不同秸秆覆盖模式对渭北旱塬冬小麦产量及土壤环境的影响

2007～2010年在陕西省合阳县设置不同秸秆覆盖时期及覆盖量种植冬小麦试验,通过对0～200cm土层土壤水分、土壤理化性状、作物光合生理特性和产量及作物水分生产效率等指标的测定,研究渭北旱地不同秸秆覆盖模式对冬小麦生长及土壤环境的影响,为完善旱地秸秆覆盖栽培技术体系,提高旱农区作物产量,改善旱地生态环境提供理论依据。主要研究结论如下: 1.秸秆覆盖处理均较裸地种植降低了冬小麦苗期及抽穗期0～25cm的土壤温度。同一覆盖时期,地温降低幅度随覆盖量的增加而增加,同一覆盖量处理土壤温度表现为全程覆盖>生育期覆盖,但差异不显著。 2.秸秆覆盖降低了0～60cm土层土壤容重,同一覆盖量,全程覆盖方式下土壤容重和生育期覆盖方式下相差不大。全程覆盖随覆盖量的增加,土壤容重呈增大趋势,以20～40cm土层容重最大。总体来讲,中覆盖改善土壤结构效果较好。 3. 3种覆盖量处理,全程覆盖>0.25mm粒径团聚体含量较生育期覆盖提高了1.85～5.01%,同一覆盖方式,不同覆盖量之间>0.25mm机械稳定性团聚体含量表现为随覆盖量的增加而增加,各覆盖模式均较对照在不同程度降低了不稳定团粒指数,提高了土壤结构稳定性,各覆盖处理之间差异不显著。 4. 2007～2010年,在冬小麦生育期内,全程覆盖0～200cm土壤含水量较对照提高幅度大于生育期覆盖,不同土层的土壤含水量较对照增幅为5.39～15.68%,生育期覆盖增幅为3.01～8.30%。在0～80cm土层,3种覆盖量的土壤贮水量在全程覆盖方式中较生育期覆盖增加17.43mm～30.87mm,在80～200cm,高量秸秆全程覆盖的土壤贮水量较生育期覆盖增加了33.65mm,中覆盖和低覆盖增幅不大。休闲期内土壤贮水量,在0～80cm土层,3种覆盖量全程覆盖较生育期覆盖增幅为2.84mm～18.06mm;在80～200cm,增幅为5.83mm～17.34mm。在0～200cm土层,小麦生育期内,全程覆盖土壤贮水量较生育期覆盖提高幅度为27.66～52.79%;小麦休闲期内提高了9.06～22.03%。同一覆盖量不同覆盖时期土壤含水量表现全程覆盖>生育期覆盖,同一覆盖时期不同覆盖量表现为高覆盖>中覆盖>低覆盖>CK。 5.秸秆覆盖可提高0～60cm土层有机质和速效养分含量,其中同一覆盖时期,中覆盖有机质含量最高。全程覆盖速磷含量随覆盖量的增加而增加,生育期覆盖,中覆盖速磷含量最高。同一覆盖时期以中量覆盖速钾和碱解氮含量最高,全程覆盖提高速钾和碱解氮含量的幅度大于生育期覆盖。 6.中覆盖较对照提高气孔导度幅度最大。全程覆盖冬小麦胞间CO2浓度Ci随覆盖量的增加而增大。全程覆盖中量秸秆蒸腾速率Tr最大,生育期覆盖则中覆盖Tr最低。同一覆盖时期,全程覆盖高、中量秸秆光合速率Pn大于生育期覆盖,且高覆盖均大于中覆盖。 7. 3年平均冬小麦籽粒产量表明,在渭北旱塬,各覆盖模式均较对照有增产作用,全程覆盖较对照增产21.38～27.93%,生育期覆盖增产11.94～15.85%(P<0.05),全程覆盖增产幅度大于生育期覆盖,且以高、中量秸秆处理增产幅度最大,全程覆盖随覆盖量的增加WUE呈降低趋势,生育期覆盖方式中覆盖WUE最高,同一覆盖量,不同覆盖时期WUE表现为全程覆盖>生育期覆盖。 8.综合3年定点试验结果,全程覆盖中量秸秆能提高土壤水分、养分、产量及水分利用效率,可在渭北旱区推广实施。