渭北旱塬秸稈覆蓋對土壤性狀及冬小麥產量的影響

【摘要】： 本研究在渭北旱塬通過對不同秸稈覆蓋方式和覆蓋量條件下土壤水分空間動態(tài)變化、土壤理化性狀及冬小麥生長發(fā)育指標的測定分析,取得以下主要結論: 1.連續(xù)2年定位試驗表明,同一覆蓋方式不同覆蓋量處理的土壤含水量與覆蓋量呈正相關。全程覆蓋方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆蓋量處理從播種到收獲全生育期0～200 cm土層平均含水量分別較不覆蓋(CK)增加18.4%、12.7%和8.2%;生育期覆蓋方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆蓋量分別增加8.5%、3.6%和1.8%。同一覆蓋量不同覆蓋方式下土壤含水量表現(xiàn)為全程覆蓋優(yōu)于生育期覆蓋和CK,9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆蓋量下從播種到收獲0～200 cm土層平均土壤含水量全程覆蓋較生育期覆蓋分別高11.5%、10.0%和8.0%,較CK分別高19.2%、12.9%和8.8%。 2.秸稈覆蓋對土壤溫度有降低作用。與對照相比,播后早8時到晚18時,覆蓋處理地溫變化表現(xiàn)為:0～10 cm10～15 cm15～25 cm。隨覆蓋量增加,土壤溫度降低幅度增大。與對照相比,全程覆蓋方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆蓋量處理0～10 cm土壤溫度減少范圍分別為0～4.5、0.5～3.5和0.3～3.0℃;生育期覆蓋方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2秸稈覆蓋量處理0～10 cm土壤溫度減少范圍分別為0～2.5、0～2.5和0～1.5℃;同一覆蓋量不同覆蓋方式以全程覆蓋降溫幅度較生育期覆蓋方式更為明顯。 3.秸稈覆蓋可增強土壤呼吸,降低土壤容重,增加大粒徑團聚體數(shù)量,減少小粒徑團聚體。與對照相比,全程覆蓋方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆蓋量下土壤容重降低0.9～6.5%;生育期覆蓋方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆蓋量下土壤容重降低1.2～6.1%。生育期覆蓋方式隨覆蓋量增加土壤容重減小的幅度大于全程覆蓋方式。秸稈覆蓋2年定位處理后,0～40 cm各土層機械穩(wěn)定性團聚體隨土層深度的增加表現(xiàn)為:5 mm團聚體增加,5～2 mm團聚體差異較小,2 mm團聚體減少,尤其以0.5～0.25 mm減幅最大。0.25 mm機械穩(wěn)定性團聚體總和,在全程覆蓋方式和生育期覆蓋方式下均表現(xiàn)為9 000 kg/hm~26 000 kg/hm~23 000 kg/hm~2CK。0.25 mm水穩(wěn)性團聚體總和,在全程覆蓋方式下不同覆蓋量0～20 cm土層表現(xiàn)為3 000 kg/hm~2CK9 000 kg/hm~26 000 kg/hm~2,在生育期覆蓋方式下不同覆蓋量表現(xiàn)為9 000 kg/hm~23 000 kg/hm~26 000 kg/hm~2CK。 4.連續(xù)2年定位覆蓋試驗處理收獲后,0～40 cm土層不同覆蓋量處理土壤有機質、全磷、速效磷和全鉀含量較CK均有不同程度的增加;在中、低覆蓋量(6 000和3 000 kg/hm~2)下,全氮、堿解氮和速效鉀含量均較CK增加,而高覆蓋量處理(9 000 kg/hm~2)較CK下降。磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性2年趨勢基本一致:隨土層深度的增加,酶活性降低;而同一土層不同覆蓋量處理脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性總體高于CK。 5.秸稈覆蓋可以延緩生育期,覆蓋第一年生育期覆蓋效果明顯,延遲最長可達14 d,覆蓋第二年全程覆蓋處理生育期長于生育期覆蓋處理,覆蓋量越大,生育期延遲時間越多。 6.灌漿期是小麥粒重形成的關鍵時期,該期光合能力的強弱直接影響小麥籽粒干物質的積累。在灌漿漸增期,不同處理的灌漿速率表現(xiàn)為:CK3 000 kg/hm~26 000 kg/hm~29 000 kg/hm~2;速增、緩增期灌漿速率大小為:3 000 kg/hm~26 000 kg/hm~2CK9 000 kg/hm~2。9 000 kg/hm~2覆蓋量時灌漿持續(xù)時間最長,較CK多6 d,6 000、3 000 kg/hm~2與CK灌漿持續(xù)時間近乎一致。在灌漿速增期和緩增期,覆蓋處理的灌漿貢獻率均大于CK,在漸增期則均小于CK。 7.通過2年初步的研究結果表明,不論哪種覆蓋方式或覆蓋量,秸稈覆蓋均可增加作物產量,提高水分利用效率。不同覆蓋量全程覆蓋方式下各處理冬小麥產量較CK增加41.1%～65.7%,生育期覆蓋方式下各處理冬小麥產量較CK增加27.1%～30.2%(P0.05)。就覆蓋方式而言,相同覆蓋量情況下全程覆蓋方式與生育期覆蓋方式水分利用效率差異較小;就覆蓋量而言,全程覆蓋和生育期覆蓋方式均以3 000 kg/hm~2處理的水分利用效率最大,分別較CK增加31.5%(P0.05)和12.8%(P0.05)。 【關鍵詞】：秸稈覆蓋 土壤含水量 土壤性狀 水分利用效率 冬小麥
