水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【摘要】：【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田(RS)和秸秆不还田(CK)处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%(干旱处理,D)、60%—65%(轻旱处理,SD)和70%—75%(适宜水分处理,N)。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下(轻旱和适宜水分),秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。 【作者单位】： 河南农业大学农学院/河南粮食作物协同创新中心/小麦玉米作物学国家重点实验室;中国农业科学院农田灌溉研究所;
【关键词】： 小麦 玉米秸秆还田 土壤水分 根系生长 根系活性 水分利用效率
【基金】：国家“十二五”科技支撑计划(2013BAD07B07-4) 河南省重点实验室项目(132300413207)
【分类号】：S512.1
【正文快照】： 0引言【研究意义】中国是农作物秸秆资源大国。黄淮平原作为中国重要的粮食产区,秸秆资源丰富,2012年黄淮海主要粮食产区(3省2市)农作物秸秆理论资源量约为2.4×108 t,秸秆利用率为76%,其中,肥料化利用(直接还田)所占比重最大,占秸秆利用总量的49%[1]。秸秆还田作为当前黄淮平

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