秸稈覆蓋條件下水氮供應(yīng)對(duì)冬小麥生長(zhǎng)、水肥利用及土壤溫度的影響

【摘要】： 秸稈覆蓋是我國(guó)北方旱地農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)重要栽培措施,在提高土壤蓄水、保水和供水能力方面具有顯著的作用,同時(shí)在許多地區(qū)能夠顯著提高作物產(chǎn)量。然而,一些研究發(fā)現(xiàn),秸稈覆蓋條件下作物無(wú)法獲得與不覆蓋時(shí)相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量,有時(shí)甚至顯著減產(chǎn)。本研究針對(duì)這一問(wèn)題,通過(guò)田間定位試驗(yàn),研究水氮供應(yīng)對(duì)旱地冬小麥秸稈覆蓋效果的影響,以期查明秸稈覆蓋時(shí)補(bǔ)充灌水時(shí)期和施氮量與小麥產(chǎn)量和水肥利用率的關(guān)系,從而揭示秸稈覆蓋減產(chǎn)的原因,明確覆蓋增產(chǎn)的條件,為完善秸稈覆蓋技術(shù)和旱地水肥管理技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。取得的主要結(jié)論有: 1.秸稈覆蓋條件下冬小麥分蘗數(shù)顯著降低,單位面積穗數(shù)和千粒重同樣呈降低趨勢(shì),雖然穗粒數(shù)有所增加,但最終仍然導(dǎo)致產(chǎn)量下降。無(wú)論有無(wú)秸稈覆蓋,不同生育期灌水處理之間小麥產(chǎn)量沒(méi)有顯著差異。在生育期補(bǔ)充灌水條件下,秸稈覆蓋降低了冬小麥的耗水量,但同時(shí)也降低了冬小麥水分生產(chǎn)效率。在灌水條件下,秸稈覆蓋有降低籽粒吸氮量的趨勢(shì);而無(wú)論是否灌水,覆蓋均有提高小麥莖桿吸氮量的趨勢(shì)。不覆蓋條件下,生育期灌水提高了氮素利用率;覆蓋條件下,灌水對(duì)氮素利用率影響不明顯。無(wú)論有無(wú)灌水,秸稈覆蓋降低了氮素利用率。連續(xù)秸稈覆蓋并還田4年后,耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量有明顯提高,灌水對(duì)此有不同影響:小麥生育后期灌水不利于覆蓋土壤有機(jī)質(zhì)的積累。與此相對(duì)應(yīng)的是,生育后期灌水的處理覆蓋土壤全氮含量甚至出現(xiàn)低于無(wú)覆蓋土壤的趨勢(shì)。灌水和秸稈覆蓋對(duì)土壤剖面殘留硝態(tài)氮累積量和分布均沒(méi)有顯著的影響。 2越冬期間,秸稈覆蓋土壤10cm和20cm溫度均高于不覆蓋土壤,而無(wú)論覆蓋與否,土壤20cm溫度均高于10cm溫度。返青拔節(jié)期間,不覆蓋土壤10cm溫度高于秸稈覆蓋土壤,秸稈覆蓋土壤20cm溫度最低。抽穗灌漿期間,秸稈覆蓋10cm的土壤溫度上升最快,高于不覆蓋土壤,不覆蓋土壤20cm溫度最低。秸稈覆蓋與不覆蓋土壤溫度在晝夜24小時(shí)內(nèi)也存在顯著差異,具體因生育期和土壤深度而不同。秸稈覆蓋顯著降低了土壤溫度的變幅。無(wú)論在返青拔節(jié)期還是在抽穗灌漿期,秸稈覆蓋10cm的溫差(最高溫-最低溫)僅為不覆蓋的三分之二,而20cm的溫差僅為不覆蓋的四分之一。秸稈覆蓋對(duì)升溫時(shí)間和降溫時(shí)間并沒(méi)有影響,而僅僅是降低了其變溫的速率。 3不施氮時(shí),秸稈覆蓋小麥有增產(chǎn)的趨勢(shì),施氮150kg/ha時(shí),秸稈覆蓋小麥顯著減產(chǎn)。不論施氮量高低,秸稈覆蓋均有降低冬小麥單位面積穗數(shù)的趨勢(shì),這與覆蓋顯著降低冬小麥分蘗數(shù)有直接關(guān)系。在不施氮或低氮量時(shí),秸稈覆蓋有降低穗粒數(shù)的趨勢(shì),高氮量條件下則有相反趨勢(shì)。無(wú)論是否覆蓋,隨著施氮量增加,冬小麥產(chǎn)量有增加趨勢(shì),但當(dāng)施氮量高于150kg/ha時(shí),產(chǎn)量并不繼續(xù)增加。雖然冬小麥穗粒數(shù)隨施氮量增加有增加趨勢(shì),但施氮量超過(guò)150 kg/ha時(shí),冬小麥單位面積穗數(shù)并沒(méi)有隨之增加,而千粒重甚至有降低的趨勢(shì),這是產(chǎn)量并沒(méi)有繼續(xù)增加的主要原因。施氮量為150kg/ha時(shí)小麥籽粒吸氮量最高、氮素利用率較高,同時(shí)殘留在土壤中的硝態(tài)氮累積量不是非常高,在本試驗(yàn)條件下,不論秸稈覆蓋還是不覆蓋,冬小麥的適宜施氮量應(yīng)該不高于150kg/ha。無(wú)論是否覆蓋,施氮量300kg/ha的處理在土壤表層和深層均有顯著的硝態(tài)氮累積,其他施氮量處理在土壤剖面均沒(méi)有明顯的累積峰。在不同施氮量條件下,秸稈覆蓋對(duì)殘留土壤硝態(tài)氮累積量和分布均沒(méi)有顯著影響。 【關(guān)鍵詞】：冬小麥 秸稈覆蓋 灌水時(shí)期 施氮量 土壤溫度
