收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响

杨江山  
【摘要】: 降水稀少是黄土高原西部半干旱农区农业发展的主要限制因素之一,传统农业的精耕细作使干旱雨养农业区土壤质量下降,水土流失严重,贮水能力差,土地生产力水平低下。国内外研究表明,免耕、覆盖和留茬等保护性耕作措施具有增加土壤蓄水保墒能力、培肥地力、减少水土流失、增加土壤入渗、提高水资源的利用率和提高产量的多重效果。2007-2008年,在国家科技支撑计划项目(2006BAD15B06)资助下,在黄土高原半干旱区甘肃定西市安定区李家堡镇设计田间试验,设计传统耕作(T)、免耕(NT)和免耕秸秆覆盖(NTS)3种不同耕作措施和小麦-菘蓝双序列轮作,研究保护性耕作对轮作后茬土壤物理质量、土壤生物质量、作物生理生化特性、光合特性和产量的影响,探讨保护性耕作小麦-菘蓝轮作模式高效利用水分的增产机理和适宜耕作方式。研究得出如下结论: 1.保护性耕作可以降低麦药轮作土壤容重和提高总孔隙度,显著提高饱和导水率。在T、NT和NTS不同耕作与W→I和I→W不同轮作序列处理中,后茬菘蓝地和小麦地0-30cm深度土壤容重均为NTSNTT,土壤总孔隙度均为NTSNTT。饱和导水率表现为NTSNTT,不同耕作处理间差异显著。比较而言,保护性耕作I→W轮作改善土壤质量效果较好。 2.免耕覆盖措施能在低温季节明显提高土壤温度,高温季节有效降低土壤温度,有助于作物出苗和根系生长。气温冷凉的播种期和出苗期,菘蓝和小麦不同深度土壤温度表现为NTSNTT,小麦地播种期0-15cm土壤平均温度NTS较T提高2.33℃,出苗期NTS较T提高3.00℃;菘蓝播种期NTS处理0-15cm土壤平均地温NTS较T提高2℃。进入7月高温季节,0-15cm小麦地平均温度NTS较T降低2.71℃;菘蓝NTS较T降低1.96℃。小麦地免耕覆盖调节土壤温度效果较好。 3.在不同轮作模式下免耕覆盖措施均能显著提高耕作层土壤含水量。在小麦和菘蓝生育期,两种轮作后茬0-30cm、30-200cm和0-200cm土壤平均含水量均为NTSTNT,小麦生育期W→I轮作NTS土壤0-30cm平均含水量较NT和T分别提高6.67%和6.64%;I→W轮作0-30cm土壤平均含水量NTS较NT和T分别提高5.81%和3.36%。菘蓝生育期,W→I轮作0-30cm土壤平均含水量NTS较NT和T分别提高3.87%和3.16%;I→W轮作0-30cm土壤平均含水量NTS较NT和T分别提高5.46和4.79%。小麦生育期,保护性耕作I→W轮作耕作层土壤含水量较高。菘蓝生育期,保护性耕作W→I轮作耕作层土壤含水量较高。 4.保护性耕作可以有效提高土壤酶活性和土壤微生物数量。菘蓝地和小麦地不同深度土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均表现为NTSNTT,0-30cm土壤水解酶和氧化还原酶活性均值也为NTSNTT,以NTS处理效果最为显著。保护性耕作I→W轮作提高土壤水解酶活性和过氧化氢酶活性较好。从T、NT到NTS,两种轮作土壤各层微生物数量总体呈逐渐升高的变化趋势,0-30cm土壤细菌、真菌、放线菌数量和微生物总数均值均为NTSNTT。各耕作处理小麦地土壤细菌数量较菘蓝地减少了10倍左右,微生物总数也减少了10倍左右。保护性耕作W→I轮作有利于土壤微生物的增殖。 5.保护性耕作有利于叶绿素合成,延缓Chla降解,免耕覆盖能显著提高作物相关保护酶活性和脯氨酸含量,降低MDA伤害和细胞膜透性,保护细胞结构完整,有利于作物生长发育。菘蓝和小麦叶片Chla、Chlb和Chl(a+b)年均值均为NTSNTT。菘蓝叶片MDA均值TNTNTS,CAT活性NTS较NT和T分别提高122.24%和85.01%,CAT对菘蓝减轻活性氧伤害起了重要作用。小麦叶片MDA含量均值TNTNTS,SOD活性均值NTSTNT,CAT活性NTSTNT,CAT活性NTS较NT和T分别提高91.45%和103.58%,CAT和SOD协同对小麦起了重要生理保护作用。