玉米秸稈還田對(duì)土壤理化性狀與小麥根系發(fā)育和功能的影響

【摘要】：在2010~2011年連續(xù)兩年大田定位試驗(yàn)條件下，研究了不同秸稈還田技術(shù)措施對(duì)麥田土壤理化性狀及小麥出苗質(zhì)量、根系生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，主要研究結(jié)果如下： 1、同一還田方式下不同玉米秸稈還田量對(duì)小麥生育前期土壤水分影響較大。深耕條件下，不同量秸稈還田后，在一定程度上提高了生育前期的土壤含水量，0~60cm內(nèi)不同土層土壤含水量大小順序?yàn)椋航斩捴辛窟€田＞秸稈高量還田＞秸稈低量還田＞秸稈不還田。而在旋耕條件下，生育前期0~60cm土壤含水量則表現(xiàn)為：秸稈低量還田＞秸稈不還田＞秸稈中量還田＞秸稈高量還田。同一秸稈還田量水平下不同還田方式對(duì)生育前期0~60cm的土壤水分的影響表現(xiàn)為：在秸稈不還田或秸稈低量還田條件下，旋耕方式＞深耕方式；在秸稈中量或高量還田條件下，生育前期0~60cm的土壤含水量：深耕方式＞旋耕方式。 2、同一還田方式下不同玉米秸稈還田量和同一還田量水平下不同還田方式主要影響土壤5cm和10cm的溫度，而對(duì)土壤15cm和20cm的溫度影響不大。深耕條件下，不同量秸稈還田與秸稈不還田相比，土壤5cm、10cm溫度表現(xiàn)出增溫（溫度較低時(shí)）或降溫（溫度較高時(shí)）作用。旋耕條件下，秸稈還田處理對(duì)生育前期土壤5cm、10cm的增溫作用（溫度較低時(shí)）并不明顯，其中秸稈中量、高量還田反而降低了土壤溫度，在生育后期，不同秸稈量還田均表現(xiàn)出“降溫效應(yīng)”（溫度較高時(shí)）。在生育前期溫度較低時(shí)，秸稈不還田、低量還田的條件下，旋耕方式的增溫作用高于深耕方式，而在中量還田、高量還田條件下，則表現(xiàn)為深耕方式的增溫作用高于旋耕方式。 3、同一還田方式下不同玉米秸稈還田量和同一秸稈還田量水平下不同還田方式對(duì)小麥當(dāng)季土壤堿解氮和速效磷含量的影響并不明顯，但適宜的秸稈還田量能提高小麥當(dāng)季的土壤有機(jī)質(zhì)含量和速效鉀含量。深耕條件下，秸稈高量還田能提高小麥當(dāng)季土壤有機(jī)質(zhì)含量，秸稈中量、高量還田能提高小麥當(dāng)季速效鉀含量，且差異達(dá)到顯著水平；旋耕條件下，秸稈中量還田處理的小麥當(dāng)季土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，不同量秸稈還田均能提高小麥當(dāng)季土壤速效鉀含量。而同一秸稈還田量水平下不同還田方式間對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量的影響并不明顯。 4、同一還田方式下不同玉米秸稈還田量均導(dǎo)致小麥出苗率降低，缺苗斷壟程度增加，且隨著秸稈還田量增加而逐漸加重，且出苗均勻度和整齊度逐漸變差，出苗率高低次序?yàn)椋航斩挷贿€田＞秸稈低量還田＞秸稈中量還田＞秸稈高量還田。同一秸稈還田量水平下，不同還田方式的出苗率和出苗均勻度與整齊度表現(xiàn)為：深耕方式＞旋耕方式。 5、同一還田方式下適宜的玉米秸稈還田量，能促進(jìn)小麥根系生長(zhǎng)發(fā)育，反之，則阻礙小麥根系生長(zhǎng)發(fā)育。深耕條件下，秸稈中量、高量還田有利次生根的發(fā)生，提高生育后期根系活力，增加0~60cm土層中的根系干重密度；旋耕條件下，秸稈低量還田有利次生根發(fā)生，提高生育后期根系活力，增加0~40cm土層中的根重密度，而秸稈中量、高量還田則在生育前期抑制了根系生長(zhǎng)發(fā)育，表現(xiàn)為次生根減少、根重密度和根中可溶性糖含量降低。同一秸稈還田量水平下，不同還田方式對(duì)根系的生長(zhǎng)發(fā)育影響不同：秸稈不還田、低量還田條件下，旋耕方式的根系生長(zhǎng)發(fā)育優(yōu)于深耕方式，而在秸稈中量、高量還田條件下，深耕方式的根系生長(zhǎng)發(fā)育優(yōu)于旋耕方式。 6、同一還田方式下適宜的秸稈還田量的增產(chǎn)效應(yīng)表現(xiàn)為：深耕條件下，不同秸稈還田量均能增加小麥產(chǎn)量，其中主要原因是增加穗粒數(shù)和千粒重，而對(duì)畝穗數(shù)的影響不大；旋耕條件下，低量秸稈還田能增加冬小麥產(chǎn)量，而中量、高量秸稈還田則導(dǎo)致減產(chǎn)，其減產(chǎn)的主要原因是畝穗數(shù)減少，而穗粒數(shù)和千粒重的變化不大。同一秸稈還田量水平下，不同還田方式對(duì)產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為：秸稈不還田或秸稈低量還田條件下，為旋耕方式＞深耕方式，但差異未達(dá)顯著水平，秸稈中量還田或高量還田條件下，為深耕方式＞旋耕方式，差異達(dá)顯著水平，其增產(chǎn)的主要原因是畝穗數(shù)和穗粒數(shù)增加，而千粒重變化不大。 【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈還田 土壤理化性狀 小麥 根系發(fā)育
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：S512.1
【目錄】：

