8 69 GQ 與 ZQ 和 DQ 處理的 WSS 含量分別 提高 4 8 ZQ 與 ZW DQ 與 DW 間土壤 WSS 388 期 李雙等 秸稈還田對不同地力黑土培肥與莖腐病害發(fā)生的影響 含量無顯著差異 秸稈全量還田小區(qū)土壤的 WSS 含量呈先升高至拔節(jié)期后下降的趨勢 說明 秸稈全量還田有助于玉米生育前期土壤 WSS 含 量的積累 秸稈全量還田對不同地力 WSS 含量的 影響效應(yīng)表現(xiàn)為高地力 中地力 低地力 綜上 表明 相對于秸稈根茬量還田 全量還田更能有效 培肥高 中 低地力土壤 全量還田時 SOC HA FA 和 WSS 含量的積累效果表現(xiàn)為高地力 中地 力 低地力 HM 含量的積累效果表現(xiàn)為低地力 中地力 高地力 2 1 3 土壤酶活性的動態(tài)變化 土壤酶活性的 高低能反映土壤生物活性和土壤生化反應(yīng)強(qiáng)度 土壤蔗糖酶參與土壤中碳水化合物的轉(zhuǎn)化 對增 加土壤中易溶性營養(yǎng)物質(zhì)起著重要的作用 土壤 表 2 不同生育期不同處理的土壤腐殖質(zhì)各組分含量 Table 2 Contents of soil humus components of different treatments during different growth periods g kg 1 生育期 Growth period 處理 Treatment 胡敏素含量 HM content 胡敏酸含量 HA content 富里酸含量 FA content 水溶性物質(zhì)含量 WSS content 苗期 Seedling stage DW 6 68 0 32 d 3 27 0 03 cd 0 45 0 02 f 0 23 0 03 c DG 6 89 0 27 cd 3 17 0 05 d 0 75 0 06 d 0 26 0 02 b DQ 7 11 0 25 bc 3 16 0 07 d 1 55 0 12 a 0 25 0 02 b ZW 6 69 0 29 d 3 40 0 04 bc 0 43 0 12 f 0 23 0 05 c ZG 7 03 0 33 c 3 39 0 02 c 0 63 0 11 e 0 26 0 13 b ZQ 7 77 0 25 b 3 48 0 13 bc 0 97 0 05 b 0 26 0 07 a GW 8 49 0 28 b 3 60 0 07 b 0 91 0 02 b 0 24 0 05 b GG 9 03 0 29 a 3 90 0 06 ab 0 93 0 02 b 0 27 0 05 a GQ 9 01 0 17 ab 4 23 0 06 a 0 88 0 08 c 0 27 0 06 a 拔節(jié)期 Elongation stage DW 6 77 0 18 e 3 32 0 01 d 0 41 0 03 e 0 24 0 06 c DG 6 93 0 20 e 3 36 0 02 cd 0 63 0 07 d 0 24 0 05 c DQ 8 78 0 12 c 3 21 0 16 d 1 54 0 13 a 0 26 0 07 ab ZW 7 08 0 41 e 3 50 0 05 c 0 42 0 01 e 0 24 0 03 c ZG 7 98 0 32 d 3 57 0 10 c 0 62 0 03 d 0 25 0 02 bc ZQ 8 05 0 29 c 3 72 0 11 b 0 96 0 18 b 0 26 0 01 ab GW 8 62 0 21 cd 3 79 0 19 b 0 84 0 08 c 0 25 0 02 bc GG 8 76 0 34 b 4 29 0 07 a 0 89 0 08 c 0 26 0 07 ab GQ 9 44 0 35 a 4 46 0 08 a 0 88 0 10 c 0 28 0 05 a 抽雄期 Tasseling stage DW 6 89 0 20 f 3 44 0 04 e 0 41 0 05 d 0 24 0 07 b DG 8 15 0 14 e 3 68 0 01 d 0 62 0 06 c 0 24 0 07 b DQ 8 99 0 10 d 3 71 0 20 d 1 15 0 15 a 0 25 0 08 ab ZW 7 02 0 10 f 3 61 0 05 e 0 41 0 03 d 0 24 0 07 b ZG 7 83 0 23 ef 3 74 0 08 d 0 61 0 04 c 0 25 0 11 ab ZQ 9 44 0 39 c 4 27 0 07 c 0 76 0 15 b 0 25 0 07 ab GW 9 06 0 23 d 4 05 0 10 cd 0 81 0 05 ab 0 24 0 13 b GG 9 68 0 28 b 4 78 0 11 b 0 86 0 14 ab 0 25 0 09 ab GQ 10 18 0 24 a 5 10 0 07 a 0 82 0 05 ab 0 26 0 02 a 灌漿期 Pustulation stage DW 7 75 0 18 e 3 42 0 04 d 