稻麦两熟制不同耕作栽培方式对稻麦生产力的影响

稻麦两熟免耕和秸秆还田是一种新型的耕作栽培方式,它改变了农田土壤环境,影响稻麦的生长发育。通过稻麦两熟制不同耕作方式对农田土壤环境、稻麦生长发育和产量品质的研究,揭示土壤的供肥特征、稻麦吸肥特性及稻麦生长发育规律,为稻麦轻型高产、优质、高效栽培提供理论支持,为有效开展免耕、合理轮耕和秸秆还田提供科学依据。本研究通过不同耕作方式的连续定位试验,探讨了稻麦两熟制下的免耕、轮耕与秸秆还田对农田土壤环境和稻麦生产力的影响。主要结果如下: 1免耕处理耕层土壤容重和穿透阻力高于耕翻处理,但稻麦两熟连续免耕不会明显影响下季作物根系的生长。从小麦播种到播种后30天,土壤呼吸速率随着土壤温度的下降而下降,免耕各处理下降幅度较大。连续免耕(免耕覆盖NTS和免耕高茬NTH)和秸秆直接还田5年后土壤有机质、全N、碱解N、速效P、速效K含量比翻耕(CT)处理分别增加14.3%-23.0%、12.6%-25.3%、13.8%-31.3%、12.1%-19.9%、15.1%-23.7%;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;稻免麦耕(RNT)、稻耕麦免(RCT)与CT相比,有机质、全N、速效P、速效K均有所增加,说明一季秸秆直接还田对土壤有一定的培肥作用,但没有两季还田效果显著;除全N、速效P外,其它指标增加的幅度与秸秆还田量成正比。 2免耕套直播水稻,由于无秧池育秧和苗期麦茬的影响,早期生长受到抑制,株高较低,茎蘖数减少。秸秆还田使水稻植株在后期表现出较快的增长趋势,增加了成熟期水稻倒伏的危险。连续免耕不利于水稻干物质的积累,秸秆直接还田虽影响水稻前期植株的营养生长,但是由于后期秸秆释放养分供水稻吸收,水稻成熟期的干物质积累与无秸秆还田处理持平或略高。随着生育期的推进,植株含氮率、含磷率、含钾率逐渐降低,但翻耕全量还田(CTS1)、翻耕半量还田(CTS2)、RCT和RNT四处理的植株含钾率在分蘖后期最高。从耕作方式来看,植株累积吸氮量免耕处理低于CT处理,但水稻累积吸磷量和累积吸钾量免耕处理高于CT处理。从秸秆还田来看,秸秆直接还田不利于水稻生育前期对N、P、K的积累,但在成熟期,秸秆直接还田的处理累积吸氮磷钾吸收量高于CT处理,秸秆焚烧还田不如秸秆直接还田。秸秆还田有利于水稻高产,但是连续免耕对水稻产量产生不利影响,应在长时间免耕后注意耕翻或轮耕。从耕作方式来看,在秸秆还田量相同的情况下,免耕处理的产量较低。不同耕作方式下,各处理的加工品质、外观品质差异不大,免耕套直播在灌浆期遇到低温阴雨等不利气候会使水稻外观品质变劣。同时,免耕套直播和翻耕秸秆全量还田使淀粉RVA的最高粘度和崩解值降低,有使稻米食味品质变劣的趋势。 3免耕和秸秆还田由于秸秆覆盖保蓄土壤水分,生育前期,有利于小麦植株的生长,但是小麦细长,后期秸秆还田对株高影响较小。成熟期免耕处理的株高较低,可提高小麦的抗倒伏能力。免耕和秸秆还田有利于提高小麦后期上三叶的面积,为高产创造了有利条件。小麦生育前期,免耕处理的干物质积累量高于耕翻处理,但由于拔节期后连续免耕处理干物质积累受到一定影响,成熟期耕翻处理的干物质积累明显高于连续免耕处理。小麦植株含氮磷钾率以分蘖期最高,随着生育期的推进逐渐下降。连续免耕对累积吸氮有一定影响,翻耕秸秆还田对小麦植株累积吸氮量的影响不明显。免耕不利于小麦生育后期对磷、钾的吸收;秸秆还田有利于小麦后期对磷素、钾素的吸收。连续免耕对小麦产量无明显影响,CTS1、CTS2和CTB三处理产量均较CT高。因此,耕翻条件下适量秸秆还田有利于小麦产量的提高,但是秸秆还田量过大可能会影响小麦产量。秸秆还田有利于小麦粗蛋白和湿面筋含量的提高,可以改善强筋小麦的品质。免耕和秸秆还田处理小麦的峰值粘度有下降趋势,不利于中筋小麦面条品质的改善。