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《甘肃农业大学》 2012年
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固定道保护性耕作对土壤水热效应及春小麦产量影响的研究

潘艳花  
【摘要】:针对传统耕作方式下大水漫灌造成水资源的浪费,拖拉机田间行走造成大面积土壤压实而改变土壤结构的问题。以田间试验为主,结合实验室分析,对传统耕作(CT)、平作固定道(ZT)和固定道垄作(PRB)三个处理下土壤温度、土壤水分和春小麦产量的变化进行了系统研究。取得如下结论: 1.播种期和出苗期,PRB和ZT处理有降低温度的效应,春小麦拔节期至收获期PRB和ZT处理有增温效应。随着气温的升高,PRB处理较其他处理显著增加了土壤昼夜温差,四个时期不同耕作方式间土壤最高温度的差异都大于最低温度。 PRB处理的升温效应表现为日最高温度大幅上升。PRB在春小麦活动期表现为增温效应,其增温效应是由于明显提高了最低温度和最高温度的原因。ZT降温效应是由于较大程度的降低最高温度而较小程度的提高最低温度,但ZT降温效应不明显。垄作固定道(PRB)对太阳辐射的吸收转化和热量传导都有较大的影响,能明显地增加土壤温度,土壤温度升温快,降温也快。表层土壤温度比各深度土壤温度的变化更大一些,因此沿土层深度方向,深度增加则土壤温度变化趋于平缓。无论是传统耕作(CT),还是固定道保护性耕作(PRB和ZT),土壤温度总体趋势都是随着气温的变化而变化,且随着土壤深度的增加而逐渐降低;PRB处理增温效果更明显. 2.固定道保护性耕作对土壤水分具有明显的影响。PRB表层含水量最高,出苗-三叶期、拔节-孕穗期、抽穗-灌浆期和收获后春小麦不同土层的土壤含水量也表现出PRBZT CT的趋势,ZT处理由于秸秆覆盖,整个生育时期土壤水分变化较稳定。春小麦整个生育期,各测定时期PRB和ZT处理土壤贮水量几乎高于CT.主要由于春小麦生长前期PRB处理在土壤表面留有作物残茬和秸秆,同时固定道和垄作保护性耕作措施,减少了土壤蒸发,具有良好的蓄水保墒作用,使0-20cm土层水分充足,为表层根系自身生长和地上组织生长需求提供良好的水分条件。PRB处理全生育期0-20cm、20-80cm和0-100cm储水量比CT处理分别高42.97%、14.56%和29.68%.从春小麦全生育期土壤水分可看出,PRB保水持水能力最好。 3.随着固定道种植年限的增加,固定道保护性耕作对春小麦有增产效应。与传统耕作(CT)相比,PRB处理能显著提高春小麦产量,在固定道保护性耕作第一年试验中,PRB产量小于CT处理,2007、2009和2010年PRB产量均高于其他处理。随着种植年限的增加,三年平均产量PRB处理产量分别比CT处理高673.35、160.00和1584.34kg/hm2。ZT处理四年累计产量小于传统耕作,可能由于固定道减少了种植面积引起的。受土壤水热效应的影响,固定道保护性耕作PRB处理千粒重、穗粒重、穗粒数是促进其增产的因素。无论平作固定道还是垄作固定道,蒸散量和耗水量均小于传统耕作,水分利用效率明显高于传统耕作,起到节水的效果,但垄作固定道节水效果较明显。 固定道保护性耕作能够有效提高麦田土壤的生产力,可能有利于提高麦田土壤水分和温度,从而提高了产量。各处理的稳定系数SYI比较,CTZTPRB,变异系数:CTZTPRB,各处理最高水分利用效率和平均水分利用效率均以PRB处理最高,但水分利用效率的变异系数:CTZTPRB,CT处理产量稳定性和水分利用效率最高,因此PRB受灌水、气温、降雨、施肥等外界环境影响较大。
【学位授予单位】:甘肃农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S512.12

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