耕作措施对四川丘陵机播小麦群体和土壤保墒的影响及其应用效果综合评价

摘要

试验于2011-2013年连续两年在川中丘陵区的简阳芦葭镇英明村进行，采用2B-4型播种机条播小麦。试验采用二因素裂区设计，在免耕、旋耕和传统翻耕三种耕作方式下，设置秸秆覆盖和不覆盖，研究耕作措施对丘陵旱地机播小麦播种质量、群体质量和产量的影响，并分析耕作措施对小麦生育期间土壤的保墒效应，再运用综合指数分析法全面评价比较丘陵旱地机播技术条件下不同耕作措施的应用效果。以农机农艺融合，促进丘陵旱地小麦机播技术发展。主要试验结果如下:
　　1.耕作措施显著影响播种出苗质量。试验表明，旋耕和翻耕的整地质量好，有较好的覆种效果、较低的断垄率和晾籽率，出苗均匀;而免耕土壤紧实，导致覆土浅，晾籽率和断垄率较高，但出苗率较高，苗全。秸秆覆盖促进机播小麦出苗，出苗率比不覆盖的高5％左右，但秸秆覆盖对出苗有延缓作用，苗子黄化柔弱。综合表明翻耕、旋耕和不覆盖的播种质量较好。
　　2.耕作措施显著影响机播小麦群体质量。与翻耕相比，免耕和旋耕促进机播小麦群体质量提升，免耕效应最大;秸秆覆盖的群体质量显著好于不覆盖。表现为:(1)在分蘖盛期，免耕分蘖速率最高，秸秆覆盖的分蘖速率极显著高于不覆盖。免耕和旋耕的分蘖力分别比翻耕高60.5％和22.4％，秸秆覆盖的分蘖力和单株成穗数比不覆盖高36.6％和19.2％。(2)免耕的群体LAI更大，秸秆覆盖的群体LAI比不覆盖高。(3)耕作方式间小麦根系生长差异主要体现在垂直分布上，与翻耕相比，免耕和旋耕更多根系分布于浅层，免耕最为明显;与不覆盖相比，秸秆覆盖的小麦，根系生物量多，分布于浅层的比例大。(4)免耕的群体干物质积累量大于旋耕和翻耕，旋耕大于翻耕但差异不显著;秸秆覆盖显著促进群体同化物积累，免耕和旋耕的花后干物质积累量分别比翻耕多8.1％和4.0％，秸秆覆盖的花后干物质积累量比不覆盖的高31.6％。
　　3.耕作措施显著影响机播小麦产量。三种耕作方式的有效穗表现为免耕＞旋耕＞翻耕，耕作方式间穗粒数和千粒重差异不显著，免耕和旋耕的产量分别比翻耕高12.6％和3.9％。秸秆覆盖的有效穗显著高于不覆盖，穗粒数比不覆盖多5.2粒，千粒重低于不覆盖但差异不显著，其产量比不覆盖高17.3％。试验中“免耕+覆盖”的产量最高，“翻耕+不覆盖”的产量最低。免耕和旋耕较大的群体有效穗是增产的基础，而秸秆覆盖显著促进群体有效穗形成和提高小花结实率增加穗粒数，进而实现机播小麦的增产效应。
　　4.耕作措施显著影响土壤蓄水保墒。与免耕相比，旋耕和翻耕的保墒能力弱，这种差异在小麦生育前期和浅层土壤比较明显，随着生育期推进，浅层土壤逐渐紧实，耕作方式间土壤水分差异缩小。秸秆覆盖显著促进土壤蓄水保墒，对浅层土壤(0～40 cm)的保墒效应贯穿于小麦整个生育期，以生育前期的保墒效应最明显，随着生育期推进，棵间蒸发减弱，秸秆覆盖的保墒效应逐渐降低，但仍有一定的保墒效应。
　　5.综合指数分析表明，耕作方式间的物质能量投入差异主要在整地环节，翻耕整地投入较多。免耕和旋耕对机播小麦出苗阶段的应用效果、对群体质量和产量的影响以及保墒效应均要好于翻耕，免耕条件下的应用效果最好;与不覆盖相比，秸秆覆盖对小麦机播技术的应用效果有明显的促进作用。表明，相较于传统翻耕和不覆盖，免耕、旋耕和秸秆覆盖能促进机播技术应用效果的提升。
　　综上，旋耕和翻耕条件下的播种质量好，需要完善提高免耕播种质量;免耕和秸秆覆盖促进田间出苗。免耕和旋耕促进机播小麦群体分蘖发生和有效穗形成，促进群体干物质积累，与翻耕相比增产效应明显;秸秆覆盖对机播小麦群体质量影响显著，保墒效应突出，增产效应显著。综合指数分析表明，相较于翻耕和不覆盖，免耕、旋耕、秸秆覆盖等耕作措施能提升丘陵旱地小麦机播技术的应用效果。免耕和旋耕与秸秆覆盖相结合能发挥小麦机播技术的应用效果，是四川丘陵旱地机播小麦适宜的配套耕作措施。

目录

声明

摘要

前言

1 文献综述

1．1 耕作措施的类型

1．2 耕作措施对土壤特性的影响

1．3 耕作措施对播种质量的影响

1．4 耕作措施对农作物生长的影响

1．4．1 耕作措施对作物根系生长的影响

1．4．2 耕作措施对群体质量和产量的影响

1．4．3 耕作措施对水肥利用的影响

1．5 不同耕作措施的效益比较

1．6 研究目的与意义

2 材料与方法

2．1 试验概况

2．2 试验设计

2．3 调查项目与测定方法

2．3．1 播种质量调查

2．3．2 群体分蘖成穗特性调查

2．3．3 群体干物质积累转运特性调查

2．3．4 群体根系指标调查

2．3．5 产量构成及产量调查

2．3．6 植株养分测定

2．3．7 小麦关键生育时期土壤水分调查

2．3．8 整地和播种物质能量投入调查

2．3．9 应用效果综合评价指数

2．4 数据处理

3 结果与分析

3．1 耕作措施对丘陵机播小麦播种质量的影响

3．2 耕作措施对丘陵机播小麦群体质量的影响

3．2．1 对群体分蘖成穗特性的影响

3．2．2 对群体LAI的影响

3．2．3 对群体千物质积累和转运的影响

3．3 耕作措施对丘陵机播小麦根系生长的影响

3．3．1 对小麦前期根系活力的影响

3．3．2 对小麦关键生育时期根系参数的影响

3．3．3 对小麦关键生育时期根系垂直分布的影响

3．4 耕作措施对丘陵机播小麦植株养分吸收利用的影响

3．5 耕作措施对丘陵机播小麦花后干物质积累转运的影响

3．6 耕作措施对丘陵机播小麦产量构成和产量的影响

3．7 耕作措施对丘陵机播小麦生育期土壤的保墒效应

3．8 机播条件下耕作措施应用效果的综合评价

4 讨论

4．1 四川丘陵机播小麦播种质量与耕作措施的关系探讨

4．2 耕作措施对丘陵机播小麦群体质量的影响及与产量的关系

4．2．1 耕作措施对机播小麦群体构建的影响

4．2．2 耕作措施对机播小麦同化物积累和产量的影响

4．3 耕作措施对丘陵机播小麦生育期间土壤的保墒效果

4．4 耕作措施对丘陵机播小麦的应用效果的探讨

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文