豫西旱坡地小麦保护性耕作的效应分析

摘要

2003～2005年，在大田条件下以冬小麦洛阳9769为研究对象，研究了免耕覆盖、深松覆盖、一次深翻和传统耕作4种耕作方式的土壤性状，冬小麦生长发育，叶片代谢状况、抗逆生理特性和产量，分析了不同耕作方式下经济和生态效益，探讨了不同耕作方式对小麦叶片光合特性和籽粒品质的影响，主要研究结果如下： 1.不同耕作方式对土壤性状的影响存在差异。(1)土壤温度：不同耕作方式比较，深松覆盖和免耕覆盖土壤温度低温时有增温效应，高温时有降温效应。从不同土层看，浅层(0～15cm)土壤变化幅度较大；深层(15～30cm)变化趋向缓和，而且深层土壤在温度较高时有降温效应，温度较低时有增温效应。从日变化看，越冬前和返青期温度较高，日变化幅度较大，越冬期较低且日变化幅度不大，拔节期在6：00～8：00迅速升高，之后保持长时间稳定；土壤温度日变化最低点(除越冬期外)出现在6：00，最高点返青前均在16：00，但拔节期8：00就升至较高。(2)土壤含水量：在自然降雨条件下，0～160cm土层平均含水量整个小麦生育期免耕覆盖最高，深松覆盖次之，一次深翻和传统耕作较低，且后二者含水量基本相当，免耕覆盖和深松覆盖间差异随生育进程推进而减小。不同土层含水量免耕覆盖和深松覆盖均明显高于一次深翻和传统耕作，0～40cm土层免耕覆盖＞深松覆盖＞一次深翻＞传统耕作；50～160cm土层深松覆盖＞免耕覆盖＞传统耕作＞一次深翻；与对照相比，耕作处理深层土壤中含水量较高，但小麦生育后期，0～160cm土层平均含水量明显下降。(3)其它性状：与传统耕作相比，免耕覆盖提高了土壤容重，深松覆盖降低土壤容重，但二者均可以提高各层次土壤的有机质含量，增强土壤的脲酶活性和蔗糖酶活性。 2.不同耕作方式下冬小麦的生长发育存在一定差异，深松覆盖和免耕覆盖不仅能提高小麦分蘖成穗率，灌浆中后期叶面积指数，而且能提高开花期小麦植株各器官的干物质积累量，花后不同器官的干物质的转运量、转运率和对籽粒的贡献率，从而提高小麦籽粒灌浆速率和籽粒干物质积累量，进而提高小麦的千粒重，最终获得较高的产量。 3.耕作方式对小麦叶片代谢具有明显的调节作用，深松覆盖花后旗叶游离氨基酸总量最高，明显高于一次深翻和传统耕作；旗叶可溶性蛋白含量深松覆盖最高，免耕覆盖次之，一次深翻再次，传统耕作最低；籽粒灌浆中期之前不同耕作方式对小麦叶片可溶性糖含量的影响规律不明显，但灌浆中后期旗叶可溶性糖含量深松覆盖和免耕覆盖明显高于一次深翻和传统耕作，从而使其籽粒的可溶性糖含量较高。 4.不同耕作方式下冬小麦旗叶光合色素含量、PSⅡ潜在活性、光化学的最大效率以及荧光猝灭系数和光合速率等方面均在灌浆中后期呈明显的变化。在小麦生育后期，尤其是灌浆后期，深松覆盖和免耕覆盖能提高旗叶光合色素含量，叶绿素荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、qP和φPSⅡ值较高，qN值较低，能维持较高的净光合速率，较好的叶片光合性能，尤其以深松覆盖效果更明显。Fv/Fo值与产量水平相关性均不显著，但灌浆中后期Chl含量、Fv/Fm、qP、φPSⅡ、qN值与产量间均达到显著水平以上相关。4种耕作方式开花期和灌浆中后期旗叶Fv/Fm值、φPSⅡ值和净光合速率Pn的日变化情况不同，开花期Fv/Fm值日变化幅度传统耕作最小，深松覆盖、免耕覆盖和一次深翻间差异不明显，从全天情况来看，φPSⅡ值传统耕作较高，免耕覆盖次之，深松覆盖再次，一次深翻最低，净光合速率12：00以后免耕覆盖最高，深松覆盖次之，明显高于一次深翻和传统耕作；灌浆中后期，Fv/Fm值、φPSⅡ值和净光合速率深松覆盖全天均最高，免耕覆盖次之，Fv/Fm值和净光合速率一次深翻最低，φPSⅡ值传统耕作最低。 5.四种耕作方式比较，深松覆盖和免耕覆盖能延缓小麦衰老，增强其抗逆性，籽粒灌浆中后期深松覆盖小麦旗叶SOD活性、POD活性和CAT活性均最高，免耕覆盖次之，但高于一次深翻和传统耕作，SOD活性和CAT活性一次深翻高于传统耕作，但POD活性较传统耕作低。花后20d后小麦旗叶MDA含量和超氧负离子含量迅速增加，一次深翻和传统耕作明显高于免耕覆盖和深松覆盖，花后30d时深松覆盖最低，免耕覆盖次之。最上层全展叶游离脯氨酸含量起身期传统耕作和一次深翻较高，明显高于深松覆盖和免耕覆盖，旗叶游离脯氨酸含量整个籽粒灌浆期一次深翻较高，深松覆盖较低，灌浆前期传统耕作高于免耕覆盖，后期相反，且后期二者间差异不明显。 6.不同耕作方式间，籽粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量及支/直比均以深松覆盖最高，免耕覆盖次之，直链淀粉一次深翻最低，支链淀粉传统耕作最低。与传统耕作相比，深松覆盖和免耕覆盖能提高籽粒的粒径及出粉率，降低籽粒硬度、降落值和湿面筋含量；与免耕覆盖相反，深松覆盖降低了面团形成时间、拉伸面积、拉伸阻力、延伸度和最大拉伸阻力；一次深翻降低了稳定时间、弱化度、拉伸面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力和出粉率，但提高了面团形成时间、延伸度、籽粒硬度、降落值、干、湿面筋含量和灰分含量。相关分析表明，糊化温度与其它粘度参数间均呈不显著正相关；峰值粘度与低谷粘度间呈显著正相关，与最后粘度不显著正相关，与稀懈值间和反弹值间呈负相关；低谷粘度与最后粘度呈显著正相关，但与稀懈值和反弹值呈负相关，最后粘度与稀懈值呈负相关，但与反弹值呈显著正相关。 7.深松覆盖和免耕覆盖能提高小麦有效穗数、穗粒数和千粒重；籽粒产量免耕覆盖最高，深松覆盖次之，传统耕作再次，一次深翻最低，除深松覆盖与免耕覆盖间差异不显著外，各处理间差异均达显著水平，而淀粉产量略低于深松覆盖；免耕覆盖、深松覆盖能显著提高产值和净效益，增加产投比，提高水分利用效率、雨季降雨贮蓄率和降水利用效率。

目录

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致谢

摘要

1文献综述

2引言

3材料与方法

4结果与分析

5结语与讨论

参考文献