寧南旱區(qū)秸稈覆蓋條件下的農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)研究

【摘要】： 本研究連續(xù)兩年在寧南半干旱區(qū)旱作農(nóng)田通過設(shè)置不同秸稈覆蓋量處理進(jìn)行冬小麥和春玉米的栽培試驗,通過對各處理下的土壤水分、養(yǎng)分、酶活性及作物生長響應(yīng)的深入分析,旨在完善半干旱區(qū)秸稈覆蓋栽培模式以及節(jié)水保墑綜合技術(shù)。主要研究結(jié)果如下: 1.進(jìn)行覆蓋處理以后,作物的長勢明顯優(yōu)于對照。小麥的株高較對照提高7%～14.9%,生物量積累增加26.9%～40%。隨著覆蓋量的增加,春玉米的株高、莖粗、葉面積等農(nóng)藝性狀觀測值均較對照明顯提高,到成熟期,高、中、低三種覆蓋量處理的玉米的株高較對照分別增加了25.9%、16.4%、13.2%;莖粗較對照分別增加了17.7%、16.3%、6.6%;葉面積較對照分別增加了48.9%、33.6%、21.4%。 2.隨著覆蓋量的增加,作物的土壤含水量均高于對照。3000 kg/hm2、6000kg/hm2、9000kg/hm2三種覆蓋量處理的小麥?zhǔn)斋@后,土壤貯水量較對照平均增加了13.1%﹑19.8%﹑26.1%。當(dāng)覆蓋量為3000 kg/hm2時,小麥的產(chǎn)量和水分利用效率較對照提高了16.7%和33.8%,產(chǎn)量達(dá)到3331.42 kg/hm2,小麥的穗長和穗粒數(shù)較對照分別增加了28.7%和27.6%。在玉米栽培試驗中,隨著覆蓋量的增加,對土壤水分的保蓄作用也越強(qiáng),覆蓋處理以后,玉米全生育期的耗水量較對照平均減少了2.72%～6.66%。兩年試驗中,都是覆蓋量9000 kg/hm2的處理產(chǎn)量最高,分別達(dá)到5439.3 kg/hm2和5516.5 kg/hm2,較對照分別增加了18.7%和14.9%,覆蓋量為4500 kg/hm2的處理的保墑效果不是很明顯,水分利用效率僅平均增加了3.25%,覆蓋量為9000 kg/hm2和13500 kg/hm2的處理的保墑效果非常明顯,玉米水分利用效率較對照平均增加了28.34%和27.26%。 3.進(jìn)行覆蓋處理以后,對作物的光合速率和單葉水分利用效率有明顯的提高。各覆蓋處理下玉米的光合速率、蒸騰速率以及單葉水分利用效率均有所提高,且與覆蓋量呈明顯的正相關(guān),在大喇叭口期玉米的光合速率較對照增加了22.5%～44.9%;蒸騰速率較對照增加了8.57%-33.6%;單葉水分利用效率對照分別增加了8.59%～21.4%。 4.進(jìn)行兩年的覆蓋之后,對土壤養(yǎng)分的含量也有較大提高。小麥田0～40cm土層中的堿解氮、速效鉀的含量分別增加了11.8%～15.7%和6.4%～11.8%,有機(jī)質(zhì)的含量提高了44.4%～55.5%。覆蓋處理對玉米田土壤全效養(yǎng)分的影響主要集中在農(nóng)田0～20cm土層,有機(jī)質(zhì)的含量增加了24.9%～25.9%,全磷的含量增加了6.9%～16.7%,全鉀的含量增加了3.7%～7.2%。秸稈覆蓋對表層土壤速效養(yǎng)分的影響規(guī)律基本相似,經(jīng)過覆蓋處理以后, 0～20cm土層速效養(yǎng)分的含量都有所增加,且增加量與秸稈覆蓋量成正相關(guān)。 5.覆蓋處理以后,對蔗糖酶和磷酸酶的活性有較大的提高,對脲酶和過氧化氫酶的活性影響不是很大。小麥田2009年收獲后土壤蔗糖酶和磷酸酶較對照分別增加了7.7%～11.4%和30.9～42.9%。玉米田對土壤酶活性的影響主要集中在0～20cm土層,收獲后蔗糖酶和磷酸酶較對照分別增加了3.1%～19.4%和13.7～35.3%。對20～40cm土層的酶活性影響不大 6.覆蓋以后明顯降低了土壤容重。在作物收獲后,小麥田0～20cm耕層土壤容重9000 kg/hm2、6000kg/hm2、3000kg/hm2三種覆蓋量處理較CK分別降低了5.5%、2.3%、0.8%。玉米收獲后,各覆蓋量下,0～60cm耕層土壤容重較對照降低了0.7%～3.6%。覆蓋對土壤團(tuán)聚體的構(gòu)成也產(chǎn)生了明顯的影響,小麥田收獲后,覆蓋處理使農(nóng)田20cm以下土層大于5mm的團(tuán)聚體明顯高于表層土壤,各處理介于0.25到1mm之間的顆粒均略高于對照,且以高覆蓋處理的比例最高。玉米收獲后該土層土壤0.25mm粒徑團(tuán)聚體有隨覆蓋量增加而增加的趨勢,該土層0.25mm粒徑團(tuán)聚體含量最高的為覆蓋量9000 kg/hm2處理。? 【關(guān)鍵詞】：旱區(qū) 秸稈覆蓋 水分含量 土壤養(yǎng)分 產(chǎn)量
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：S512.1;S513
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 文獻(xiàn)綜述13-22
• 1.1 立題背景13-14
• 1.2 國內(nèi)外秸稈覆蓋保墑技術(shù)研究進(jìn)展14-15
• 1.2.1 國外秸稈覆蓋保墑技術(shù)研究進(jìn)展14
• 1.2.2 國內(nèi)秸稈覆蓋保墑技術(shù)研究進(jìn)展14-15
