秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率

摘要：

[目的]冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据.[方法]试验于2016-2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖(SM)和不覆盖(NM)为主区,以不施氮(N0∶0)、减氮(RN∶120kgN·hm-2)和常规施氮(CN∶180kgN·hm-2)为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)和氮素利用情况.[结果]与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0-10 cm和10-20 cm 土层含水量及播种时与拔节期0-100cm 土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0-10cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率(NUEg)、氮肥农学效率(AEN)和氮肥偏生产力(NPFP)两年均值较不覆盖分别提高11.4％、71.8％、73.1％、119.0％、100.0％、3.6％、264.7％和 78.2％;覆盖下氮肥回收效率(REN)较不覆盖增加 44.4 个百分点.覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8％、44.4％和92.9％.秸秆覆盖效应大于施氮量效应.与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0-10 cm 土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率.[结论]秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm-2施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式.

关键词：旱地小麦、秸秆覆盖、减氮、根系分布、产量、水氮利用

所属期刊栏目：55

分类号：S513;S143.1;S274.1

资助基金：四川省重点研发专项;四川省重大科技专项;公益性行业农业科研专项;粮食丰产增效科技创新专项

在线出版日期：2022-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：2709-2725