秸秆还田对土壤理化性状及扬辐麦4号产量形成的影响

摘要

试验于2014-2016年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点试验室试验场进行。前茬水稻秸秆还田，研究稻秸还田方式和还田量对土壤理化性状、播种深度以及氮肥运筹对扬辐麦4号产量的影响，探索不同稻秸还田量和还田方式条件下扬辐麦4号高产的栽培技术途径，以期为秸秆还田小麦高产优质栽培提供理论依据和技术支撑。主要结果如下:
　　1、稻秸还田对耕层土壤理化性状有显著影响。稻秸还田处理土壤容重较不还田处理降低，三叶期旋耕还田容重最低，拔节、孕穗期深埋还田处理容重最低。全量还田处理耕层土壤容重低于半量还田处理。稻秸还田提高了耕层土壤绝对含水率，以覆盖还田方式最高，全量还田高于半量还田。随着生育进程推进，耕层土壤含水率呈下降趋势。不同还田方式对土壤不同耕层温度均影响，大气温度较高时，稻秸覆盖减缓了土层温度变化幅度;当大气温度＜0℃时，覆盖还田方式还具有显著保温作用。各处理对5-10cm土层温度影响较大，对15-25cm土层温度影响较小。
　　2、秸秆还田对耕层土壤化学性状的影响主要表现为，0-20cm耕层土壤有机质成熟期均高于基础地力，比当季秸秆不还田处理高5.79g/kg。全量深埋还田处理有机质含量最高，其次是全量覆盖还田，不还田处理最低;不同处理20-40cm土层土壤有机质含量显著低于相应处理0-20cm土层，各处理间差异较小;稻秸还田促进了花后0-20cm土壤脲酶活性增加，全量还田尿酶活性高于半量还田处理，还田方式以深埋还田酶活性最高;秸秆还田处理过氧化氢酶活性高于不还田处理，半量覆盖还田处理最高，花后过氧化氢酶活性下降速率低于不还田处理。20-40cm土层土壤脲酶和过氧化氢酶活性显著低于0-20cm土层的酶活性。秸秆还田方式对耕层碱解氮含量的影响表现为:四叶期至孕穗期，不还田处理碱解氮含量＞半量深埋还田处理＞半量覆盖还田处理＞半量旋耕还田处理，全量还田条件下，覆盖＞深埋＞旋耕;花后全量覆盖还田处理碱解氮含量＞全量深埋还田＞全量旋耕还田＞不还田。7∶1∶2∶0氮肥运筹耕层土壤有机质含量低于5∶1∶2∶2处理，更有利于秸秆降解，花后土壤脲酶和过氧化氢酶活性5∶1∶2∶2高于7∶1∶2∶0处理。
　　3、稻秸还田导致播种阶段耕整地质量下降，显著降低小麦出苗率并影响冬前麦苗生长速率和苗质。半量还田出苗率高于全量还田处理，其中全量旋耕还田处理出苗率最低，比不还田处理低了10％，秸秆半量覆盖处理小麦出苗率最高，比不还田处理高了3.4％;深埋处理对小麦出苗率影响较小。半量覆盖处理小麦三叶期、五叶期苗情长势最好，全量覆盖对小麦幼苗生长影响最大，本试验条件下明确播深为3cm左右，播种并宜选用饱满粒重高的小麦种子作为播种可弥补秸秆还田对苗质的影响，有利于壮苗培育。
　　4、秸秆还田对小麦植株氮素吸收积累有一定的影响。本试验结果表明，除半量覆盖还田处理外，秸秆还田处理小麦越冬前氮素和干物质积累量均小于不还田处理，半量还田处理大于全量还田处理。氮肥运筹5∶1∶2∶2条件下各处理积累量在小麦拔节前较小，氮肥运筹5∶1∶2∶2较7∶1∶2∶0处理更有利于拔节后干物质和氮素的积累，花后氮积累贡献率显著提高。秸秆还田处理小麦上三叶SPAD值花后衰减相对缓慢，剑叶净光合速率较高，其中以半量覆盖还田处理最高，氮肥运筹5∶1∶2∶2处理花后SPAD衰减速率低于氮肥运筹7∶1∶2∶0处理，且剑叶净光合速率较高，说明秸秆还田条件下增施孕穗肥有利于延长叶片光合功能持续期。
　　5、秸秆还田量和还田方式对小麦当季产量有显著影响。本试验结果除稻秸半量(4500kg/hm2)覆盖还田产量高于不还田处理外，旋耕、全量覆盖及深埋还田方式下产量均低于不还田处理。相同还田方式下，半量(4500kg/hm2)还田处理产量高于全量(9000kg/hm2)还田处理，各还田方式下氮肥运筹5∶1∶2∶2产量高于7∶1∶2∶0处理，均以3cm播深产量最高。秸秆还田主要影响穗数和粒数形成，旋耕还田处理还影响粒重，造成产量下降。
　　6、在本试验条件下，扬辐麦4号采用基本苗180万/hm2、施氮量270kg/hm2、氮肥运筹基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥5∶1∶2∶2和7∶1∶2∶0、施磷量(P2O5)150kg/hm2、施钾量(K2O)150kg/hm2，4500kg/hm2半量覆盖还田方式、播种深度为3cm的条件下，产量均达8000kg/hm2以上。

