【摘要】：針對(duì)陜西關(guān)中X土地區(qū)土壤水分利用率以及土壤生產(chǎn)力不高等問(wèn)題,以陜西省楊凌示范區(qū)西北農(nóng)林科技大學(xué)教育部旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室灌溉試驗(yàn)站為依托,采用冬小麥和夏玉米為供試作物進(jìn)行田間試驗(yàn),設(shè)置不覆蓋(NM)、秸稈覆蓋(SM)、半膜覆蓋(HWF)和全膜覆蓋(WF)四種模式,研究不同覆蓋措施對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮、微生物量碳氮、土壤溫度、水分以及土壤剖面硝態(tài)氮分布的影響,驗(yàn)證DNDC模型在本區(qū)域的適用性,并模擬長(zhǎng)期覆蓋措施下土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化,為陜西關(guān)中X土地區(qū)旱作農(nóng)田覆蓋措施的選擇提供理論和實(shí)踐依據(jù)。研究結(jié)果表明:1)旱作雨養(yǎng)條件下,第五季作物(2015-2016冬小麥)收獲后SM耕層(0~20cm)土壤有機(jī)碳和全氮儲(chǔ)量分別比第一季作物(2013-2014冬小麥)收獲后提高了20.8%和30.2%;灌溉條件下,其儲(chǔ)量分別比第一季作物收獲后提高了5.5%和10.1%。雨養(yǎng)條件下,SM提高了冬小麥生育前期15cm土層和30cm土層最低溫度,降低了生育中后期15cm土層和30cm土層平均溫度;灌溉條件下,SM降低了小麥和玉米生育期15cm土層和30cm土層平均溫度。雨養(yǎng)和灌溉條件下,SM的土壤有機(jī)碳和全氮含量均較第一季作物收獲后有所提高,同時(shí)還提高了耕層土壤硝態(tài)氮的含量以及累積量,增加了土壤耕層以及0-100cm土層的儲(chǔ)水量,從而提高了土壤硝態(tài)氮在0-200cm剖面的累積峰土層深度,減少了硝態(tài)氮在0-200cm土層的殘留量。秸稈覆蓋處理有利于培肥土壤,同時(shí)可減少硝態(tài)氮向深層土壤的淋溶風(fēng)險(xiǎn)。2)旱作雨養(yǎng)和灌溉條件下,隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),地膜覆蓋(HWF和WF)在一定程度上降低了土壤有機(jī)碳和全氮的含量以及儲(chǔ)量。雨養(yǎng)條件下,WF在第五季作物收獲后土壤有機(jī)碳和全氮儲(chǔ)量分別比第一季降低了4.0%和3.2%;HWF分別比第一季降低了8.0%和0.7%。灌溉條件下,WF土壤有機(jī)碳和全氮儲(chǔ)量分別比第一季降低了2.5%和7.2%;HWF分別比第一季降低了5.2%和7.6%。長(zhǎng)時(shí)間地膜覆蓋會(huì)消耗土壤肥力,不利于土壤培肥。地膜覆蓋提高了耕層土壤的硝態(tài)氮含量以及累積量,也提高了硝態(tài)氮在0-200 cm土層的累積峰土層深度。隨著覆蓋年限增加,0-200 cm土層硝態(tài)氮?dú)埩袅康啬じ采w處理顯著低于SM。在提高耕層土壤儲(chǔ)水量方面,WF要優(yōu)于SM和HWF。旱作雨養(yǎng)條件下,地膜覆蓋處理提高了冬小麥生育中前期15 cm和30 cm土層最低溫度和平均溫度,且HWF明顯優(yōu)于WF和SM。夏玉米生育中后期,無(wú)論灌溉還是雨養(yǎng),地膜覆蓋均提高了15 cm和30 cm土層最高溫度和平均溫度,且WF明顯優(yōu)于HWF。雨養(yǎng)條件下,在收獲期,地膜覆蓋處理的土壤微生物量碳氮含量均低于SM。3)DNDC模型對(duì)旱作不同覆蓋條件下土壤有機(jī)碳和作物產(chǎn)量的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值相關(guān)系數(shù)較高,且模擬值和實(shí)測(cè)值的NRMSE基本在可接受范圍,可用于預(yù)測(cè)長(zhǎng)期不同覆蓋條件下的作物產(chǎn)量和土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化。50年模擬結(jié)果表明,長(zhǎng)期地膜覆蓋有增加耕層(0-20 cm)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的趨勢(shì),而長(zhǎng)期秸稈覆蓋并沒有明顯提高耕層土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,這與短期田間試驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果存在一定差異,原因有待進(jìn)一步研究分析�？傊�,秸稈覆蓋有利于培肥土壤,增加土壤耕層和0-100 cm土層儲(chǔ)水量,同時(shí)可減少硝態(tài)氮向深層土壤淋溶的風(fēng)險(xiǎn)。地膜覆蓋可提高耕層土壤儲(chǔ)水量、硝態(tài)氮含量和累積量,降低剖面土壤硝態(tài)氮累積量,降低硝態(tài)氮的淋溶風(fēng)險(xiǎn),但會(huì)消耗土壤肥力,不利于土壤培肥。相對(duì)而言,秸稈覆蓋是本區(qū)域更值得推薦的一種覆蓋栽培模式。由于試驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較短,沒有大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)DNDC模型的長(zhǎng)期模擬效果進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比,對(duì)于長(zhǎng)期地膜覆蓋是否有利于土壤有機(jī)碳固定還有待于進(jìn)一步研究探討。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2466931