收藏本站
《西北农林科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

长武果园生态系统调控途径和技术研究

鞠艳  
【摘要】:渭北旱塬是我国优质苹果的适生区之一,对全国苹果市场的供应起着重要的作用,随着种植范围的扩大,管理粗放等问题日益突出,果园土壤生态系统的健康与果园的持续发展受到影响。近年来,关于果树研究多集中在果树改型、病虫害防治、肥料投入和绿色生产管理等方面,但从果园土壤生态系统健康出发,研究果园土壤生态系统调控原理与技术,保障果业持续高效生产的研究相对较少。 为此,本研究在单元覆盖研究基础上,采用双元覆盖、覆盖沟垄技术对果园土壤的水分、地温进行调控,进一步研究果园覆盖技术对果园土壤生态系统的影响;通过研究生产力调控技术对果园生态系统水环境和生态效益分析,检验并验证传统果园清耕耕作模式下的适度生产力,为确定果园的适度生产力提供科学依据。同时,研究地表覆盖措施及不同水平生产力对果园病害的响应。旨在为渭北旱塬苹果产业的发展提供科学依据,以达到果园调控技术、果农经济收益与土壤生态系统的可持续性发展。本研究结果表明: (1)各覆盖措施600 cm范围土壤贮水量在一年内动态变化随着果树活动状况、降水的分布情况均可分为三个时期:稳墒期、失墒期以及增墒期。研究时段内(2009-2010),四种单元覆盖(地膜覆盖、生草覆盖、砂石覆盖、秸秆覆盖)中,地膜覆盖与秸秆覆盖各月平均土壤贮水量较高,分别为1539.0 mm与1503.3 mm,砂石覆盖为1402.7 mm,贮水效果较往年明显减弱。两种双元覆盖模式(地膜压秸秆覆盖、秸秆压地膜覆盖)中,地膜压秸秆土壤贮水量为1526.4 mm,表现出良好的保水效果。 (2)在果园水分三个变化时期,地膜压秸秆覆盖均表现出良好的保水效果:稳墒期0-260mm土层范围内,地膜压秸秆覆盖剖面平均含水量达26.9%,能够有效保持0-260 cm土层水分以利于果树萌芽及初期生长根系对水分的要求;失墒期地膜压秸秆覆盖120-260cm土壤剖面平均含水量为26.2%,显著高于除秸秆覆盖的其它处理,在降雨量减少,果树需水量增大的时期更益于果树的生长;增墒期,四种单元覆盖模式中,地膜覆盖条件下降水对土壤水分的补充效果最优,土壤贮水量增加84.8 mm ,增幅为7.15% ,地膜覆盖、生草覆盖、秸秆覆盖模式下土壤贮水量均显著高于清耕;砂石覆盖年限较长后,容易在土壤中形成犁底层效应,从而阻碍土壤水分在土壤中的入渗作用,雨季后土壤贮水量仅为1402 mm,略高于清耕(1398 mm)。地膜压秸秆覆盖雨季后0-600 cm土壤贮水量为1572 mm,较雨季前增加126.0 mm ,降水对土壤水分的补充率达到9.52 % ,均显著高于其他覆盖模式(P0.05)。 (3)夏季各管理模式下土壤温度热量状况变化明显,日均温地膜覆盖最高,达31.9℃,超出苹果根系适宜生长的最高温度(30℃),秸秆覆盖、砂石覆盖下地温稳定在18.9-22.5℃之间,调温效果较好;地膜压秸秆覆盖及秸秆压地膜覆盖日均温分别为25.7℃,23.6℃均略高于砂石覆盖、秸秆覆盖,但并未超出根系适宜温度范围。 (4)为了提高覆盖技术效益,在综合研究不同覆盖调控措施的基础上,引进土壤微聚流技术,即沟垄双元覆盖模式,沟垄不同位置土壤水分分布趋势基本一致,在垂直方向上,各位置土壤水分在0-220 cm土层范围均呈现以60-100 cm根系密集区为中心,向上下两个方向土壤水分呈现递增的趋势。水平方向上,各位置0-220 cm土层范围土壤平均含水量基本持平,土壤含水量介于30.9-31.4%之间。220 cm以下,沟垄交界处与沟中土壤含水量相当,垄中心处土壤含水量明显低于沟垄交界处与沟中。0-600 cm剖面贮水量垄沟交界处(1681 mm)沟中(1671 mm)垄中(1612mm)地膜压秸秆覆盖(1608 mm)。可见实施沟垄微聚流调控技术更利于水分的入渗和保持。沟垄覆盖措施沟中和垄中日均温分别为23.3℃,22.4℃,且各位置气温差距在1.5℃以内,均保持在适宜温度范围内,相对于双元覆盖调温效应进一步增强。 (5)不同管理模式对树势影响较大,地膜覆盖短枝所占比例最高(31.05%),地膜压秸秆覆盖短枝比例与之相当,为30.93%,秸秆压地膜覆盖比地膜覆盖短枝比例少4.61%,地膜压秸秆覆盖产量最高(12550kg/ha);在2010年春季发生腐烂病情况下,各覆盖模式表现的抗病性差异明显,地膜压秸秆覆盖减产率最低(4.61%),显著低于地膜覆盖、秸秆覆盖、砂石覆盖,与清耕、生草覆盖差异极显著。两种双元覆盖(地膜压秸秆覆盖、秸秆压地膜覆盖)均表现明显的抗腐烂病效应。 (6)随着定果量水平的降低,土壤剖面含水量呈上升趋势,与对照相比低定果量处理土壤剖面含水量增幅明显,定果量1.8×10~5 Ind.ha~(-1)、2.25×10~5 Ind.ha~(-1)、2.7×10~5 Ind.ha~(-1)、3.1×10~5Ind.ha~(-1)土壤剖面储水量分别比对照高出12.48%,11.68%,9.55%。随着定果量减少,低定果量水平增收率为50.85%-89.46%。3.6×10~5 Ind.ha~(-1)(对照),3.15×10~5 Ind.ha~(-1)、2.7×10~5 Ind.ha~(-1)低湿层深度分别为140cm,160cm,200cm,2.25×10~5 Ind.ha~(-1),1.8×10~5 Ind.ha~(-1)无低湿层,进行生产力调控土壤干燥化现象能得到有效缓解。2.25×10~5 Ind.ha~(-1)投入产出比最高为1:4.5,是对照3.6×10~5 Ind.ha~(-1)的2.8倍。 (7)2009年果实采摘后观察各处理落叶量,结果表明各处理落叶量之间存在显著性差异,随着定果量的降低落叶量呈现下降趋势,除3.15×10~5 Ind.ha~(-1)处理与对照处理3.6×10~5 Ind.ha~(-1)差异不显著外,其它各处理间落叶量差异显著,进行果园生产力调控后叶片生长时间延长,光合时间也相应延长,树体养分储存量增加。落叶后采集同一方向树冠外围中部当年生春梢测定全N、全P、全K,结果表明随着定果量的降低,全N、全P、全K含量呈增加趋势,各处理间全N含量差异显著,进行生产力调控后全N含量提高幅度为20.2%-57.3%;除3.15×10~5 Ind.ha~(-1)外,各处理P含量与对照均差异显著,全P提高幅度为6.94%-60.68%;除3.15×10~5 Ind.ha~(-1)外,各处理K含量与对照均差异显著,全K提高幅度为8.43%-24.03%,进行生产力调控后树体养分贮存量增加;上述结果均表明对果园进行生产力调控,树体营养状况得到改善,将有助于抗病性增强。2010年研究区苹果园腐烂病爆发,调查表明随着定果量水平的降低,腐烂病程度显著降低,主要部位发病率下降幅度为7.02%-43.3%,果实减产率也随着生产力水平的降低而降低, 3.6×10~5 Ind.ha-(1对照),3.15×10~5 Ind.ha~(-1)、2.7×10~5 Ind.ha~(-1),2.25×10~5 Ind.ha~(-1),1.8×10~5 Ind.ha~(-1)与上年相比,分别减产19.42%、9.12%、8.24%、7.79%、7.27%。 综合各覆盖对土壤生态环境系统影响以及目标作物各项生理指标对覆盖调控的响应,对各覆盖调控模式进行综合评价,综合效应指数为地膜压秸秆覆盖(0.763)砂石覆盖(0.673)秸秆压地膜覆盖(0.540)地膜覆盖(0.540)秸秆覆盖(0.335)生草覆盖(0.288)清耕(0.099),地膜压秸秆覆盖综合效应指数最高,砂石覆盖次之。砂石覆盖在前期研究中在调控水分,温度,产量,树势等方面呈现出良好的生态环境经济效益,针对砂石覆盖易形成犁底层效应、难于进行施肥等田间管理的弊端,本论文设计了双元覆盖模式,旨在寻找一种可替代砂石覆盖的新覆盖措施,通过对各覆盖模式进 行综合效应指数评价得出地膜压秸秆覆盖是一种可以替代砂石覆盖的新土壤管理模式,是黄土高原沟壑区盛果期苹果园进行土壤生态系统环境因子调控的最佳管理措施。进行生产力调控后,土壤干燥化程度得到有效缓解,土壤低湿层深度增加,有些处理无低湿层;树体营养状况得到改善,抗病性增强,果园盛果期年限得以延长,农民收入增加,2.25×10~5 Ind.ha~(-1)在维持生态环境和树势良好的情况下投入产出比最高达1:4.5确定为黄土高原沟壑区盛果期苹果园最适生产力水平。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 本刊记者;;“秸秆覆盖在农业生产上的试验研究”对农业增产具有重要意义[J];河南科技;1985年02期
