長期與短期秸稈還田后稻米品質的差異性變化研究

【摘要】： 我國農作物秸稈資源豐富,近年來,隨著農民生活水平的不斷提高,農村能源得到解決,大量農作物秸稈過剩,秸稈焚燒現(xiàn)象日益嚴重,引發(fā)環(huán)境污染、交通安全等諸多環(huán)保社會問題。秸稈是自然界和農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中一種重要的資源,對于維持農田生態(tài)平衡具有十分重要的作用。秸稈還田作為當前重要的保護性耕作技術,已在生產中得到廣泛應用,深入研究秸稈還田的持續(xù)性效應,并比較持續(xù)還田時間長短對土壤、水稻產量與品質的影響,將有助于推動該技術的健康發(fā)展。本試驗在江蘇太湖地區(qū)農科所進行,通過長期定位試驗和短期對照試驗,長期定位試驗設置秸稈限量還田與氮磷鉀肥配施4個處理,短期對照試驗設置秸稈全量與兩種耕作方式共四個處理,研究長期和短期秸稈還田下不同肥料組合處理下土壤理化性狀的差異性,稻米品質以及籽粒中礦質元素的差異性,探討稻米品質形成機理,以明確長期與短期秸稈還田后稻米品質的差異性變化,為實現(xiàn)秸稈還田提供理論與實踐依據(jù)。研究的主要結果如下: (1)秸稈還田對土壤養(yǎng)分生境的差異性影響,長期和短期秸稈還田均有利于土壤有機質的提高,短期秸稈還田的效應更明顯。長期秸稈還田對土壤中全氮、速效磷的影響不明顯。短期秸稈能明顯增加土壤中速效氮、磷的含量。 (2)長期和短期秸稈還田均能提高水稻產量,并且短期還田的效應更大。這主要是秸稈還田所形成的生境差異,導致籽粒中NPK含量差異,并對產量具有一定的影響,在長期定位試驗中,籽粒中氮、磷含量與產量呈正相關性;短期秸稈還田中,籽粒含氮率與產量則呈負相關性,隨著籽粒含鉀量的增加,產量表現(xiàn)出先減后增的趨勢。 (3)長期和短期秸稈還田下,隨著土壤全氮的增加,蛋白質含量基本上呈上升的趨勢,直鏈淀粉含量基本呈下降的趨勢;在長期定位試驗下,堊白度與土壤全氮成正相關性,短期秸稈還田中,則表現(xiàn)出先升后降的趨勢;隨著土壤中速效鉀的增加,堊白率增加,整精米率、蛋白質含量表現(xiàn)出先增后降的趨勢,直鏈淀粉含量表現(xiàn)出先降后增的趨勢。短期秸稈還田中,隨著土壤速效磷的增加,堊白率降低,整精米率提高,籽粒中蛋白質含量增加,直鏈淀粉含量降低,改善了其加工和營養(yǎng)品質。長期和短期秸稈還田會使稻米的峰值粘度、崩解值不同程度的下降,使消減值有所上升,從而導致稻米食味的下降。 (4)稻米中Mg/K比是影響稻米品質的內在指標,通過對水稻稻米中Mg/K比的測定,表明在長期定位試驗下,不施肥處理具有較高的Mg/K比,長期秸稈還田有助于提高稻米的Mg/K比。短期秸稈還田效應不穩(wěn)定。兩個試驗結果表明,隨著Mg/K比的提高,直鏈淀粉含量增加。 (5)綜合上述研究結果表明,秸稈還田持續(xù)的時間長短對土壤養(yǎng)分、水稻產量與品質的影響,有一致的作用也有差異性作用,總體上秸稈還田具有增產、提高整精米率作用,同時也提高了堊白率、并可能引起稻米食味品質下降,因此在生產中秸稈還田要配合其它栽培措施,以實現(xiàn)優(yōu)質高產。 【關鍵詞】：長期定位試驗 秸稈還田 稻米品質 機理 耕作方式
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：S511
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-9
• 1 前言9-18
• 1.1 國內外秸稈還田的研究進展9-13
• 1.1.1 國外研究進展9-10
• 1.1.2 國內研究進展10-11
• 1.1.3 秸稈還田技術與還田量11-13
• 1.2 秸稈還田效應方面的研究進展13-17
• 1.2.1 秸稈還田對土壤理化性狀的影響13-14
• 1.2.2 秸稈還田對農田土壤生物的影響14-15
