【摘要】：干旱、水土流失等是制約黃土高原農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素,采用合適的保護性耕作措施能夠有效的防治水土流失,增加土壤肥力。所以本研究在中國黃土高原土壤水蝕風蝕交錯區(qū)設置長期定位試驗站,選擇傳統(tǒng)耕作(CK)、免耕(NT)、秸稈覆蓋(SM)、地膜覆蓋(PM)、起壟地膜覆蓋(RPM)和套作(In)6種耕作措施,進行了8年的定位試驗,在無人工施肥情況下,通過對黃土高原坡耕地6種不同耕作措施處理小區(qū)內(nèi)徑流量和泥沙侵蝕量、土壤養(yǎng)分維持狀況、土壤水熱狀況、土壤物理性質(zhì),大豆產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的測定,旨在探究不同保護性耕作對水土保持和養(yǎng)分維持作用的影響及作用機理,為篩選適合該類型地區(qū)新的保護性耕作技術(shù)。這對黃土高原水土流失區(qū)通過犧牲部分糧食產(chǎn)量,獲取較好的坡耕地水土流失治理效果和面源污染防控具有重要的指導意義。試驗研究主要得出以下結(jié)果:(1)經(jīng)過2015年和2016年的徑流觀測,從各小區(qū)的產(chǎn)流產(chǎn)沙量大小比較可以看出地膜覆蓋、溝壟地膜覆蓋及套作模式具有良好的水土保持效應,徑流量分別為傳統(tǒng)耕作的61.05%、25.82%和16.86%,泥沙侵蝕量分別為傳統(tǒng)耕作的55.03%、7.20%和0.31%,但是套作模式下作物減產(chǎn)比較嚴重,雖然能在水蝕風蝕交錯區(qū)產(chǎn)生一定的生態(tài)效益,而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不宜推廣。(2)從2008年到2015年,CK處理的各養(yǎng)分指標均逐漸降低,且基本都低于其他處理水平;其他耕作措施處理速效養(yǎng)分在前期快速下降后逐漸趨于穩(wěn)定,各處理速效養(yǎng)分含量均高于CK;除CK外,各處理有機質(zhì)和全氮含量并沒有逐漸下降,而是呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢,溝壟地膜覆蓋、秸稈覆蓋等保護性耕作處理在多數(shù)年份有機質(zhì)、全氮和堿解氮、速效磷、速效鉀含量都顯著高于傳統(tǒng)耕作。在連續(xù)9年無施肥耕作后,同一坡面上土壤養(yǎng)分呈現(xiàn)梯度分布,耕作層土壤(0-30 cm)不同營養(yǎng)指標從坡頂?shù)狡碌壮试龈呲厔荨?3)保護性耕作對黃土高原坡耕地大豆田間土壤水分有較大影響,IN和RPM在降雨后顯著增加20-60cm的土壤水分,說明IN和RPM處理具有良好的土壤入滲和持水能力,從整個生育期看,秸稈覆蓋、地膜覆蓋、溝壟地膜覆蓋0-100cm土壤水分明顯高于傳統(tǒng)耕作,均表現(xiàn)出顯著的保水優(yōu)勢,但苜蓿套作0-60cm含水量處于最高,但從60cm以下含水量急劇下降。對于土壤溫度來說,在苗期時,地膜覆蓋通過降低土壤與大氣的水熱交換,從而提高土壤溫度,在作物生長過程中,又通過減少水分蒸發(fā),從而減慢土壤溫度的下降,由此可見,通過增加土壤含水率可以緩解高溫對植物生長發(fā)育的危害。(4)保護性耕作對土壤物理性狀并沒有明顯的影響,除了SM相對于傳統(tǒng)耕作,具有減少表層0-10cm土壤容重的作用,能顯著提高0-10cm表層土壤的總孔隙度,但對深層10-30cm影響較小,其他耕作與傳統(tǒng)耕作影響并不明顯。對于土壤飽和導水率,以苜蓿套作為最高,其次為秸稈覆蓋。說明苜蓿套作和秸稈覆蓋的小區(qū),在表層土壤水分飽和的情況下水分入滲的速率更快。免耕的入滲能力最差,可能與長期免耕增加土壤容重,引起土壤板結(jié),不利于水分水滲有關。(5)結(jié)合土壤水熱狀況、土壤物理性質(zhì)、土壤現(xiàn)化學性質(zhì)及產(chǎn)量構(gòu)成要素對大豆產(chǎn)量的影響,大豆產(chǎn)量為SMRPMPMCKNTIN,研究表明相對對照,保護性耕作對大豆具有明顯的增產(chǎn)作用,溝壟地膜覆蓋和秸稈覆蓋效果較好,并且在沒有人工投入肥料情況下,經(jīng)過2008-2015年長期耕作,相比2008年的產(chǎn)量,秸稈覆蓋、地膜覆蓋等措施能夠減緩大豆產(chǎn)量下降趨勢,而苜蓿套作劇烈減產(chǎn),有的年份甚至接近絕收。由此看來,在該流域推廣應用溝壟地膜覆蓋耕作措施,對于減少土壤侵蝕,降低土壤養(yǎng)分流失,改善生態(tài)環(huán)境方面都具有廣闊的前景。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S157

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本文編號：2402236