论文部分内容阅读
为探究秸秆还田对作物产量及抗倒性形成影响,本研究于2016-2017、2017-2018两年度在华中农业大学设置三个试验:试验一:水稻秸秆还田对油菜产量及根系发育的影响,该试验为盆栽试验,以华油杂62为实验材料,五个肥料与秸秆还田运筹分别为常规施肥+不还田(CK),80%常规施肥+不还田(R0),80%常规施肥+6×103kg hm-2(R1),80%常规施肥+9×103 kg hm-2(R2),80%常规施肥+12×103 kg hm-2(R3);试验二:不同种植密度下水稻秸秆还田对油菜产量及抗倒性影响,以华油杂62为试验材料,设置三个密度:45×104株hm-2(D1),60×104株hm-2(D2),75×104株hm-2(D3)为主区,五个肥料与秸秆还田运筹:常规施肥+不还田(CK),80%常规施肥+不还田(R0),80%常规施肥+6×103 kg hm-2(R1),80%常规施肥+9×103 kg hm-2(R2),80%常规施肥+12×103 kg hm-2(R3)为副区;试验三:不同晒田时间下油菜秸秆还田对水稻产量形成的影响,该试验为水稻盆栽试验,以五优308为试验材料,设置四个晒田梯度:0(D0)、4天(D4)、8天(D8)、12天(D12)为主区,五个秸秆还田梯度:0(R0)、5.25×103 kg hm-2(R1)、7.05×103 kg hm-2(R2)、8.85×103kg hm-2(R3)为副区。秸秆还田量梯度按照前茬作物不同秸秆产量设定。三个试验主要研究结果如下:1.水稻秸秆还田后油菜单株角果数增加,每角果粒数、千粒重降低,株高、分枝高显著提高,单株产量较不还田有上升趋势。不同秸秆还田量之间单株产量随还田量增加而下降差异显著,在6×103 kg hm-2还田量下单株产量最大。秸秆还田后叶片光合速率提高,油菜籽粒含油率上升,蛋白质含量下降。花期经原位根系扫描分析发现油菜根系生物量、根长度、根干重、根冠比均较秸秆不还田有提升。综合产量、光合速率、根系发育及主要农艺性状可得出,秸秆还田促进根系发育,提高光合作用能力,改善株型,提高单株角果数,以达到增产的效果。2.秸秆还田和密度存在互作效应。秸秆还田主要通过影响单株角果数和成株率来影响实际产量,75×104株hm-2高密度下提高秸秆还田量为12×103 kg hm-2增加群体角果数,常规种植密度45×104株hm-2时降低秸秆还田量为6×103 kg hm-2提高成株率来提高油菜实际产量。提高秸秆还田量后,油菜株型改善,后期生长优于秸秆不还田,但是油菜倒伏指数上升,倒伏风险提高,并且由基部向上倒伏指数逐渐增加,冠层附近倒伏风险最大,可通过提高种植密度来降低高秸秆还田量导致的油菜茎秆倒伏风险,并提高大田实际产量。秸秆还田后可增加油菜茎秆中木质素及硅含量提升油菜抗倒性,同时降低油菜菌核病发病率,并油菜光合能力增强,油菜籽粒含油量提高,改善油菜籽粒品质。综合产量、抗倒性、抗病性及籽粒品质可得出,12×103 kg hm-2高秸秆还田量有利于提高单株产量,提高抗病性及籽粒品质,但是倒伏指数较高,可通过提高种植密度到75×104株hm-2来降低倒伏风险。3.油菜秸秆还田与不同晒田天数对水稻产量影响显著,油菜秸秆还田和晒田后单株穗数、每穗粒数、千粒重及结实率均有不同程度变化,在晒田天数8天,秸秆还田量为5.25×103 kg hm-2时单株产量最大时达到最大。受晒田时间和秸秆还田影响,株高、地上鲜重及抗折力均不同程度升高,秸秆还田后第二节间倒伏指数下降,随还田量增加倒伏指数呈现上升趋势。倒伏指数在晒田0-8天处理下差异不显著,12天后明显下降,主要与晒田12天后株型矮化及茎秆中木质素含量上升显著,抗折力增加有关。秸秆还田后晒田,可降低根系重量,提高地上部鲜重,降低根冠比,去除了冗余根系,协调优化了根-冠干物质分配。秸秆还田后晒田改善了因秸秆引起的水质恶化,溶氧量随晒田天数增加而增加,电导率、pH则降低,提高了根系活力。综合产量及抗倒性,油菜在晒田8天,还田量为5.25×103 kg hm-2时可获得较高产量及抗倒性,因此水稻移栽,前茬秸秆还田应注意控制还田量,同时适当晒田,是获得高产抗倒的较好栽培方式。