• 1.3 秸稈覆蓋保墑技術(shù)的作用15-20
• 1.3.1 秸稈覆蓋對農(nóng)田小氣候環(huán)境的影響16-17
• 1.3.2 秸稈覆蓋對土壤供水能力的影響17-19
• 1.3.3 秸稈覆蓋對土壤養(yǎng)分和土壤酶的影響19-20
• 1.3.4 秸稈覆蓋對作物生長和產(chǎn)量的影響20
• 1.4 研究的目的和意義20-22
• 第二章 材料與方法22-26
• 2.1 試驗地概況22
• 2.2 試驗材料22
• 2.3 試驗設(shè)計22-23
• 2.4 測定項目與方法23-24
• 2.4.1 土壤物理性質(zhì)的測定23
• 2.4.2 土壤化學(xué)性質(zhì)的測定23-24
• 2.4.3 作物生育進(jìn)程及農(nóng)藝性狀的觀測和測產(chǎn)24
• 2.4.4 作物葉片光合數(shù)據(jù)測定24
• 2.5 數(shù)據(jù)處理及計算方法24-26
• 2.5.1 統(tǒng)計方法24
• 2.5.2 計算公式24-26
• 第三章 秸稈覆蓋對旱作小麥生長、水分利用及土壤理化性狀的影響26-41
• 3.1 秸稈覆蓋對小麥生育進(jìn)程和農(nóng)藝性狀的影響26-28
• 3.1.1 秸稈覆蓋對小麥生育進(jìn)程的影響26
• 3.1.2 秸稈覆蓋對小麥株高的影響26-27
• 3.1.3 秸稈覆蓋對小麥生物量的影響27-28
• 3.2 秸稈覆蓋對小麥田土壤物理性質(zhì)的影響28-30
• 3.2.1 秸稈覆蓋對小麥田土壤容重的影響28-29
• 3.2.2 秸稈覆蓋對小麥田土壤團(tuán)聚體的影響29-30
• 3.3 秸稈覆蓋對小麥田水分利用狀況的影響30-33
• 3.3.1 秸稈覆蓋對小麥耗水量的影響30-31
• 3.3.2 秸稈覆蓋對小麥主要生育期0～200cm 土壤含水量的影響31-33
• 3.4 秸稈覆蓋對小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響33-35
• 3.4.1 秸稈覆蓋對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響33-34
• 3.4.2 秸稈覆蓋對小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響34-35
• 3.5 秸稈覆蓋對小麥田土壤肥力的影響35-37
• 3.5.1 秸稈覆蓋對土壤有機(jī)質(zhì)和全效養(yǎng)分的影響35-37
• 3.5.2 秸稈覆蓋對土壤速效養(yǎng)分的影響37
• 3.6 秸稈覆蓋對小麥田土壤酶活性的影響37-41
• 3.6.1 秸稈覆蓋對土壤脲酶活性的影響37-38
• 3.6.2 秸稈覆蓋對土壤過氧化氫活性的影響38-39
• 3.6.3 秸稈覆蓋對土壤蔗糖酶活性的影響39
• 3.6.4 秸稈覆蓋對土壤磷酸酶活性的影響39-41
• 第四章 秸稈覆蓋對旱作春玉米生長、水分利用及土壤理化性狀的影響41-58
• 4.1 秸稈覆蓋對玉米生育進(jìn)程和農(nóng)藝性狀的影響41-43
• 4.1.1 秸稈覆蓋對玉米生育進(jìn)程的影響41
• 4.1.2 秸稈覆蓋對玉米莖粗的影響41-42
• 4.1.3 秸稈覆蓋對玉米株高的影響42-43
• 4.1.4 秸稈覆蓋對玉米葉面積的影響43
• 4.2 秸稈覆蓋對玉米田土壤物理性質(zhì)的影響43-46
• 4.2.1 秸稈覆蓋對玉米田土壤容重的影響43-44
• 4.2.2 秸稈覆蓋對玉米田土壤團(tuán)聚體的影響44-46
• 4.3 秸稈覆蓋對玉米田水分利用狀況的影響46-49
• 4.3.1 秸稈覆蓋對玉米耗水量的影響46-47
• 4.3.2 秸稈覆蓋對玉米主要生育期0～200cm 土壤含水量的影響47-49
• 4.4 秸稈覆蓋對玉米產(chǎn)量和穗部性狀的影響49-51
• 4.4.1 秸稈覆蓋對玉米產(chǎn)量和水分利用效率的影響49-50
• 4.4.2 秸稈覆蓋對玉米單葉水分利用效率的影響50
• 4.4.3 秸稈覆蓋對玉米穗部性狀的影響50-51
• 4.5 秸稈覆蓋對玉米田土壤肥力的影響51-54
• 4.5.1 秸稈覆蓋對土壤有機(jī)質(zhì)的影響51-52
• 4.5.2 秸稈覆蓋對土壤全氮及堿解氮的影響52-53
• 4.5.3 秸稈覆蓋對土壤全磷及速效磷的影響53
• 4.5.4 秸稈覆蓋對土壤全鉀和速效鉀的影響53-54
• 4.6 秸稈覆蓋對玉米田土壤酶活性的影響54-58
• 4.6.1 秸稈覆蓋對土壤脲酶活性的影響54-55
• 4.6.2 秸稈覆蓋對土壤過氧化氫活性的影響55-56
• 4.6.3 秸稈覆蓋對土壤蔗糖酶活性的影響56
• 4.6.4 秸稈覆蓋對土壤磷酸酶活性的影響56-58
• 第五章 結(jié)論與討論58-63
• 5.1 秸稈覆蓋對土壤水分的保蓄作用58-59
• 5.2 秸稈覆蓋對土壤物理性狀的影響59-60
• 5.3 秸稈覆蓋對土壤養(yǎng)分的影響60-61
• 5.4 秸稈覆蓋對土壤酶的影響61
• 5.5 秸稈覆蓋對作物生長及產(chǎn)量的影響61-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 致謝68-69
• 作者簡介69