• 1.2.3 生態(tài)效應15-16
• 1.2.4 秸稈還田對水稻產量及品質的影響16-17
• 1.3 本項目研究的目的和意義17-18
• 2 材料與方法18-21
• 2.1 田間試驗設計18-19
• 2.1.1 長期定位試驗(27 年)18
• 2.1.2 短期對照試驗(3 年)18-19
• 2.2 測定內容與方法19-20
• 2.2.1 測定內容19
• 2.2.2 測定方法19-20
• 2.3 數(shù)據(jù)處理20-21
• 3 結果與分析21-46
• 3.1 秸稈還田對水稻產量和品質的影響21-25
• 3.1.1 長期與短期秸稈還田對水稻產量的影響21-22
• 3.1.2 長期與短期秸稈還田對水稻品質的影響22-25
• 3.1.2.1 對加工、外觀品質的影響22-23
• 3.1.2.2 對稻米蒸煮營養(yǎng)品質的影響23-24
• 3.1.2.3 稻米RVA 譜的分析24-25
• 3.2 長期與短期秸稈還田對土壤養(yǎng)分含量的影響25-28
• 3.2.1 土壤有機質含量的差異25
• 3.2.2 土壤全氮含量的差異25-26
• 3.2.3 土壤速效氮含量的差異26-27
• 3.2.4 土壤速效磷含量的差異27-28
• 3.2.5 土壤速效鉀含量的差異28
• 3.3 長期與短期秸稈還田對籽粒礦質元素含量的差異性作用28-30
• 3.3.1 N、P、K 大量元素含量的差異28-29
• 3.3.2 籽粒中微量元素含量的差異29-30
• 3.4 秸稈還田對水稻產量及品質影響的機理分析30-32
• 3.4.1 土壤中礦質元素與籽粒中礦質元素的關系30-32
• 3.4.1.1 土壤N 含量與籽粒N 含量的關系30-31
• 3.4.1.2 土壤P 含量與籽粒P 含量的關系31-32
• 3.4.1.3 土壤K 含量與籽粒K 含量的關系32
• 3.5 土壤營養(yǎng)與水稻產量及品質的關系32-46
• 3.5.1 土壤營養(yǎng)與水稻產量的關系32-33
• 3.5.2 土壤全氮與稻米品質的關系33-36
• 3.5.2.1 土壤全氮與稻米外觀、加工品質的關系33-34
• 3.5.2.2 土壤全氮與稻米蛋白質含量、直鏈淀粉含量的關系34-35
• 3.5.2.3 土壤全氮含量與稻米RVA 譜的關系35-36
• 3.5.3 土壤速效磷與稻米品質關系36-37
• 3.5.3.1 土壤速效磷與加工品質關系36-37
• 3.5.3.2 土壤速效磷與營養(yǎng)品質關系37
• 3.5.4 土壤速效鉀與稻米品質關系37-39
• 3.5.4.1 土壤速效鉀與加工品質關系37-38
• 3.5.4.2 土壤速效鉀與營養(yǎng)品質關系38-39
• 3.5.5 籽粒中NPK 與產量、品質的關系39-43
• 3.5.5.1 籽粒中NPK 與產量的關系39
• 3.5.5.2 稻谷含氮率與稻米品質的關系39-40
• 3.5.5.3 稻谷含磷率與稻米品質的關系40-41
• 3.5.5.4 稻谷含鉀率與稻米品質的關系41-43
• 3.5.6 籽粒中礦質營養(yǎng)的比例與稻米品質的關系43-46
• 3.5.6.1 長期定位試驗籽粒 Mg/K 比的變化特征43
• 3.5.6.2 籽粒 Mg/K 比的變化與稻米品質的關系43-46
• 4. 結論與討論46-49
• 4.1 長期與短期秸稈還田對土壤理化性狀的差異46
• 4.2 秸稈還田對水稻產量和品質的影響46
• 4.3 長期與短期秸稈還田對籽粒礦質元素含量的差異性作用46-47
• 4.4 秸稈還田對水稻產量及品質的機理47-49
• 參考文獻49-53
• 致謝53-54
• 附表54-55
• 碩士研究生期間發(fā)表論文54-55

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