2 陈采富,苏培玺;沙地果树园地表覆盖栽培试验[J];中国沙漠;1990年03期
3 高安;沙地秸杆覆盖蓄水保墒试验研究[J];中国沙漠;1995年03期
4 荣新;蔬菜栽培秸秆覆盖增产显著[J];北京农业;1996年06期
5 李锡录,王玉太,张涛,徐征和;果树滴灌秸秆覆盖效应的初步研究[J];水土保持研究;1996年03期
6 ;秸秆覆盖的主要技术要点[J];中国农村科技;1997年04期
7 江永红,宇振荣,马永良;秸秆还田对农田生态系统及作物生长的影响[J];土壤通报;2001年05期
8 周文伟,李俊杰;干旱条件下夏玉米覆盖秸秆的研究[J];耕作与栽培;2001年02期
9 陈义明;;麦秸覆盖的增产节水效应分析[J];青海气象;2004年04期
10 陈素英,张喜英,裴冬,孙宏勇;玉米秸秆覆盖对麦田土壤温度和土壤蒸发的影响[J];农业工程学报;2005年10期
11 ;玉米秸秆覆盖地小麦免耕播种技术与机具[J];农业科技通讯;2006年06期
12 员学锋;吴普特;汪有科;;秸秆覆盖桃树地生态效应及桃树的生长状况[J];农业工程学报;2007年01期
13 宋凤鸣;;秸秆覆盖在山区旱地冬小麦生产上的应用[J];现代农业;2008年06期
14 陆海霞;;秸秆变废为宝[J];内蒙古林业;2009年03期
15 王维;郑曙峰;路曦结;徐道青;;农田秸秆覆盖技术研究进展[J];安徽农业科学;2009年18期
16 赵子俊,林忠敏,牛荣山;旱地玉米免耕秸秆覆盖条件下病虫害发生特点及防治技术研究[J];山西农业科学;1994年03期
17 李忠佩,唐永良,石华;秸秆覆盖对旱地红壤水分动态变化的影响[J];土壤与环境;1998年03期
18 高云超,朱文珊,陈文新;秸秆覆盖免耕对土壤细菌群落区系的影响[J];生态科学;2000年03期
19 张喜英,陈素英,裴冬,刘孟雨;秸秆覆盖下的夏玉米蒸散、水分利用效率和作物系数的变化[J];地理科学进展;2002年06期
20 龚正祥,程德芳,叶云健;稻田秸秆覆盖免耕沃土栽培模式技术要点及效益[J];四川农业科技;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李壮;张彩霞;李敏;徐锴;厉恩茂;程存刚;;果园生态系统碳循环规律研究进展[A];发展低碳农业 应对气候变化——低碳农业研讨会论文集[C];2010年
2 耿爱莲;闫玉良;王海宏;张剑;初芹;刘华贵;;利用秸秆覆盖减少鸡舍氨气排放和恶臭效果研究[A];畜牧业环境、生态、安全生产与管理——2010年家畜环境与生态学术研讨会论文集[C];2010年
3 郑曙峰;王维;徐道青;屈磊;;覆盖免耕对棉田土壤物理性质及棉花生理特性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 周明耀;钱晓晴;;秸秆覆盖非充分灌溉稻作农田生态环境效应研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
5 李永涛;石秋环;;秸秆覆盖技术试验研究总结[A];河南省烟草学会2006年论文集(下)[C];2007年
6 杨荣光;毕建杰;王升国;吴则金;李振清;;秸秆覆盖对小麦生长状况的影响研究[A];中国气象学会2008年年会干旱与减灾——第六届干旱气候变化与减灾学术研讨会分会场论文集[C];2008年
7 王丽学;李淑惠;刘洪禄;石志强;刘冀;;秸秆覆盖条件下播种的土壤临界含水率试验[A];中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第三届学术研讨会论文集[C];2004年
8 曹启光;陈怀谷;;稻秸秆覆盖田小麦根际和非根际土壤中细菌多态性及其拮抗物质的分析[A];2005年华东植物病理学术研讨会论文集[C];2005年