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：S512.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 文獻綜述13-20
• 1.1 引言13
• 1.2 國內外秸稈覆蓋保墑技術研究進展13-19
• 1.2.1 秸稈覆蓋保墑技術的研究概況13-15
• 1.2.2 秸稈覆蓋保墑技術對農田小氣候的影響15
• 1.2.3 秸稈覆蓋對土壤含水量的影響15-16
• 1.2.4 秸稈覆蓋對土壤物理性狀的影響16-17
• 1.2.5 秸稈覆蓋對土壤酶的影響17
• 1.2.6 秸稈覆蓋對土壤養(yǎng)分的影響17
• 1.2.7 秸稈覆蓋對作物生長發(fā)育及產量的影響17-19
• 1.3 研究目標、內容和技術路線19-20
• 1.3.1 研究目標19
• 1.3.2 研究內容19
• 1.3.3 技術路線19-20
• 第二章 材料與方法20-24
• 2.1 試驗區(qū)概括20
• 2.2 試驗材料20
• 2.3 試驗設計20-21
• 2.4 試驗測定指標及方法21-23
• 2.4.1 土壤水分21
• 2.4.2 作物生物學及農藝性狀的調查21
• 2.4.3 土壤養(yǎng)分及酶測定21-22
• 2.4.4 土壤主要物理性狀測定22-23
• 2.5 統(tǒng)計方法23-24
• 第三章 秸稈覆蓋對土壤水分的影響24-30
• 3.1 全程覆蓋方式下不同覆蓋量處理的土壤水分狀況24-25
• 3.1.1 全程不同覆蓋量處理0～80 cm 土層土壤水分的動態(tài)變化24
• 3.1.2 全程不同覆蓋量處理0～200 cm 土層土壤水分的動態(tài)變化24
• 3.1.3 全程不同覆蓋量處理下的土壤水分的垂直變化24-25
• 3.2 生育期覆蓋方式下不同覆蓋量的土壤水分狀況25-27
• 3.2.1 生育期不同覆蓋量處理0～80 cm 土層土壤水分的動態(tài)變化25-26
• 3.2.2 生育期不同覆蓋量處理下0～200 cm 土層土壤水分的動態(tài)變化26-27
• 3.2.3 生育期不同覆蓋量處理土壤水分垂直變化27
• 3.3 全程覆蓋與生育期覆蓋的土壤水分狀況的比較27-29
• 3.4 小結與討論29-30
• 3.4.1 小結29
• 3.4.2 討論29-30
• 第四章 秸稈覆蓋對土壤物理性狀的影響30-38
• 4.1 秸稈覆蓋對土壤溫度的影響30-31
• 4.2 秸稈覆蓋對土壤呼吸的影響31-32
• 4.3 秸稈覆蓋對土壤容重的影響32-33
• 4.4 秸稈覆蓋對土壤團聚體的影響33-36
• 4.4.1 機械穩(wěn)定性團聚體33-35
• 4.4.2 水穩(wěn)定性團聚體35-36
• 4.5 小結與討論36-38
• 4.5.1 小結36-37
• 4.5.2 討論37-38
• 第五章 秸稈覆蓋處理對土壤養(yǎng)分及酶活性的影響38-47
• 5.1 秸稈覆蓋處理土壤有機質含量變化38
• 5.2 秸稈覆蓋處理土壤全氮及堿解氮含量差異38-40
• 5.2.1 秸稈覆蓋對土壤全氮含量的影響38-39
• 5.2.2 秸稈覆蓋對土壤堿解氮含量的影響39-40
• 5.3 秸稈覆蓋處理土壤全磷及速效磷含量差異40-41
• 5.3.1 秸稈覆蓋對土壤全磷含量的影響40
• 5.3.2 秸稈覆蓋對土壤速效磷含量的影響40-41
• 5.4 秸稈覆蓋處理土壤全鉀及速效鉀含量差異41
• 5.4.1 秸稈覆蓋對土壤全鉀含量的影響41
• 5.4.2 秸稈覆蓋對土壤速效鉀含量的影響41
• 5.5 秸稈覆蓋對土壤酶活性的影響41-44
• 5.5.1 不同處理土壤脲酶活性差異42
• 5.5.2 不同處理磷酸酶活性差異42-43
• 5.5.3 不同處理蔗糖酶活性差異43-44
• 5.6 小結與討論44-47
• 5.6.1 小結44-45
• 5.6.2 討論45-47
• 第六章 秸稈覆蓋對冬小麥生長發(fā)育狀況及產量的影響47-57
• 6.1 不同處理對冬小麥主要農藝性狀的影響47-49
• 6.1.1 不同處理生育時期的差異47-48
• 6.1.2 秸稈覆蓋處理基本苗差異48-49
• 6.1.3 秸稈覆蓋處理不同生育時期生物量變化49
• 6.2 不同處理對冬小麥灌漿進程的影響49-52
• 6.3 秸稈覆蓋處理對冬小麥產量及水分利用效率的影響52-54
• 6.3.1 秸稈覆蓋對冬小麥產量構成因素的影響52-53
• 6.3.2 秸稈覆蓋對冬小麥產量的影響53
• 6.3.3 秸稈覆蓋處理對作物水分利用效率的影響53-54
• 6.4 小結與討論54-57
• 6.4.1 小結54-55
• 6.4.2 討論55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-62
• 個人簡介62

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