秸秆是可为作物生长提供多种必需养分的重要的可再生有机资源,然而因数量巨大,加之收集困难、经济利用价值偏低等原因,并未得到充分合理的利用。而且短期当季秸秆还田会对农作物生产带来了一些不利影响,造成了秸秆直接还田技术的推广效果受到影响。为研究稻秸还田条件下培育小麦壮苗的技术措施,本试验通过设计稻秸连续还田年数(1至10年,分别用S1至S10表示)和氮肥运筹比例、密度等二因素试验,研究在稻秸连续还田年数条件下密度、氮肥运筹对春性小麦扬辐麦4号幼苗和相关生理特性、群体质量、产量与品质的影响,以期为长江中下游地区水稻秸秆还田提供适宜的配套措施,实现春性稻茬小麦壮苗高产。试验主要结果如下:1、水稻秸秆还田S1至S4处理穗数、粒数、千粒重和实际产量显著低于稻秸不还田(NS)处理,随着稻秸还田年数的逐渐增加,还田5a以上单位面积穗数、每穗粒数、千粒重和实际产量高于NS处理。相同稻秸还田年数处理条件下,不同氮肥运筹处理的小麦穗数、粒数、千粒重和实际产量整体表现为5:1:2:2>5:2:2:1>5:3:2:0。稻秸还田年数对小麦籽粒蛋白质含量、硬度、容重和出粉率有一定影响,随着稻秸还田年数的逐渐增加,小麦籽粒蛋白含量、硬度、容重和出粉率也在不断增加,不同氮肥运筹间整体表现为 5:1:2:2>5:2:2:1>5:3:2:0。2、稻秸还田年数对成熟期不同土层硝态氮、铵态氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量均有不同程度的影响,其中0-5 cm土层成熟期土壤硝态氮、铵态氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量整体高于5-10 cm 土层。S1至S10处理成熟期土壤各土层均高于NS处理,随着稻秸还田年数的逐渐增加,成熟期土壤硝态氮、铵态氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量整体均呈上升的变化趋势。S1至S4处理随年数增加成熟期土壤有机质含量大幅增加,S5至S10处理成熟期土壤有机质含量也随稻秸还田年数的逐渐增加呈上升的变化趋势,但变化幅度减小。表明长期秸秆还田能够有效提升土壤养分含量。3、稻秸还田后小麦出苗率较NS处理降低5.4-10.6个百分点(2017-2018,F=5.96**)、4.9-8.6个百分点(2018-2019,F=15.79**),说明水稻秸秆还田时要获得预基本苗数,应适当增加小麦播种量。小麦3叶期幼苗的生长各处理间差异不显著;稻秸还田年数及氮肥运筹对小麦6叶期幼苗质量有一定影响,稻秸还田处理小麦6叶期幼苗的叶面积指数(LAI)、分蘖数、苗高和单株干物重减少,抑制了小麦正常生长,但这种效应随着还田年数的增加,不利影响逐渐减弱,还田年数最高处理的LAI、单株分蘖数、苗高和单株干物重分别较S1高0.2-0.4、0.2-0.4、1.3-1.9 cm和26.3-55.6 mg;稻秸还田条件下,适量提高壮蘖肥的施用量能够提高小麦根系活力,增加叶片SPAD值,增加叶鞘、叶片中的可溶性糖含量,减少丙二醛(MDA)的累积,且随着还田年数增加,这种影响随之增强。稻秸还田4a以上,配以适宜的氮肥运筹模式(基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥为5:2:2:1)有利于培育壮苗。4、S1至S10处理开花期剑叶SPAD值和净光合速率均高于NS处理,且随着稻秸还田年数的不断增加,剑叶SPAD值和净光合速率的增加效应也在增大。氮肥运筹对小麦花后剑叶SPAD值和净光合速率也有一定调节作用,相同稻秸还田年数处理条件下,不同氮肥运筹小麦花后剑叶SPAD值整体表现为5:1:2:2>5:2:2:1>5:3:2:0。因此,长期稻秸还田并在小麦生育后期合理进行氮肥的施用,提高小麦剑叶的光合能力,延长叶片功能期,从而进一步促进小麦籽粒产量的提高。5、S1至S3处理小麦植株氮素和磷素积累量均低于NS处理,从S4开始逐渐高于NS处理,随着稻秸还田年数的不断增加,小麦植株氮素和磷素积累量整体呈不断上升的变化趋势,以稻秸还田年数最高处理氮素和磷素积累量达到最大值。氮肥运筹对小麦植株氮素和磷素积累量也有一定调节作用,相同稻秸还田年数处理越冬期至孕穗期不同氮肥运筹小麦植株氮素和磷素积累量整体表现为5:2:2:1>5:3:2:0>5:1:2:2,开花期和成熟期整体表现为5:1:2:2>5:2:2:1>5:3:2:0。因此,稻秸还田配合合理的氮肥运筹方式可以改善小麦生育后期对氮素和磷素的吸收利用。6、相同稻秸还田年数处理条件下,增加壮蘖肥各处理小麦穗数、粒数、千粒重和实际产量整体表现为Z3>Z2>Z1(Z1处理施用基肥120 kg·hm-2,壮蘖肥24 kg·hm-2,拔节肥48 kg·hm-2,孕穗肥48 kg·hm-2,比例为5:1:2:2。Z2、Z3在基肥、拔节肥和孕穗肥的施用量与Z1处理一致的基础上,壮蘖肥分别施用26.4、28.8 kg·hm-2),Z3处理增产率整体高于Z2处理。相同稻秸还田年数处理条件下,不同氮肥运筹小麦籽粒蛋白质含量、硬度、容重和出粉率整体表现为Z3>Z2>Z1。不同稻秸还田年数和氮肥运筹互作对扬辐麦4号籽粒蛋白质含量、容重和出粉率有极显著影响。7、相同稻秸还田年数处理条件下,不同密度处理间小麦穗数、粒数、千粒重和实际产量整体表现为M3>M2>M1(M1、M2、M3基本苗分别为225、247.5、270万·hm-2),M3处理增产率整体高于M2处理。相同稻秸还田年数处理条件下,不同密度小麦籽粒蛋白质含量、硬度、容重和出粉率整体表现为M3>M2>M1。不同稻秸还田年数和密度互作对扬辐麦4号籽粒蛋白质含量、容重和出粉率有极显著影响。8、当稻秸还田年数较低时会产生小麦出苗率降低,幼苗质量下降,籽粒产量和品质降低等不利影响,随着还田年数的延长,这种不利影响逐渐减弱。在小麦苗期,稻秸还田4a左右,采用施氮量240 kg·hm-2,施氮量,基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥为5:2:2:1的组合模式可以在一定程度上减轻稻秸还田对麦苗生长发育产生的负向影响,有利于改善稻秸还田条件下的幼苗生长情况;而在小麦生育后期,稻秸还田年5a左右,5:1:2:2的氮肥运筹模式能够提升土壤肥力,增强小麦花后光合能力,减缓花后LAI的下降,提高花后干物质积累,调节产量结构,达到增产提质的目的。此外,适当延长稻秸还田年数,采用Z3运筹或M3密度能提高小麦籽粒产量和品质。9、综合来看,本试验稻秸连续深旋全量还田条件下,扬辐麦4号以基本苗225万·hm-2,施氮量240 kg·hm-2,基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥为5:1:2:2,施磷量150 kg·hm-2,施钾量90 kg·hm-2的组合模式,产量和品质最佳。