菘蓝叶片平均脯氨酸含量NTSNTT,平均细胞膜透性TNTNTS。小麦平均脯氨酸含量NTNTST,平均细胞膜透性TNTNTS,说明保护性耕作减轻了作物细胞膜损坏,有利于细胞结构完整和正常生理功能发挥。 6.保护性耕作可以提高作物Pn和叶片水平水分利用效率。不同耕作处理菘蓝和小麦净光合速率日变化均呈双峰光合午休变化趋势,光合午休为气孔限制所致,Pn日均值和年均值均为NTSNTT,WUEl年均值为NTSNTT。 7.保护性耕作可以显著提高了作物产量和产量水平水分利用效率。菘蓝干根产量、干叶产量和WUEy以及小麦产量和WUEy均表现NTSNTT。菘蓝NTS干根产量较T提高20.34%,WUEy较T提高20.31%;NTS干叶产量较T提高11.26%,WUEy较T提高11.23%。小麦NTS产量较T提高44.20%,WUEy较T提高40.39%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 高国雄,吴发启,闫维恒;保护性耕作是防止沙尘暴发生的有效途径[J];水土保持通报;2004年01期
2 黄国勤;江西稻田保护性耕作的模式及效益[J];耕作与栽培;2005年01期
3 ;河北省保护性耕作技术总结(节选)[J];农机科技推广;2005年02期
4 徐永升;;“懒汉种田”引发农耕革命[J];山西农业(村委主任);2008年10期
5 ;保护性耕作在抗旱保苗中发挥重要作用[J];北京农业;2009年06期
6 张利霞;张霞;;发展保护性耕作的浅谈[J];河北农业;2009年05期
7 王本祥;陈为铸;徐延军;;日照打好秋季保护性耕作攻坚战[J];农机科技推广;2010年12期
8 ;黄土地上的现代农业[J];中国农村科技;1997年05期
9 刘爱民;辽西农业部级保护性耕作示范区情况调查[J];农业机械化与电气化;2002年06期
10 杨文革;保护性耕作问答(Ⅺ)[J];农业机械化与电气化;2003年02期
11 小禾;我国旱地机械化保护性耕作展望[J];山西农机;2003年02期
12 吴崇友,金诚谦,魏佩敏,夏晓东,卢晏;保护性耕作的本质与发展前景[J];中国农机化;2003年06期
13 ;保护性耕作的概念[J];山西农机;2004年02期
14 蒋景春;;省农机办领导率团赴豫冀考察[J];山东农机化;2005年12期
15 ;2008中国保护性耕作论坛在京召开[J];草业科学;2008年05期
16 ;数字[J];农村工作通讯;2008年10期
17 张建中;;山西省召开保护性耕作现场培训会[J];当代农机;2008年04期
18 ;保护性耕作规模化推进取得新突破——北京市郊耕地已全面实施保护性耕作[J];农机市场;2008年07期
19 王忠;;泰安积极开展玉米机收保护性耕作演示活动[J];山东农机化;2008年09期
20 邸颖;;葫芦岛市机械化保护性耕作效益分析[J];农业机械;2008年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李宝筏;杨文革;王勇;邱立春;吴仕宏;王瑞丽;林静;;东北地区保护性耕作研究进展与建议[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
2 王瑞丽;李宝筏;邱立春;林静;;保护性耕作条件下深松机具的研究现状与展望[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
3 ;天津市保护性耕作技术创新项目中期评估报告[A];全国保护性耕作工作会议材料汇编[C];2005年
4 陈生正;苗富才;;机械化保护性耕作与可持续生态农业试验研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
5 ;河北省保护性耕作技术创新项目中期评估报告[A];全国保护性耕作工作会议材料汇编[C];2005年