• 致謝4-8
• 摘要8-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-16
• 1.1 玉米秸稈還田方式與方法10-11
• 1.2 玉米秸稈還田對(duì)土壤理化性狀及微生物活性的影響11-13
• 1.2.1 對(duì)土壤物理性狀的影響11
• 1.2.2 對(duì)土壤水分含量的影響11
• 1.2.3 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響11-12
• 1.2.4 對(duì)土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量的影響12
• 1.2.5 對(duì)土壤微生物活性的影響12
• 1.2.6 對(duì)土壤酶活性的影響12-13
• 1.3 玉米秸稈還田對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響13-14
• 1.3.1 對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響13
• 1.3.2 對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響13
• 1.3.3 對(duì)子粒品質(zhì)的影響13-14
• 1.4 玉米秸稈還田技術(shù)存在的問(wèn)題及應(yīng)用前景分析14-16
• 1.4.1 玉米秸稈還田條件下麥田病蟲(chóng)害情況14
• 1.4.2 玉米秸稈還田技術(shù)問(wèn)題14-16
• 1.4.2.1 秸稈還田增產(chǎn)機(jī)理尚需進(jìn)一步探討14
• 1.4.2.2 秸稈還田技術(shù)尚需進(jìn)一步數(shù)量化14
• 1.4.2.3 秸稈還田配套技術(shù)尚需進(jìn)一步研究14-16
• 2 引言16-18
• 3 材料與方法18-21
• 3.1 試驗(yàn)地概況18
• 3.2 供試材料18
• 3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)18
• 3.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法18-20
• 3.4.1 土壤理化性狀指標(biāo)測(cè)定18-19
• 3.4.2 小麥根系性狀指標(biāo)測(cè)定19-20
• 3.4.2.1 根樣獲取方法19
• 3.4.2.2 根系發(fā)育及生理生化指標(biāo)測(cè)定方法19-20
• 3.4.3 小麥植株性狀指標(biāo)測(cè)定20
• 3.4.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定20
• 3.5 統(tǒng)計(jì)分析方法20-21
• 4 結(jié)果與分析21-55
• 4.1 玉米秸稈還田對(duì)麥田土壤理化性狀的影響21-32
• 4.1.1 秸稈還田技術(shù)對(duì)土壤水分的影響21-24
• 4.1.2 秸稈還田技術(shù)對(duì)土壤溫度的影響24-29
• 4.1.2.1 越冬期土壤溫度24-26
• 4.1.2.2 拔節(jié)期土壤溫度26-28
• 4.1.2.3 灌漿期土壤溫度28-29
• 4.1.3 秸稈還田技術(shù)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分的影響29-32
• 4.2 玉米秸稈還田對(duì)小麥出苗質(zhì)量的影響32-34
• 4.2.1 秸稈還田技術(shù)對(duì)出苗率的影響32-33
• 4.2.2 秸稈還田技術(shù)對(duì)麥苗均勻度與整齊度的影響33-34
• 4.3 玉米秸稈還田對(duì)小麥根系生長(zhǎng)發(fā)育及功能的影響34-43
• 4.3.1 秸稈還田技術(shù)對(duì)單株次生根的影響34-35
• 4.3.2 秸稈還田技術(shù)對(duì)根重密度的影響35-39
• 4.3.2.1 0~20 cm 土層中的根重密度35-36
• 4.3.2.2 20~40 cm 土層中的根重密度36-38
• 4.3.2.3 40~60 cm 土層中的根重密度38-39
• 4.3.3 秸稈還田技術(shù)對(duì)根中可溶性糖含量的影響39-40
• 4.3.4 秸稈還田技術(shù)對(duì)小麥根中全氮含量的影響40-41
• 4.3.5 秸稈還田技術(shù)對(duì)根系活力的影響41-43
• 4.4 玉米秸稈還田對(duì)小麥地上部生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響43-46
• 4.4.1 秸稈還田技術(shù)對(duì)植株地上部生長(zhǎng)發(fā)育的影響43-45
• 4.4.1.1 對(duì)株高的影響43-44
• 4.4.1.2 對(duì)地上部干重的影響44-45
• 4.4.2 秸稈還田技術(shù)對(duì)籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響45-46
• 4.5 玉米秸稈還田的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)46-55
• 4.5.1 輪耕方式46-52
• 4.5.1.1 對(duì)麥田土壤容重的效應(yīng)46
• 4.5.1.2 對(duì)小麥次生根發(fā)根能力的效應(yīng)46-47
• 4.5.1.3 對(duì)小麥根系活力的效應(yīng)47-48
• 4.5.1.4 對(duì)小麥根重密度的效應(yīng)48-51
• 4.5.1.5 對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的效應(yīng)51
• 4.5.1.6 小結(jié)與討論51-52
• 4.5.2 還田時(shí)間52-53
• 4.5.3 必須深耕53-54
• 4.5.4 補(bǔ)施氮肥54-55
• 5 結(jié)語(yǔ)與討論55-58
• 5.1 玉米秸稈還田與麥田土壤理化性狀55-56
• 5.2 玉米秸稈還田與小麥出苗質(zhì)量56
• 5.3 玉米秸稈還田與小麥根系發(fā)育和生理功能56-57
• 5.4 玉米秸稈還田與小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素57
• 5.5 玉米秸稈還田研究應(yīng)用前景57-58
• 6 主要參考文獻(xiàn)58-65
• 7 英文摘要65-68
• 8 在讀期間發(fā)表的論文目錄68

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