目录

摘要

1 前言

1．1 秸秆利用的现状

1．2 秸秆还田对土壤理化特性的影响

1．2．1 秸秆还田对土壤物理性状的影响

1．2．2 秸秆还田对土壤N、P、K含量的影响

1．2．3 秸秆还田对土壤有机质含量的影响

1．2．4 秸秆还田对土壤微生物的影响

1．2．5 秸秆还田对土壤酶活性的影响

1．2．6 秸秆还田对土壤盐分表聚的影响

1．3 秸秆还田对作物产量与品质形成的影响

1．3．1 秸秆还田对小麦出苗及苗期生长的影响

1．3．2 秸秆还田对小麦产量的影响

1．3．3 秸秆还田对小麦品质的影响

1．4．1 秸秆还田对小麦光合特性的影响

1．4．2 秸秆还田对小麦花后剑叶衰老特性的影响

1．5 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 试验设计

2．2 测定项目与方法

2．2．1 耕层土壤容重

2．2．2 耕层土壤绝对含水率

2．2．3 土壤温度测定

2．2．8 茎蘖动态、叶面积、干物重

2．2．9 净光合速率

2．2．10 SPAD值

2．2．11 产量及产量结构

2．3 数据分析与方法

3 结果与分析

3．1 稻秸还田对土壤理化性状的影响

3．1．1 对耕层土壤容重的影响

3．1．2 对耕层土壤绝对含水率的影响

3．1．3 对土壤温度的影响

3．1．4 对耕层土壤碱解氮含量的影响

3．1．5 对土壤有机质含量的影响

3．1．6 对土壤酶活性的影响

3．2．1 稻秸还田对小麦出苗率的影响

3．2．2 稻秸还田对小麦幼苗生长的影响

3．3 稻秸还田对小麦产量及其结构的影响

3．4．1 对植株氮积累和生产效率的影响

3．4．2 对植株阶段氮素积累量及吸收比例的影响

3．5 秸秆还田对小麦花后光合特性的影响

3．5．1 对干物质积累的影响

3．5．2 对小麦花后剑叶净光合速率的影响

3．5．3 对小麦花后上三叶SPAD值的影响

4 讨论与小结

4．1 稻秸还田对土壤理化性状的影响

4．2 稻秸还田对小麦出苗及幼苗生长的影响

4．3 稻秸还田对小麦产量形成的影响

4．4 稻秸还田对小麦产量影响的生理特性

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的研究论文

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