免耕与秸秆还田对土壤生态环境和小麦生长的影响

论文摘要

以扬麦15号和扬麦16号作试验材料,进行免耕与秸秆还田定位试验,设置连续免耕秸秆覆盖还田（连免覆,NTS）,连续免耕留高茬（免高茬,NTH）,麦免稻耕（轮耕1,RNT）,麦耕稻免（轮耕2,RCT）,翻耕全量还田（耕全还,CTS1）、翻耕半量还田（耕半还,CTS2）、翻耕秸秆焚烧还田（CTB,CK2）、翻耕不还田（连耕,CKl）八个处理,研究了不同耕法与秸秆还田对土壤生态环境和小麦生长的影响,揭示了土壤的供肥特征、小麦吸肥特性及小麦生长规律,为有效地开展免耕、合理轮耕和秸秆还田提供科学依据。主要研究结果如下：1、因耕作方式不同,各处理土壤微生物量氮（SMBN）差异较大,免耕、轮耕与秸秆还田更有利于麦季SMBN的提高。小麦播种前土壤呼吸速率差异显著,土壤呼吸速率最强的是CT和CTS2处理。麦收后连续免耕（NTS和NTH）、轮耕RNT和翻耕秸秆直接还田（CTSl和CTS2）耕层0-21cm土壤有机质、全氮比对照（CT）增加9%-28%、5%-25%,以CTS1和CTS2为高。秸秆焚烧还田（CTB）比CT也略有增加,但其幅度都没有秸秆直接还田处理大。在小麦成熟期,免耕、轮耕RNT和翻耕秸秆还田土壤碱解氮、速效钾比CT均有一定的提高,而对土壤速效磷增加不明显。2、秸秆覆盖还田有利于保蓄土壤水分,生育前期,有利于小麦植株的生长,但小麦细长,后期对株高影响较小。成熟期免耕处理的株高较低,可提高小麦的抗倒伏能力。轮耕、翻耕秸秆还田有利于提高小麦后期上三叶叶面积,为高产创造了有利条件。返青期后,连续免耕处理干物质积累受到一定影响,干物质积累量较低。整个生育期,CTS1处理干物质积累量低于两个对照处理CT和CTB,这可能与秸秆还田量过大不利于小麦生长有关,连续免耕处理也低于两个对照处理,这可能与免耕年限过长,不利于小麦生长有关,而轮耕处理的小麦干物质积累量较高,这为轮耕处理的小麦高产奠定了基础。3、小麦植株含氮、磷、钾率以苗期、分蘖期、返青期较高,随着生育期进程的推进逐渐下降。轮耕尤以麦免稻耕有利于小麦植株氮磷钾的积累,而连续免耕处理开花期以后下降较为迅速,对小麦累积吸氮量有一定的影响,翻耕秸秆还田影响小麦累积吸磷量,连续免耕处理不利于小麦累积吸钾量的提高,轮耕和翻耕秸秆还田有利于提高小麦累积吸钾量。4、实际产量NTS比CT降低3.5%,这与连续免耕时间长,土壤紧实,影响小麦出苗和根系生长,进而影响产量有关。小麦产量CTS2>CT>CTS1,说明适量秸秆还田有利于小麦产量的提高,而秸秆还田量过大会影响小麦产量。小麦产量RNT处理比CT高9.23%,说明轮耕尤以麦免稻耕方式利于小麦产量的提高。翻耕秸秆还田有利于小麦粗蛋白质和湿面筋含量的提高,可以改善中强筋小麦的品质。免耕、轮耕和翻耕秸秆还田处理小麦的峰值粘度和崩解值比CT高,不会降低小麦的食用品质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 前言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 研究概况与进展
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 研究进展
• 1.3.1 对土壤生态环境的影响
• 1.3.2 对小麦生长发育的影响
• 1.3.3 对小麦产量的影响
• 1.3.4 对小麦品质的影响
• 2 材料与方法
• 2.1 试验设计与方案
• 2.1.1 供试土壤的理化性质
• 2.1.2 试验设计
• 2.1.2.1 大田试验
• 2.1.2.2 网室水泥池试验
• 2.1.3 供试品种、种植方式与肥料运筹
• 2.2 测定方法
• 2.2.1 土壤理化性质测定
• 2.2.2 植株生长的测定
• 2.2.3 作物累积吸收主要营养元素（NPK）的测定
• 2.2.4 作物产量构成因素的测定
• 2.2.5 品质的测定
• 2.3 数据统计处理
• 3 免耕与秸秆还田对农田生态系统的影响
• 3.1 对土壤微生物量N和土壤呼吸速率的影响
• 3.1.1 对土壤微生物量N的影响
• 3.1.2 对土壤呼吸速率的影响
• 3.2 对土壤化学性质的影响
• 3.2.1 不同处理对土壤有机质含量的影响
• 3.2.2 不同处理对土壤全氮的影响
• 3.2.3 对麦季土壤供肥特性的影响
• 3.2.3.1 对土壤碱解氮的影响
• 3.2.3.2 对土壤速效磷的影响
• 3.2.3.3 对土壤速效钾的影响
• 4 免耕与秸秆还田对小麦生长、产量和品质的影响
• 4.1 对小麦植株生长的影响
• 4.1.1 对株高的影响
• 4.1.2 对后期上三叶大小的影响
• 4.1.3 对干物质积累量的影响
• 4.2 不同处理对小麦氮磷钾吸收的影响
• 4.2.1 对小麦植株含氮率和累积吸氮量的影响
• 4.2.2 对小麦植株含磷率和累积吸磷量的影响
• 4.2.3 对小麦植株含钾率和累积吸钾量的影响
• 4.3 不同处理对小麦产量及品质的影响
• 4.3.1 对小麦产量及产量构成因素的影响
• 4.3.2 对小麦品质的影响
• 4.3.3 对小麦淀粉粘滞性RVA的影响
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.1.1 免耕与秸秆还田对土壤肥力的影响
• 5.1.2 免耕与秸秆还田对小麦生长的影响
• 5.2 讨论
• 5.2.1 关于少免耕对小麦产量的影响
• 5.2.2 关于秸秆还田对小麦产量的影响
• 5.2.3 关于少免耕与秸秆直接还田推广的建议
• 参考文献
• 致谢