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不同耕作方式与秸秆还田对土壤肥力和小麦生长及籽粒品质的影响

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近50年来,保护性耕作普遍应用于我国北方地区,少、免耕与秸秆还田逐渐被认为是减少人工投入、提高土壤肥力、改善空气质量的先进耕作技术。我国南方地区普遍为一年两熟至三熟制,土壤耕作较为频繁,养分淋溶严重,一方面造成肥料利用率低,另一方面也引起水污染和空气污染等环境问题。长江中下游地区是南方稻麦两熟区,为研究保护性耕作在长江中下游地区稻麦种植的适用性,扬州大学作物栽培生理重点实验室从2001年秋播开始进行长期定位试验,设置6种耕作模式:稻麦免耕秸秆还田(NTS)、麦季免耕秸秆少还田(轮耕1,RNT)、稻季免耕秸秆少还田(轮耕2,RCT)、稻麦翻耕秸秆还田(CTS)、稻麦少耕秸秆少还田(MTS)、稻麦翻耕无秸秆还田(对照,CT),本文基于该试验平台,以弱筋小麦扬麦22号和中筋小麦扬麦23号为供试品种,在2018-2020年对不同耕作模式下土壤肥力和小麦生长的影响进行分析,揭示不同耕作方式对不同筋型小麦高产优质的响应效果,为当地保护性耕作的推广提供理论依据。以下为本试验主要研究结果: 1、长期免耕还田处理土壤的容重显著提高,土壤板结严重,稻免少还处理土壤容重较低;秸秆覆盖还田提高土壤表层0-7cm的有机质和全氮含量,但长期免耕还田影响中下土层养分的分配,少耕少还处理则有利于整个土壤耕层有机质和全氮的累积;轮耕促进秸秆氮素的释放,提高土壤的碱解氮含量;除连续免耕还田外,其余处理的土壤速效钾含量均有所改善。 2、长期免耕还田处理小麦前期生长受到抑制,植株株高较低,成熟期籽粒含氮率也显著降低,影响累积吸氮量;秸秆还田提高了小麦开花期的累积吸磷量,少耕、翻耕秸秆还田处理提高了小麦开花期的累积吸氮量。少耕少还处理成熟期株高较高,但其后期叶片生长不足;翻耕还田和麦免少还有利于提高小麦成熟期氮、磷含量和累积吸收量。 3、长期免耕还田处理显著降低小麦穗数和实粒数,小麦实际产量较对照处理平均减产8.11%;轮耕处理小麦籽粒千粒重较高;少耕处理小麦生育中期生长良好,有利于粒数的形成,具备实现高产的潜力;总之,轮耕、翻耕或少耕秸秆还田处理小麦产量较为稳定,无明显减产现象。 4、长期免耕还田处理降低了小麦籽粒粗蛋白含量,但没有显著差异。对于弱筋小麦,麦免少还处理粗蛋白含量达到弱筋小麦的国家标准要求,小麦籽粒谷蛋白、可溶性蛋白、谷醇比均较高,且该处理小麦峰值粘度、低谷粘度等淀粉糊化参数显著高于其他处理,加工品质突出。对于中筋小麦,翻耕还田提高小麦的粗蛋白含量、硬度指数、湿面筋含量和沉淀值,籽粒醇溶蛋白含量和占比较高,有利于提高小麦面筋含量和面团的延展性,改善加工品质;此外,可溶性蛋白也得到提高,改善小麦营养品质。

周正萍

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小麦 产量 品质 秸秆还田 土壤肥力

硕士

作物栽培学与耕作学

刘世平

2021

扬州大学

中文

S1