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互力將融資超6000萬美元 計劃今冬明春上市    孫琎

等待“黎明”    本報記者 周宏

葡萄日灼病防治法    扶溝縣林業(yè)局 馬海燕 李貺

千億元新基金醞釀入市 股民基民各尋機(jī)會    本報記者 張漢青 實習(xí)生 韋夏怡

南方山地楊樹人工林生物覆蓋效應(yīng)的研究    謝寶東

分子篩中吸附和表面擴(kuò)散的多尺度模型化研究    張舟

衛(wèi)星艙布局問題的智能求解方法研究    徐義春

表面活性劑在土壤有機(jī)污染修復(fù)中的作用及機(jī)理    陳寶梁

晉西旱塬地區(qū)覆蓋耕作農(nóng)田水分有效性及其利用研究    張寶林

渭北旱原不同量秸稈覆蓋對農(nóng)田環(huán)境及春玉米生理生態(tài)的影響    蔡太義

帶狀粉碎免耕播種機(jī)的試驗研究    張晉國

秸稈覆蓋免耕對土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化積累及玉米生長的影響    董智

模擬降雨條件下保護(hù)性耕作的水土保持效應(yīng)研究    唐濤

秸稈覆蓋對冰脆李幼林土壤有機(jī)碳及速效養(yǎng)分含量的影響    高晟

生物覆蓋對南方山地楊樹人工林根際營養(yǎng)及生長的影響    劉久俊

II類1分類錯牙合患者CO-CR差異的測量研究    李文

渭北旱塬秸稈覆蓋對土壤性狀及冬小麥產(chǎn)量的影響    劉婷

旱作麥田秸桿覆蓋的生態(tài)綜合效應(yīng)研究    鞏杰

Au/TiO_2（110）模型體系的光電子譜研究    于欣

疊疊溝小流域曼寧阻力系數(shù)及其影響因素的研究    何常清

小麥對行免耕播種機(jī)設(shè)計與有限元分析    姜海勇

南方山地楊樹人工林生物覆蓋效應(yīng)的初步研究    李華勇