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《河南农业大学》 2016年
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不同栽培管理模式对麦田土壤理化性状及小麦产量的影响

张国钊  
【摘要】:针对目前耕地面积的逐渐减少以及粮食需求量不断加大,小麦栽培管理中存在的管理不规范、技术不全面、不计生产成本等问题,在冬小麦生产中大面积应用中急切需要组建合理优化的栽培管理模式,来实现小麦的优质、高产、高效。因此,本试验于2013-2015年度在河南省温县祥云镇大田进行,设置4种栽培管理的模式:农民习惯的栽培管理模式(FP)、节本增效的栽培管理模式(HE)、超高产的栽培管理模式(SH)、高产高效的栽培管理模式(HH)。2014-2015年在河南省商水县国营农场和开封县姬波农场增设两个相同试验的试验点,分别测定土壤容重,土壤团聚体,土壤微生物等性状。1 冬小麦物质生产及经济效益的差异性分析各个时期的干物质积累量能反应各时期小麦的生长状况,本试验条件下,通过对不同时期的干物质积累量进行测定,结果表明,越冬期和返青期,超高产施肥量高,小麦生长发育较快,随着时间的推移,农民习惯施肥全部底施,后期营养跟不上,导致小麦干物质积累量较少,拔节期追施肥料,优化的施肥量和配比,使得优化的栽培管理模式干物质积累量迅速增加,由于节本施肥量较其他优化栽培模式少,导致积累量相比较低,而超高产处理的施肥量高,导致干物质积累量最大。本研究表明,与HP相比,优化的栽培管理模式对产量的提高主要表现在穗数以及穗粒数的差异上。SH和HH的栽培管理模式为河南各地在小麦高产中采用较多的栽培管理模式,成穗数比较多,穗粒数提高较大,最终对产量均有显著提高。不同栽培管理模式对小麦经济指标影响,4种管理模式为HH纯效益最高,与农民习惯、节本高效、超高产相比,高产高效能显著提高纯收益和产投比,纯效益分别增加50.8%、19.8%、1.6%;产投比分别增加43.5%、14.1%、3.5%。这说明HH模式在保持高产的条件下降低了投入成本,提高了经济效益与生态效益。因此,超高产投入比较多,虽然能保证充足的同化物供应和分配比例,造成了资源浪费,不可取;高产高效集所有优化的栽培技术于一体,不仅保证了营养的需求,提高了产量,同时节约了资源,值得推广。2土壤养分、水分和氮素利用效率差异性分析水分在作物生长中起着关键性作用,对土壤中营养元素的吸收有着重要作用,通过对整个生育期的土壤水分含量及降雨量进行测定分析,结果发现,HH模式能显著提高土壤的水分利用效率、产量水分利用效率、降水利用效率与灌水利用效率,分别达到:30.14%、15.36%、44.36%、37.07%。氮肥利用效率决定着氮肥施用是否合理,通过对植株中各部位含氮量进行测定,分析氮肥利用效率,结果表明,HH的栽培管理模式能显著提高氮肥吸收效率55.88%,提高氮肥偏生产力31.97%,提高氮素利用效率26.63%和提高氮素收获指数0.76%。土壤硝态氮、速效钾和有效磷作为小麦生长的主要养分来源,对小麦的生长是十分重要的。通过对各时期0-140cm的土层中硝态氮的含量进行测定分析,研究表明,基础土样中,高产高效的栽培模式能增加土壤硝态氮在耕层的含量,且长期施用氮肥不同的栽培模式能影响硝态氮的淋洗下移,不同栽培管理模式硝态氮被淋洗下移的深度有差异。随着氮肥的施入,高产高效的栽培管理模式能提高土壤耕作层的土壤硝态氮的含量,减少硝态氮的下移速度,提高硝态氮的吸收和利用。通过对基础土壤和成熟期土壤有效磷和速效钾进行测定,研究结果发现,HH的栽培管理模式能显著提高有效磷和速效钾的吸收利用,降低土壤残留。3不同栽培管理模式对土壤物理性状的影响通过对不同麦区不同年份的不同栽培管理模式的容重进行测定,试验结果发现,不同麦区的同一土层的土壤容重大小,优化的栽培管理模式能显著降低土壤容重大小,以高产高效处理最优。在不同年份之间,与2013-2014年相比,2014-2015年的四个栽培管理模式不同土层的土壤容重均有所降低。通过对不同麦区的不同土层土壤非水稳性和水稳性团聚体颗粒组分的测定,结果表明,高产高效的栽培管理模式均能显著提高大于0.25mm颗粒粒径大小的土壤非水稳性和水稳性团聚体的比重,进而增强了土壤保墒保肥能力,优化土壤的整体结构。不同栽培管理模式对不同的土壤各组分土壤团聚体比重分布不同,大于0.25mm颗粒粒径组分,温县麦区的潮土影响较开封的壤土和商水的砂浆黑土效果显著,其中砂浆黑土的主要提高0-20cm土层大于3mm的土壤水稳性团聚体,在20-40cm土层中处理之间不显著。4不同栽培管理模式对土壤微生物数量、碳氮量的影响通过测定三个麦区的土壤放线菌、细菌和真菌的数量进行分析,试验结果表明,温县潮土和商水砂浆黑土的高产高效栽培模式能显著提高细菌的数量,而开封麦区的壤土显著提高了放线菌的数量,真菌的数量在不同土壤中影响不同。通过测定三个麦区土壤微生物碳和氮的含量,结果发现,相同麦区,HH栽培管理模式均能显著提高土壤中的微生物碳氮含量,不同麦区不同土壤对微生物碳和氮含量的影响不同,微生物碳氮量大小:温县商水开封。
【学位授予单位】:河南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S512.1

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