6 高焕文;;保护性耕作的发展[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 陈建强;赵满全;陈智;;保护性耕作条件下农田土壤的风蚀特性试验研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
8 李洪文;高焕文;王晓燕;李问盈;;我国保护性耕作发展趋势与存在问题[A];中国农业工程学会第七次全国会员代表大会及学术年会论文集[C];2004年
9 费国盛;;保护性耕作与环境保护分析报告[A];环境保护法制建设理论研讨会优秀论文集(下)[C];2007年
10 ;内蒙古自治区保护性耕作技术示范推广工作总结交流材料[A];全国保护性耕作工作会议材料汇编[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨江山;保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响[D];甘肃农业大学;2010年
2 王立;黄土丘陵沟壑区保护性耕作条件下土壤物理性质及水土流失研究[D];甘肃农业大学;2012年
3 周兴祥;一年两熟地区机械化保护性耕作体系试验与分析[D];中国农业大学;2002年
4 臧英;保护性耕作防治土壤风蚀的试验研究[D];中国农业大学;2003年
5 王晓燕;旱地机械化保护性耕作径流与土壤水分平衡模型试验研究[D];中国农业大学;2000年
6 魏延富;机电伺服触觉式秸秆导向系统试验研究[D];中国农业大学;2005年
7 周建忠;土壤风蚀及保护性耕作减轻沙尘暴的试验研究[D];中国农业大学;2004年
8 刘立晶;一年两熟地区全程保护性耕作体系试验与效应研究[D];中国农业大学;2004年
9 包文育;东北垄作免耕播种机关键部件研究与整机设计[D];沈阳农业大学;2009年
10 荣姣凤;移动式风蚀风洞研制与应用[D];中国农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 严洁;四川稻田保护性耕作对土壤理化性质的影响研究[D];四川农业大学;2005年
2 李伟;机械化保护性耕作专家系统研究[D];中国农业大学;2002年
3 张权;宁夏固原地区保护性耕作技术试验研究[D];西北农林科技大学;2008年
4 苏子友;保护性耕作对豫西黄土坡耕地水肥动态影响的研究[D];西北农林科技大学;2004年
5 郭清毅;保护性耕作对旱地麦—豆双序列轮作水分利用的影响[D];甘肃农业大学;2004年
6 王彩霞;保护性耕作对塿土碳氮分布及性质的影响[D];西北农林科技大学;2010年
7 赵丽;秸秆覆盖度图像处理识别及其对出苗率的影响[D];河北农业大学;2005年
8 赵海涛;山西旱地机械化保护性耕作技术效益研究[D];西北农林科技大学;2005年
9 韩国靖;2BY-2硬茬播种机的研究[D];吉林大学;2007年
10 陈建强;保护性耕作农田土壤风蚀特性风洞试验研究[D];内蒙古农业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 卢伟 通讯员 李生涛 李洪帅;昌邑保护性耕作小麦尽显抗旱优势[N];潍坊日报;2011年
2 本报记者 王雅萍;我省保护性耕作推广难题亟待破解[N];河南科技报;2008年
3 闫兴军;呼伦贝尔全面推广保护性耕作[N];中国农机化导报;2010年
4 通讯员 王帮高;山东莱州:保护性耕作抗旱显成效[N];中国农机化导报;2011年
5 郑军 宋宜广;齐河25万亩保护性耕作小麦“根壮苗青”[N];德州日报;2011年
6 尼玛次吉 林芝县农技推广站;保护性耕作研究进展与评述[N];林芝报(汉);2011年
7 尚蓉梅;保护性耕作新技术“落户”白银区[N];白银日报;2011年
8 记者 孙新;大力推广保护性耕作项目[N];朝阳日报;2008年
9 本报记者 何定明 赵天冬;保护性耕作:大旱之年优势凸显[N];农民日报;2009年
10 陆世伟;青海推广保护性耕作力求良性发展[N];中国农机化导报;2009年
 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