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滨海盐碱地棉花秸秆还田和深松对棉花产量形成的生理基础研究

郭文君  
【摘要】:本试验于2017-2018年在山东农业大学棉花科研基地滨州市梁才乡毛里庄村进行,基于4年秸秆还田(2013年-2016年)和1年深松耕作(2014年棉花收获后)的定位试验。设秸秆不还田+不深松(CT),秸秆不还田+深松(ST),秸秆还田+不深松(SR)和秸秆还田+深松(SRT)4个处理。研究了秸秆还田和深松对土壤理化性质、土壤盐离子含量、棉花生长、干物质积累分配、植株盐离子含量和棉花产量的影响。以期从棉花秸秆还田和深松对土壤理化性质的改良着手,探明其对滨海盐碱地土壤-植株的调控规律,为实现滨海盐碱地棉花的可持续发展提供理论支持。主要研究结果如下:1.秸秆还田和深松对土壤理化性质的影响秸秆还田改善了两年土壤表层的物理结构,深松无显著影响。秸秆还田(SR,SRT)显著降低了两年吐絮期0-20 cm土层的土壤容重和2018年20-30cm土层0.25-0.053 mm团聚体含量,增加0-10 cm土层2 mm大团聚体的含量;深松(ST,SRT)增加了10-20cm土层0.5-0.25 mm和10-30 cm土层0.25-0.053 mm的团聚体含量。秸秆还田和深松对土壤化学性质的影响表现为:0-20 cm土层,秸秆还田显著增加了土壤的有机质含量,深松对其无显著影响。0-40 cm土层,秸秆还田(SR,SRT)增加了土壤全氮、硝态氮、铵态氮和速效钾含量,降低了速效磷含量;深松(ST,SRT)增加了土壤速效磷的含量,降低了土壤全氮和2018年的速效钾含量。40-60 cm土层,秸秆还田(SR,SRT)增加了土壤全氮和速效钾含量,深松(ST,SRT)对土壤的养分无显著影响。两年变化趋势基本一致。两年试验中,秸秆还田和深松对土壤pH和盐离子含量的影响表现为:0-20 cm土层,秸秆还田(SR,SRT)增加了土壤的K~+含量,降低了2017年的pH、含盐量、Na~+和Cl~-含量;深松(ST,SRT)增加了2017年的pH、Na~+和Cl~-含量。在20-40 cm土层中,秸秆还田(SR,SRT)增加了土壤的K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量,降低了2017年pH、含盐量、Na~+、Cl~-含量;深松(ST,SRT)增加了2017年pH、Na~+、Cl~-含量。在40-60 cm土层,秸秆还田(SR,SRT)增加了土壤的K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)含量,降低了2017年pH和Cl~-含量,深松(ST,SRT)增加了Cl~-含量,降低了K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)含量。各处理对2018年各土层pH、含盐量、Na~+、Cl~-含量和两年的HCO_3~-、SO_4~(2-)含量均无显著影响。2.秸秆还田和深松对棉花生长与干物质及养分积累分配的影响随着生育时期的推进,秸秆还田(SR,SRT)提高了花铃期棉株的株高、总果节数及叶面积指数和叶片的净光合速率;深松(ST,SRT)对各时期农艺性状和光合特性无显著影响。秸秆还田和深松提高了两年各时期的干物质及全氮、全磷、全钾的积累量,整体表现为SRTSRSTCT,两年中秸秆还田处理的增加幅度高于深松处理,但2018年深松对营养器官养分累积量的增加幅度有所降低。3.秸秆还田和深松对棉花盐离子吸收的影响在棉株不同部位秸秆还田和深松对阳离子的吸收有所差异。两年试验中,秸秆还田(SR,SRT)增加了棉株茎枝和叶片的K~+和Ca~(2+)含量,降低了其Na~+和Mg~(2+)含量;深松(ST,SRT)增加了花铃期叶片的Na~+含量,降低了苗期、蕾期和初花期茎枝的Mg~(2+)含量,对K~+和Ca~(2+)含量无显著影响。对棉花蕾铃,秸秆还田降低了其Na~+含量,对其他离子含量无显著影响;深松对各离子含量无显著影响。4.秸秆还田和深松对棉花产量及纤维品质的影响秸秆还田和深松显著提高了两年的棉花产量,整体表现为SRTSRSTCT。产量增加的原因主要为群体结铃数和铃重的增加,秸秆还田(SR,SRT)显著提高了棉花的总铃数和单铃重,深松(ST,SRT)在耕作后第3年显著增加了总铃数,在第4年差异不显著,两年对单铃重均无显著影响。各处理对衣分和纤维品质无显著影响。


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