稻秸深旋还田年数对扬辐麦5号产量与品质及土壤养分含量的影响

摘要

试验于2012-2014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。在水稻秸秆全量还田条件下，研究不同稻秸全量还田年限对耕层土壤养分的变化和对扬辐麦5号产量、品质及花后剑叶生理生化特性的影响，探索稻秸秆全量还田条件下扬辐麦5号高产优质的氮肥运筹比例，为稻秸秆全量还田条件下实现小麦高产、高效、低碳、环保的生产提供理论依据和技术支撑。主要结果如下:
　　1、稻秸秆还田1-3年处理小麦籽粒产量均低于不还田处理，稻秸秆还田减产的原因主要是单位面积穗数极显著低于不还田对照处理，且每穗粒数亦有所下降，虽增加了小麦粒重，但弥补不了穗数和粒数减少对产量的影响;稻秸秆还田5年、4年处理小麦籽粒产量略高于不还田处理，其构成产量的穗数、每穗粒数、粒重等因素，与不还田对照相比无显著差异。稻秸秆全量还田小麦籽粒中淀粉含量、籽粒蛋白质含量提高;还田5年、4年处理湿面筋含量高于不还田对照，还田1-3年处理均低于不还田对照;稻秸秆还田处理的沉降值显著下降。籽粒蛋白质含量达13％左右，湿面筋含量在30％左右，符合优质中筋小麦要求。
　　2、稻秸秆全量还田后，水稻秸秆前期降解引起的固氮效应主要体现在小麦出苗至返青期，此期内土壤速效氮含量偏低是小麦苗期氮素亏缺的主要原因，秸秆还田降解后的释氮期从拔节期（3月中旬左右）开始，至孕穗期时释氮效应显著。连续两年秸秆全量还田后耕层土壤中全氮、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均有所增加;耕层土壤中脲酶和蔗糖酶活性提高。说明持续秸秆全量还田有利于改善土壤理化特性，提高土壤肥力水平。
　　3、稻秸秆全量还田对小麦不同生育时期的茎蘖数、LAI、干物质积累都有不同程度的影响。秸秆全量还田影响小麦分蘖的发生，越冬期、拔节期、茎蘖数偏低，最终茎穗数低于不还田对照。群体LAI越冬期、拔节期不同年限稻秸还田处理均低于不还田对照，稻秸还田5年、4年小麦花后期LAI、干物质积累量均高于未还田处理，这与秸秆腐解后，营养物质被植株有效利用有关。本试验条件下，扬辐麦5号籽粒产量8000kg/hm2以上，最大LAI应处于6.5～7.5，花后干物质积累量大于5800kg/hm2，花后干物质积累量占籽粒干重的比例一般在80％以上。
　　4、稻秸秆全量还田后小麦花后剑叶叶绿素含量和净光合速率、剑叶SOD、POD和CAT活性提高，MDA含量降低，氮肥运筹5∶1∶2∶2能够显著提高花后剑叶抗衰老酶的活性，促进花后光合同化物的积累与运转，提高籽粒灌浆速率，增加千粒重。
　　5、稻秸秆全量还田影响小麦植株群体氮、磷、钾的吸收积累特性，氮素的吸收积累与还田年限有关，还田1-3年处理小麦群体植株越冬期至成熟期氮素的吸收与积累低于不还田对照，还田5年、4年处理小麦群体植株氮素的吸收积累;越冬期低于不还田对照，拔节至成熟期与对照无显著差异。秸秆还田对小麦群体植株磷素吸收与积累的影响变化趋势与氮素基本一致;秸秆还田小麦群体植株生育前期对钾素的吸收与积累，不利于后期对钾素的吸收与积累，氮肥运筹5∶1∶2∶2有利于植株对氮、磷、钾素的吸收与积累。
　　6、稻秸秆全量还田条件下，扬辐麦5号以基本苗225万/hm2，施氮量240kg/hm2，施磷量(P2O5)150kg/hm2，施钾量(K2O)90kg/hm2，氮肥运筹基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥为5∶1∶2∶2的产量和品质最佳。

目录

摘要

1 前言

1．1 秸秆利用的现状

1．2 秸秆还田对土壤养分的补偿效应

1．2．1 秸秆还田对土壤有机质的影响

1．2．2 秸秆还田对土壤N、P、K的影响

1．2．3 秸秆还田对土壤微生物的影响

1．2．4 秸秆还田对土壤酶活性的影响

1．3 秸秆还田对小麦产量形成与品质的影响

1．3．1 稻秸秆还田对小麦苗期生长的影响

1．3．2 秸秆还田对小麦产量的影响

1．3．3 稻秸秆还田对小麦品质的影响

1．4 秸秆还田对小麦生理特性的影响

1．4．1 秸秆还田对小麦光合特性的影响

1．4．2 稻秸秆还田对小麦花后剑叶衰老的影响

1．4．3 稻秸秆还田对小麦抗性的影响

1．5 研究的目的和意义

2 材料与方法

2．1 试验设计

2．2 测定项目与方法

2．2．1 产量及产量结构

2．2．2 茎蘖动态、叶面积指数(LAI)、干物重

2．2．3 净光合速率

2．2．4 SPAD值

2．2．5 籽粒灌浆速率

2．2．6 超氧物歧化酶(SOD)活性

2．2．7 过氧化物酶(POD)活性

2．2．8 过氧化氢酶(CAT)活性

2．2．9 丙二醛(MDA)含量

2．2．10 植株氮、磷、钾含量

2．2．11 籽粒蛋白质含量

2．2．12 籽粒容重

2．2．13 籽粒湿面筋含量

2．2．14 籽粒沉降值

2．2．15 土壤营养元素

2．2．16 土壤酶活性

2．3 数据分析方法

3 结果与分析

3．1 稻秸还田年限对小麦产量及其结构的影响

3．1．1 对产量的影响

3．1．2 对产量及产量结构的影响

3．2 稻秸还田年限对小麦群体质量的影响

3．2．1 对出苗率的影响

3．2．2 对茎蘖动态的影响

3．3．1 对LAI的影响

3．3 稻秸还田年限对小麦籽粒品质的影响

3．2．1 对籽粒蛋白质含量及产量的影响

3．3．2 对籽粒淀粉含量及加工品质的影响

3．4 稻秸还田年限对花后群体光合特性的影响

3．4．1 对花后剑叶SPAD值的影响

3．4．2 对花后剑叶净光合速率的影响

3．4．3 对花后干物质积累的影响

3．4．4 对籽粒灌浆速率的影响

3．5 稻秸还田年限对花后剑叶衰老酶活性的影响

3．5．1 对花后剑叶SOD活性的影响

3．5．2 对花后剑叶POD活性的影响

3．5．3 对花后剑叶CAT活性的影响

3．5．4 对花后剑叶MDA含量的影响

3．6 稻秸还田年限对植株养分吸收的影响

3．6．1 对植株氮素吸收积累的影响

3．6．2 对植株磷素吸收积累的影响

3．6．3 对植株钾素吸收积累的影响

3．7 稻秸还田年限对土壤养分变化及土壤酶活性的影响

3．7．1 对土壤耕层氮含量变化的影响

3．7．2 对土壤耕层速效磷含量变化的影响

3．7．3 对土壤耕层速效钾含量变化的影响

3．6．5 对土壤脲酶及蔗糖酶活性的影响

4 结论与讨论

4．1 讨论

4．1．1 稻秸还田年限对产量及品质的影响

4．1．2 稻秸还田年限对产量及品质的影响机制

4．1．3 稻秸还田年限对土壤营养元素及土壤酶活性变化特性

4．2 结论

参考文献

致谢

声明