0 33 0 07 d 0 24 0 04 ab DG 8 22 0 19 d 3 64 0 13 cd 0 61 0 07 bc 0 23 0 15 b DQ 8 35 0 27 bc 3 98 0 06 c 1 11 0 10 a 0 24 0 04 ab ZW 7 97 0 25 e 3 48 0 05 d 0 39 0 09 cd 0 24 0 04 ab ZG 8 04 0 16 de 3 66 0 06 cd 0 38 0 06 cd 0 24 0 03 ab ZQ 8 68 0 37 b 4 33 0 08 b 0 74 0 17 b 0 25 0 08 a GW 8 35 0 18 d 3 70 0 07 c 0 65 0 11 bc 0 24 0 06 ab GG 9 05 0 29 c 3 98 0 02 c 0 74 0 02 b 0 24 0 08 ab GQ 10 09 0 14 a 5 16 0 21 a 0 73 0 13 b 0 25 0 04 a 48 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報 23 卷 續(xù)表 Continued 生育期 Growth period 處理 Treatment 胡敏素含量 HM content 胡敏酸含量 HA content 富里酸含量 FA content 水溶性物質(zhì)含量 WSS content 成熟期 Mature stage DW 6 67 0 10 d 3 30 0 05 d 0 32 0 05 d 0 23 0 04 b DG 7 28 0 23 d 3 41 0 03 d 0 47 0 05 c 0 23 0 07 b DQ 8 03 0 13 b 3 62 0 05 c 0 61 0 12 ab 0 23 0 12 b ZW 6 94 0 13 d 3 46 0 02 d 0 37 0 04 cd 0 23 0 03 b ZG 7 93 0 21 c 3 62 0 06 c 0 31 0 12 d 0 24 0 02 ab ZQ 8 07 0 19 b 4 00 0 10 b 0 62 0 16 ab 0 24 0 04 ab GW 8 10 0 27 c 3 67 0 05 c 0 62 0 22 ab 0 23 0 06 b GG 8 63 0 31 b 3 76 0 04 c 0 69 0 13 a 0 24 0 17 ab GQ 9 08 0 25 a 4 49 0 07 a 0 70 0 06 a 0 25 0 06 a 注 不同英文字母表示同一時期不同處理間差異在 P 0 05 水平具有顯著性 不同希臘字母表示同一處理不同時期間差異在 P 0 05 水平具有顯著性 Note Different English lowercase letters of the same period indicate significant difference between different treatments at P 0 05 level and different Greek lowercase letters of the same treatment indicate significant difference between different growth periods at P 0 05 level 過氧化氫酶是參與土壤中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的氧化 還原酶 在一定程度上可以表征土壤生物氧化過 程的強(qiáng)弱 由圖 2 可知 3 種地力秸稈全量還田 處理和根茬量還田處理的土壤蔗糖酶活性呈先升 高至抽雄期后緩慢下降的趨勢 無秸稈還田處理 的土壤蔗糖酶呈升高至拔節(jié)期后下降的趨勢 成 熟期時 DQ 較 DW ZQ 較 ZW 和 GQ 較 GW 處理 的土壤蔗糖酶活性分別顯著提高 27 28 29 56 和 36 89 DG 較 DW ZG 較 ZW 和 GG 較 GW 處 理的土壤蔗糖酶活性分別顯著提高 12 14 圖 2 不同生育期不同處理的土壤蔗糖酶和過氧化氫酶活性 Fig 2 Soil sucrose and catalase activity of different treatments during different growth periods 588 期 李雙等 秸稈還田對不同地力黑土培肥與莖腐病害發(fā)生的影響 20 30 和 20 64 土壤過氧化氫酶活性結(jié)果顯 示 拔節(jié)期時 各處理土壤過氧化氫酶活性顯著下 降 其原因可能與降雨量有關(guān) 該時期降雨量增加 引發(fā)土壤含水率驟增 導(dǎo)致土壤根系與微生物減 緩了其自身代謝 引起土壤過氧化氫酶活性降低 GQ 較 ZQ DQ 處理的土壤過氧化氫酶活性分別 降低 1 78 5 80 GG 較 ZG DG 處理的土壤過 氧化氫酶活性分別降低 2 23 6 18 GW 較 ZW DW 處理土壤過氧化氫酶活性分別降低 7 69 14 42 說明地力水平越高 過氧化氫酶 活性越低 成熟期時 DQ 較 DW