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《甘肃农业大学》 2014年
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覆盖与还田方式对旱地麦田土壤温度的影响

谭凯敏  
【摘要】:2011~2013年,在黄土高原典型雨养农业区以冬小麦为对象,进行了覆盖方式及秸秆还田方式对农田土壤温度、小麦产量及产量要素影响的研究。研究结果将为深化覆盖栽培、秸秆还田增产机理认识和技术的改进创新提供依据。覆盖方式试验处理设置:玉米整秆带状覆盖(T1)、小麦碎秆覆盖(T2)、全膜覆土穴播(T3)、全膜双垄沟覆盖(T4)、露地穴播(CK);不同覆盖和耕作条件下的秸秆还田试验处理设置:玉米秸秆还田+全覆膜覆土+播前镇压(A1)、玉米秸秆还田+播前镇压(B1)、玉米秸秆还田(C1)、小麦秸秆还田+全膜覆土+播前镇压(A2)、小麦秸秆还田+播前镇压(B2)、小麦秸秆还田(C2)、露地穴播(CK)。主要研究结果如下: 1.在覆盖和秸秆还田条件下,麦田土壤温度受季节气温变化的影响最大,其变化趋势与季节的气温变化趋势一致。从苗期到越冬期,各处理地温都随着气温的降低而逐渐降低,自返青期后,地温随着生育期的推进和气温的上升逐渐升高。土层温度在温度较低的季节随着土层的加深而逐渐升高,即上层温度<下层温度,在温度较高的季节随着土层的加深而降低,即上层温度>下层温度。 2.覆盖方式对农田土壤温度有显著影响,各覆盖处理中全生育期土壤平均温度以全膜双垄沟最高(16.2℃)、玉米整杆带状覆盖最低(13.2℃)。全膜双垄沟处理在整个生育期一致表现为增温效应,全膜覆土穴播和秸秆覆盖处理则表现为双重效应:即全膜覆土穴播(T3)在拔节期前表现为增温效应,其它时期表现为降温效应;而秸秆覆盖处理仅在越冬期表现出增温效应。 3.覆盖对于地温日变化的影响表现为:秸秆覆盖处理在早晨、中午和傍晚都表现为降温效应,而地膜覆盖处理基本表现为增温效应。覆盖可平抑土壤温度季节间的波动,平抑效果地膜覆盖大于秸秆覆盖。 4.秸秆还田的材料和年限、覆膜方式、耕作方式对农田土壤温度有不同的影响。 不同还田材料对地温调节表现不同。两年间均表现为小麦秸秆增温效果大于玉米秸秆,降温效果玉米秸秆大于小麦秸秆。秸秆还田对地温的季节间变化的平抑作用无论一年还田和连续两年还田,均以玉米秸秆还田+覆膜+镇压效果最好。 秸秆还田对温度的调节与还田年限有关。一年秸秆还田在整个生育期总体表现为增温效应,全生育期土壤平均温度以小麦秸秆还田+不覆膜+播前不镇压(C2)最高,以CK最低。连续两年秸秆还田对土壤温度具有双重效应,即在苗期~拔节期普遍表现为增温效应,在孕穗~成熟期普遍表现为降温效应,且降温效应大于增温效应。连续两年秸秆还田全生育期土壤均温除小麦秸秆还田+覆膜+播前镇压(A2)表现为增温效应外其余处理均表现为降温效应,其中,以玉米秸秆还田+不覆膜+播前不镇压(C1)降温效应最大,以小麦秸秆还田+不覆膜+播前不镇压(C2)降温效应最小。 秸秆还田对地温的影响在一天中不同时段表现不同。秸秆还田地温日变化测定表明,在早晨均表现为增温效应,在中午和傍晚则为降温效应,土壤温度的日较差均表现为秸秆还田+不镇压处理大于秸秆还田+镇压处理。 在秸秆还田处理前提下,覆膜方式和耕作方式对土壤温度的调节作用的差异与还田年限有关。一年秸秆还田时全生育期土壤均温不覆膜+不镇压处理高于覆膜+镇压;而两年秸秆还田时则相反。 5.覆盖和秸秆还田均有增产效应。覆盖各处理增产率依次为:T3(60.46%)>T1(51.82%)>T4(33.53%)>T2(30.24%)。产量三要素中,覆盖处理单位面积穗数和穗粒数均较CK显著提高,仅玉米整秆带状覆盖(T4)的千粒重较CK提高1.6g,其它处理均低于CK。玉米整秆带状覆盖(T4)亩穗数、穗粒数和千粒重较CK同步提高;秸秆还田处理中以连续两年玉米秸秆还田+覆膜+镇压处理产量最高,较CK增产110.81%。年际间增产率连续两年还田一年还田,两年各处理产量总体表现为玉米秸秆小麦秸秆,覆膜不覆膜,镇压不镇压。亩穗数显著增加是秸秆还田增产的主要原因。 本研究所采用的玉米整秆带状覆盖方式具有与全膜覆土穴播相近的增产效应,且可以避免地膜污染,玉米秸秆还田+覆膜+镇压也可以显著提高冬小麦产量,经济效益优于其它还田处理,这两种栽培方式符合旱地农业生产高产高效、健康、持续发展的需求,适宜在西北黄土高原地区雨养农业区推广应用。
【学位授予单位】:甘肃农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S512.11

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【参考文献】
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