砂姜黑土區(qū)小麥玉米輪作秸稈全量還田對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)

【摘要】： 作物秸稈是一種數(shù)量多、來源廣、可就地利用的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥源,并含有相當(dāng)數(shù)量的作物必需的碳、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。秸稈還田是當(dāng)前緩解有機(jī)肥源不足的一項(xiàng)有效措施,也是增加土壤有機(jī)物投入,保持土壤生產(chǎn)力的重要途徑。秸稈直接還田后,還具有改善土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀,提高土壤肥力,增加作物產(chǎn)量等作用。安徽淮北小麥、玉米一年兩熟農(nóng)作區(qū),土壤主要為砂姜黑土,質(zhì)地粘重,易旱易澇,適耕期短,且有機(jī)肥投入不足,農(nóng)業(yè)機(jī)械不發(fā)達(dá),農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不配套,導(dǎo)致秸稈直接還田率較低。針對(duì)生產(chǎn)中存在的問題,本文在砂姜黑土區(qū)小麥玉米輪作模式下,通過大田試驗(yàn),系統(tǒng)研究小麥玉米秸稈兩季還田配施化肥對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng),探討玉米秸稈適宜的還田方式和耕作方式,為實(shí)現(xiàn)秸稈機(jī)械化直接還田和高效栽培提供理論依據(jù)和實(shí)踐嘗試。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下: 1.以冬小麥品種煙農(nóng)19為材料,研究小麥秸稈全量粉碎滅茬覆蓋還田和玉米秸稈全量粉碎滅茬翻埋還田與化肥配施對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)。結(jié)果表明,小麥玉米秸稈全量還田處理增加了小麥的出苗數(shù)、出苗率和出苗均勻度,可形成高產(chǎn)群體。由于播種期干旱,水分不足成為影響出苗的主要因素。 小麥玉米秸稈還田提高了小麥的群體莖蘗數(shù)、最終成穗數(shù)、群體干物質(zhì)積累,同時(shí)也提高了葉片光合性能及群體的光合生產(chǎn)效率,促進(jìn)了營養(yǎng)物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)。小麥玉米秸稈全量還田提高了小麥各生育時(shí)期的土壤含水率和水分利用效率。秸稈全量還田配施化肥在水肥相對(duì)充足的條件下,降低小麥基部節(jié)間的長度和重心高度,提高了節(jié)間充實(shí)度、機(jī)械強(qiáng)度和抗倒指數(shù)。 小麥玉米秸稈全量還田處理提高了小麥千粒重的潛力勢,增加了主莖穗和分蘗穗的結(jié)實(shí)小穗數(shù)、小穗結(jié)實(shí)粒數(shù)和單粒重。小麥玉米秸稈全量還田配施化肥主要促進(jìn)了穗粒數(shù)的提高,穗數(shù)和千粒重也有所提高,進(jìn)而顯著提高了小麥籽粒產(chǎn)量,同時(shí)小麥玉米秸稈全量還田配施化肥處理的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉降值、硬度和容重都有所提高,而隨著蛋白質(zhì)含量的提高,淀粉含量略有下降。 在本試驗(yàn)中以施肥處理的效應(yīng)高于不施肥處理,秸稈兩季還田處理的效應(yīng)高于單季秸稈還田,玉米秸稈的增加效應(yīng)高于小麥。小麥玉米秸稈全量還田配施化肥處理達(dá)到了產(chǎn)量品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的同步提高。 2.以煙農(nóng)19為材料,研究玉米秸稈全量粉碎還田和不同耕作方式對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)。結(jié)果表明,玉米秸稈還田不影響小麥的出苗率。在玉米秸稈還田和播種期干旱條件下,免耕處理小麥出苗率較高,而翻耕和旋耕處理小麥出苗整齊度和均勻度較高。 玉米秸稈不還田處理小麥的單株幼苗素質(zhì)低于秸稈還田處理,其光合性能也低于秸稈還田處理,因而其群體干物質(zhì)積累降低,對(duì)氮磷鉀元素的吸收減少,植株抗倒性能下降,最終產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益顯著低于秸稈還田處理。在玉米秸稈還田條件下,翻耕處理小麥的單株幼苗素質(zhì)較高,其光合性能較好;而免耕處理由于基本苗較高,即使單株物質(zhì)積累和光合效率有所降低,其群體生長指標(biāo)仍顯著提高,因而翻耕和免耕處理的群體干物質(zhì)積累量較高,對(duì)氮磷鉀元素的吸收提高,植株抗倒性能增強(qiáng),同時(shí)提高了籽粒灌漿特性和穗部性狀,最終顯著提高產(chǎn)量和水分利用效率,改善籽粒品質(zhì),提高經(jīng)濟(jì)效益。玉米秸稈還田免耕處理由于機(jī)械成本較低,達(dá)到了產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的同步提高。 【關(guān)鍵詞】：冬小麥 秸稈還田 耕作方式 播種機(jī)械 砂姜黑土 播種出苗質(zhì)量 抗倒性能 水分利用效率 產(chǎn)量 品質(zhì) 成本
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：S512.11
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 小麥玉米輪作秸稈全量還田對(duì)冬小麥生理生態(tài)效應(yīng)的研究進(jìn)展11-25
• 1 秸稈還田對(duì)土壤水分、土壤養(yǎng)分及理化性狀的影響11-15
• 1.1 秸稈還田對(duì)土壤水分的影響11-13
• 1.2 秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分的影響13-14
• 1.3 秸稈還田對(duì)土壤理化性狀的影響14-15
• 2 秸稈還田對(duì)小麥水分利用、生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響15-18
• 2.1 秸稈還田對(duì)小麥播種出苗的影響15
• 2.2 秸稈還田對(duì)小麥水分的影響15-16
• 2.3 秸稈還田對(duì)小麥生長發(fā)育的影響16-17
• 2.4 秸稈還田對(duì)小麥產(chǎn)量的影響17-18
• 2.5 秸稈還田對(duì)小麥品質(zhì)的影響18
• 3 秸稈還田對(duì)小麥莖稈抗倒性能的影響18-20
• 3.1 倒伏對(duì)小麥的影響18
• 3.2 小麥抗倒伏研究現(xiàn)狀18-19
• 3.3 小麥抗倒伏研測定方法19-20
• 4 秸稈還田對(duì)小麥營養(yǎng)元素積累和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響20-23