ZQ 較 ZW 和 GQ 較 GW 的土壤過氧化氫酶活性分別顯著提高 32 77 35 41 42 26 說明秸稈全量還田處理 對蔗糖酶及過氧化氫酶活性的提升優(yōu)于秸稈根茬 量還田處理 其提高幅度表現(xiàn)為高地力 中地力 低地力 2 2 玉米莖腐病病情指數(shù)及發(fā)病率的田間調(diào)查 情況 不同時期不同處理的莖腐病病情指數(shù)及發(fā)病 率結(jié)果見表 3 玉米莖腐病發(fā)病潛伏期較長 自抽 雄期開始在玉米莖部呈輕微褐色病變現(xiàn)象 DW ZW 和 GW 處理的玉米莖腐病病情指數(shù)和發(fā)病率 在灌漿期和成熟期明顯加重 P 0 05 灌漿期 與成熟期時 高 中 低地力秸稈還田處理的莖腐 病發(fā)病率較無秸稈還田處理均顯著降低 成熟期 時 DQ 較 DW ZQ 較 ZW 和 GQ 較 GW 的莖腐病 發(fā)病率分別降低 20 47 20 56 和 21 82 病情 指數(shù)分別減少 53 73 44 15 和 43 69 DG 較 DW ZG 較 ZW 和 GG 較 GW 的發(fā)病率分別降低 14 74 14 1 和 15 17 病情指數(shù)分別減少 42 18 44 99 和 49 87 GQ 較 ZQ DQ 的發(fā) 病率分別降低 2 32 2 79 病情指數(shù)分別降低 20 80 23 97 GG 較 ZG DG 的發(fā)病率分別降 低 1 16 1 89 病情指數(shù)分別降低 14 89 21 58 說明秸稈還田處理對 3 種地力小區(qū)均 未導(dǎo)致玉米莖腐病發(fā)病率增加 亦未加重莖腐病 害程度 秸稈還田處理對于高地力土壤的效果更 明顯 全量還田處理的效果優(yōu)于根茬量還田處理 2 3 不同耕地地力有機(jī)培肥與病害發(fā)生間的 關(guān)系 2 3 1 Pearson 相關(guān)性分析 對不同玉米生育期 的土壤 SOC HM HA FA WSS 及蔗糖酶 過氧化 氫酶活性與莖腐病害發(fā)病率 病情指數(shù)之間進(jìn)行 Pearson 相關(guān)性分析 結(jié)果 表 4 可見 土壤各肥 力指標(biāo)之間存在一定的內(nèi)在關(guān)系 土壤 SOC HM HA FA WSS 蔗糖酶和過氧化氫酶與發(fā)病率和病 情指數(shù)間均呈極顯著負(fù)相關(guān) P 0 01 GQ 處理 的 SOC 含量和蔗糖酶活性及其他肥力指標(biāo)在各 時期均顯著高于 ZQ 和 DQ 因此 GQ 處理在整個 玉米生育期內(nèi)的莖腐病發(fā)病率較低 發(fā)病程度較 輕 符合上述的負(fù)相關(guān)關(guān)系規(guī)律 2 3 2 PCA 分析 主成分分析結(jié)果顯示 玉米莖 腐病圃小區(qū)試驗提取兩個主成分 兩個主成分 的累積貢獻(xiàn)率為 77 特征值 1 第一主成分 PC1 解釋了 63 4 的信息 第二個 主 成 分 PC2 解釋了 13 6 的信息 圖 3 由圖 3 可 知 高 中 低地力土壤未添加秸稈處理主要分布 在第二 三象限 秸稈根茬量還田和全量還田處理 主要分布于第一 四象限 第一 二象限主要為玉 米的抽雄期 灌漿期 成熟期 第三 四象限則苗期 和拔節(jié)期較集中 SOC HA 含量和蔗糖酶活性位 于 PC1 軸和 PC2 軸正方向 說明 SOC HA 含量和 蔗糖酶活性在 PC1 和 PC2 水平上均正向影響著 位于第一象限的拔節(jié)期至成熟期的 DQ ZQ 和 GQ 處理 病情指數(shù)和發(fā)病率位于 PC1 軸和 PC2 軸 負(fù)方向 說明其在 PC1 和 PC2 水平上對位于第四 象限的苗期 拔節(jié)期 成熟期的 DW ZW 和 GW 處 理的影響為負(fù)向 而病情指數(shù) 發(fā)病率與 SOC WSS HM 和 HA 含量及蔗糖酶和過氧化氫酶活性 均呈鈍角 可以推測土壤病害發(fā)生與各肥力指標(biāo) 間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系 這與 Pearson 相關(guān)分析的結(jié)果 一致 3 討論 3 1 秸稈還田對不同地力土壤 SOC 和腐殖質(zhì)各 組分有機(jī)碳的影響 本研究表明 高 中 低地力秸稈全量還田處 理的土壤 SOC HM HA WSS 含量均高于無秸稈 還田和根茬量還田處理 DQ ZQ GQ 處理的土 壤 SOC 含量峰值出現(xiàn)于灌漿期 說明全量秸稈施 入田間初期與土壤充分接觸 激發(fā)土壤微生物活 性 腐解速率加快 分解的游離有機(jī)碳與土壤結(jié) 合 隨著玉米生育時期延長 腐解效率逐漸減弱 說明沒有外源物質(zhì)的添加 當(dāng)玉米成熟期時 微生 68 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報 23 卷 788 期 李雙等 秸稈還田對不同地力黑土培肥與莖腐病害發(fā)生的影響 表 4 土壤肥力指標(biāo)與發(fā)病率 病情指