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：S512.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-25
• 1.1 研究背景及意義11-14
• 1.2 水分對(duì)作物的影響14-16
• 1.2.1 水分對(duì)作物根系的影響14
• 1.2.2 水分對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響14-16
• 1.3 氮素對(duì)作物的影響16-19
• 1.3.1 氮素對(duì)作物生長(zhǎng)及吸收的影響16-17
• 1.3.2 土壤氮素的殘留累積17-19
• 1.4 覆蓋對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響19-23
• 1.4.1 覆蓋栽培的類(lèi)型19-21
• 1.4.2 覆蓋栽培的溫度效應(yīng)21-23
• 1.5 研究展望23-25
• 第二章 秸稈覆蓋栽培的土壤水分效應(yīng)25-34
• 2.1 材料與方法26-27
• 2.1.1 試驗(yàn)地概況26
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)26
• 2.1.3 取樣、計(jì)算方法及分析方法26-27
• 2.2 結(jié)果與分析27-33
• 2.2.1 秸稈覆蓋條件下灌水時(shí)期對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響27-29
• 2.2.2 秸稈覆蓋條件下灌水時(shí)期對(duì)土壤耗水量及冬小麥水分生產(chǎn)效率的影響29
• 2.2.3 秸稈覆蓋條件下灌水處理對(duì)小麥吸氮量和氮素利用率的影響29-30
• 2.2.4 秸稈覆蓋條件下灌水時(shí)期對(duì)耕層土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的影響30-31
• 2.2.5 秸稈覆蓋條件下灌水時(shí)期對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@后土壤NO_3-N 殘留分布的影響31-33
• 2.3 討論與結(jié)論33-34
• 第三章 秸稈覆蓋栽培的土壤溫度效應(yīng)34-41
• 3.1 材料與方法34-35
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)34-35
• 3.1.2 溫度測(cè)定和數(shù)據(jù)處理35
• 3.2 結(jié)果與分析35-39
• 3.2.1 秸稈覆蓋條件下土壤日平均溫度的動(dòng)態(tài)變化35-37
• 3.2.2 秸稈覆蓋條件下土壤溫度的晝夜變化37-38
• 3.2.3 秸稈覆蓋條件下土壤的升溫與降溫速率38-39
• 3.3 討論與結(jié)論39-41
• 第四章 秸稈覆蓋栽培的土壤氮素效應(yīng)41-49
• 4.1 材料與方法41-42
• 4.1.1 試驗(yàn)地概況41-42
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)42
• 4.1.3 取樣、計(jì)算方法及分析方法42
• 4.2 結(jié)果與分析42-48
• 4.2.1 秸稈覆蓋條件下施氮量對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響42-45
• 4.2.2 稈覆蓋條件下施氮量對(duì)冬小麥吸氮量及氮素利用率的影響45
• 4.2.3 秸稈覆蓋條件下施氮量對(duì)收獲后土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的影響45-46
• 4.2.4 稈覆蓋條件下施氮量對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@后土壤NO_3-N 殘留分布的影響46-48
• 4.3 討論與結(jié)論48-49
• 第五章 主要結(jié)論與存在問(wèn)題49-51
• 5.1 本研究取得的主要結(jié)果49-50
• 5.1.1 秸稈覆蓋栽培的土壤水分效應(yīng)49
• 5.1.2 秸稈覆蓋栽培的土壤溫度效應(yīng)49
• 5.1.3 秸稈覆蓋栽培的土壤氮素效應(yīng)49-50
• 5.2 本研究的主要特色50
• 5.3 本研究存在的問(wèn)題50-51
• 參考文獻(xiàn)51-65
• 致謝65-66
• 作者簡(jiǎn)介66

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