9 陆璐;赵长增;;干旱荒漠地区果园秸秆覆盖效应研究[A];中国科协第3届青年学术年会园艺学卫星会议暨中国园艺学会第2届青年学术讨论会论文集[C];1998年
10 员学锋;吴普特;汪有科;徐福利;;秸秆覆盖保墒的农田生态效应及“保墒灌溉”技术[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吕纪增;春覆秸秆可促果园高产[N];云南科技报;2007年
2 本报记者  罗盘;秸秆何时由“鸡肋”变“宝贝”?[N];人民日报;2006年
3 临城县发展改革局农业区划办公室(054300) 张保建;果园秸秆覆盖好处多[N];河北农民报;2006年
4 省农业专家服务团果业专家 魏旭;果园秸秆覆盖技术[N];陕西科技报;2010年
5 李凯文;果园覆盖秸秆好处多[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2005年
6 ;果园秸秆覆盖技术[N];天津日报;2007年
7 本报记者 魏星奎 实习记者 刘鑫;游仙:秸秆覆盖栽培抗旱效果好[N];绵阳日报;2010年
8 临城县发展改革局农业区划办公室 张保建;果园秸秆覆盖技术[N];河北科技报;2008年
9 中国科学院遗传与发育生物学研究所 胡春胜 陈素英;麦秸覆盖玉米田 节水又增产[N];河北科技报;2006年
10 记者丁维丽;我市秸秆覆盖技术保墒显著促粮增收[N];长治日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛兰兰;秸秆覆盖保护性种植的土壤养分效应和作物生理生化响应机制研究[D];西南大学;2011年
2 蔡太义;渭北旱原不同量秸秆覆盖对农田环境及春玉米生理生态的影响[D];西北农林科技大学;2011年
3 高茂盛;渭北旱作苹果园保护性耕作技术土壤水分养分效应研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 高亚军;农田水肥效应及其生理机制研究[D];西北农林科技大学;2002年
5 魏永平;黄土高原苹果园植物多样性对果园昆虫群落的影响[D];西北农林科技大学;2011年
6 赵德英;梨园树盘覆盖的土壤生态效应及树体生理响应研究[D];中国农业科学院;2013年
7 王义祥;不同经营措施下果园土壤有机碳库特性及固碳潜力研究[D];福建农林大学;2011年
8 汪可欣;保护性耕作条件下土壤水分运动规律的研究[D];沈阳农业大学;2009年
9 罗珠珠;不同耕作措施下黄土高原旱地土壤质量综合评价[D];甘肃农业大学;2008年
10 蔡立群;不同保护性耕作措施对黄土高原旱地农田SPAC系统中水分运移特性的影响研究[D];甘肃农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张义;果园生态系统适度生产力调控途径与技术研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 鞠艳;长武果园生态系统调控途径和技术研究[D];西北农林科技大学;2011年
3 孟毅;小麦调亏灌溉及蒸发蒸腾量的试验研究[D];西北农林科技大学;2005年
4 尹晓芳;关中农田氮肥利用及NO_3~--N淋移特点[D];西北农林科技大学;2010年
5 脱云飞;河北省夏玉米秸秆覆盖水热传输模型与高效用水技术研究[D];河北农业大学;2006年
6 孟霄;保定平原区农田提覆盖提高土壤水资源利用量的研究[D];河北农业大学;2006年
7 张旭;稻茬油菜保护性耕作技术的研究[D];扬州大学;2006年
8 刘炜;秸秆覆盖的土壤温度效应及其影响小麦生长的机理研究[D];西北农林科技大学;2007年
9 姜小凤;不同耕作方式对旱地土壤有机氮的影响[D];甘肃农业大学;2005年
10 赵二龙;渭北旱原小麦秸秆全程覆盖耕作技术研究与推广[D];西北农林科技大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978