• 4.1 小麥開花后碳氮積累和運(yùn)轉(zhuǎn)20-21
• 4.2 小麥磷鉀積累和運(yùn)轉(zhuǎn)21-22
• 4.3 小麥微量元素（Fe、Zn、Cu）積累和運(yùn)轉(zhuǎn)22-23
• 5 秸稈還田對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性的影響23
• 6 我國主要農(nóng)區(qū)小麥玉米秸稈還田技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀23-25
• 第二章 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)25-59
• 1 材料與方法25-29
• 1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-26
• 1.2 測試項(xiàng)目與方法26-28
• 1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法28-29
• 2 結(jié)果與分析29-57
• 2.1 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響29-30
• 2.2 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥出苗質(zhì)量的影響30-32
• 2.3 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥群體質(zhì)量的影響32-34
• 2.4 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)光照強(qiáng)度和小麥光合性能的影響34-37
• 2.5 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥干物質(zhì)積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響37-39
• 2.6 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥氮素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響39-41
• 2.7 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥磷素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響41-42
• 2.8 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥鉀素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響42-43
• 2.9 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥莖稈特征和抗倒特性的影響43-46
• 2.10 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥籽粒灌漿的影響46-48
• 2.11 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性的影響48-53
• 2.12 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)土壤含水率和水分利用效率的影響53-55
• 2.13 小麥玉米秸稈全量還田與化肥配施對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響55-56
• 2.14 成本分析56-57
• 3 討論與結(jié)論57-59
• 第三章 玉米秸稈還田和不同耕作方式對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)59-90
• 1 材料與方法59-60
• 1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)59-60
• 1.2 測試項(xiàng)目與方法60
• 2 結(jié)果與分析60-88
• 2.1 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響60-61
• 2.2 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥出苗的影響61-63
• 2.3 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥群體質(zhì)量的影響63-65
• 2.4 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥光合性能的影響65-68
• 2.5 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥干物質(zhì)積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響68-70
• 2.6 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥氮素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響70-71
• 2.7 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥磷素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響71-72
• 2.8 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥鉀素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響72-74
• 2.9 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥莖稈特征和抗倒特性的影響74-77
• 2.10 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥籽粒灌漿的影響77-78
• 2.11 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)特性的影響78-85
• 2.12 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)土壤含水率和水分利用效率的影響85-87
• 2.13 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥籽粒部分品質(zhì)指標(biāo)的影響87
• 2.14 玉米秸稈全量還田和不同耕作方式對(duì)小麥生產(chǎn)成本的影響87-88
• 3 討論與結(jié)論88-90
• 第四章 結(jié)論90-92
• 參考文獻(xiàn)92-102
• 致謝102-103
• 作者簡介103-104
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文104

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耕作方式和秸稈還田對(duì)直播稻產(chǎn)量及稻田土壤碳固定的影響    段華平;牛永志;李鳳博;卞新民;

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不同農(nóng)業(yè)措施對(duì)土壤微生物的影響    李彩華,靳學(xué)慧,臺(tái)蓮梅

沿江高沙土地區(qū)水稻機(jī)插及麥草全量還田栽培技術(shù)    周振元;向玲潔;孫春明;楊衛(wèi)建;黃巧云;戴勇;

氮肥運(yùn)籌對(duì)麥秸全量還田后機(jī)插水稻的應(yīng)用效果    陳夕進(jìn);許應(yīng)國;朱從海;吳一梅;李德山;

麥草全量還田技術(shù)試驗(yàn)初報(bào)    沈培清;蔣新華;唐壽元;蔣紅剛;唐來春;

秸稈還田和不同耕作方式對(duì)稻麥輪作田土壤雜草種子庫的影響    牛永志;李鳳博;柳建國;彭長青;卞新民;

麥秸稈禁燒和機(jī)械化全量還田的實(shí)踐與探索    童瑞慶;強(qiáng)維青;

耕作方式和秸稈還田對(duì)直播稻田土壤碳固定及其產(chǎn)量的影響    段華平;牛永志;李鳳博;卞新民;

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秸稈還田機(jī)械化技術(shù)比較研究    周勇;黃海東;吳一鳴;

機(jī)械化秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用及其展望    陳新;張瑞宏;

稻田保護(hù)性耕作對(duì)土壤微生物數(shù)量和生物量碳的影響    謝卓霖;陳強(qiáng);朱鐘麟;胡樺;吳思思;李登煜;

推行綠色技術(shù) 發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)    任小平;孫達(dá)義;

泰州將完成秸稈還田52萬畝    楊守華沈驍

麥稈全量還田技術(shù)要點(diǎn)有哪些？    本期專家為中化化肥高級(jí)顧問、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 陳倫壽

夏季秸稈還田率將達(dá)60%    農(nóng)林孫人杰 韓暉

秸稈還田稻田有毒物毒害型僵苗    方圓

秸稈“禁燒令”的臺(tái)前幕后    孔生鄒平 胡儉 培帥 玉峰

建議大力促進(jìn)秸稈資源化利用    泰興市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局 宗加龍

我省多項(xiàng)舉措破解秸稈還田難題    桂冕

麥草全量還田的配套技術(shù)措施    金壇市作栽站 金壇市土肥站

農(nóng)機(jī)專家細(xì)數(shù)秸稈利用方式    記者 許兵 通訊員 彭亞輝

我國冬小麥產(chǎn)量與質(zhì)量有望同步提高    喬林生

砂姜黑土區(qū)小麥玉米輪作秸稈全量還田對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)    屈會(huì)娟

黃土高原農(nóng)田綜合地力及碳匯特征對(duì)連續(xù)多年玉米秸稈全量還田的響應(yīng)    慕平

太陽輻射減弱對(duì)冬小麥生理生化及產(chǎn)量的影響研究    麥博儒

灌溉和種植方式對(duì)小麥—玉米兩熟農(nóng)田作物耗水特性和產(chǎn)量形成的影響    董浩

土壤—小麥植株系統(tǒng)氮素運(yùn)移及高效利用的生態(tài)基礎(chǔ)    石祖梁

保護(hù)性耕作農(nóng)田碳循環(huán)規(guī)律和調(diào)控研究    王丙文

不同耕作措施對(duì)綠洲灌區(qū)冬小麥“根土系統(tǒng)”的影響    馮福學(xué)

水肥調(diào)控措施對(duì)冬小麥光合產(chǎn)物分配的模擬研究    李炎

黃土高原冬小麥水氮高效利用及優(yōu)化耦合研究    付秋萍

華北平原冬小麥氮肥優(yōu)化管理策略研究    岳現(xiàn)錄

玉米秸稈還田和不同耕作方式對(duì)冬小麥影響的生理生態(tài)效應(yīng)    王小雷

玉米秸稈還田對(duì)接茬冬小麥生長、衰老及土壤碳氮的影響    劉陽

長期與短期秸稈還田后稻米品質(zhì)的差異性變化研究    顧麗

秸稈粉碎與化肥混施對(duì)冬小麥水分利用的影響    董勤各

鄂北崗地不同品種冬小麥氮效率差異性的研究    柴彥君

CO_2濃度倍增與介質(zhì)施氮對(duì)冬小麥物質(zhì)生產(chǎn)及氮素利用的影響    王佩玲

冬小麥冠層溫度、旗葉穩(wěn)定碳同位素比值、莖可溶性糖與水分利用效率的關(guān)系    馬明生

施鉀時(shí)期對(duì)豫北砂薄地冬小麥灌漿期碳氮代謝及產(chǎn)量的影響    趙惠萍

種植密度與施氮量對(duì)壟溝覆膜栽培冬小麥個(gè)—群體關(guān)系影響    馬巧榮

黃淮海地區(qū)冬小麥水氮高效利用栽培技術(shù)研究    寧東峰