【摘要】：旱地全膜覆土穴播栽培是繼全膜雙壟溝播技術之后的又一項重大旱作農業(yè)新技術,該技術因其集雨抑蒸、涵養(yǎng)水源、增溫保墑,能夠有效的改善土壤水熱狀況,減輕春季低溫和干旱對作物的危害,顯著提高作物產量,受到大面積的推廣。雖然近幾年對該技術有很多的相關研究報道,但多見于其栽培技術和增產效應上,對其具體的增產機制仍缺乏系統(tǒng)的研究,尤其對全膜覆土穴播引起的土壤水熱環(huán)境的變化、對土壤有機氮礦化的影響及干物質積累規(guī)律的變化入手系統(tǒng)的分析其增產機制方面鮮有報道。本研究共設兩個試驗:試驗一,小麥的定位試驗,該試驗設全膜覆土(M2)、傳統(tǒng)地膜覆蓋(M1)和露地(M0)3種覆蓋方式,有機肥+化肥配施(F3)、純施有機肥(F2)、純施化肥(F1)、不施肥(F0)4個施肥處理,以覆蓋方式為主處理,施肥為副處理,采用裂區(qū)試驗設計,共12個處理,分別是F0M0、F0M1、F0M2、F1M0、F1M1、F1M2、F2M0、F2M1、F2M2、F3M0、F3M1、F3M2測定小麥各生育期土壤水分含量、水分利用效率、小麥產量、收獲后土壤中無機氮含量;試驗二,在小麥定位試驗的基礎上選取施化肥(F1)水平下,全膜覆土(M2)、傳統(tǒng)地膜覆蓋(M1)和露地(M0)3種覆蓋方式,即F1M0、F1M1、F1M2,研究覆蓋條件下土壤水熱環(huán)境對土壤氮素的礦化的影響。通過兩個試驗,研究了全膜覆土穴播栽培方式下土壤水熱環(huán)境的變化、土壤氮素的礦化、無機氮的含量的變化及小麥的產量效應。得到如下結果:1、覆蓋處理明顯的增加了小麥生育前期和后期0~20cm土層土壤平均溫度,在小麥生長的整個生育期呈“U”型變化趨勢。與露地相比,全膜覆土和傳統(tǒng)地膜覆蓋較露地整個生育期內土壤平均溫度分別增加了1.7℃和1.1℃。不同覆蓋方式在小麥不同生育期對土壤溫度的影響效果不同,小麥生育前期表現(xiàn)為全膜覆土傳統(tǒng)地膜覆蓋露地,灌漿期和成熟期表現(xiàn)為傳統(tǒng)地膜覆蓋全膜覆土露地;且苗期全膜覆土和傳統(tǒng)地膜覆蓋的增溫效果最明顯,在0~25cm土層土壤溫度累積量較露地分別增加了7.6℃和8.6℃;覆蓋處理具有不同程度穩(wěn)定地溫的作用,主要表現(xiàn)在早8:00和晚上20:00。正值氣溫回升和下降階段,有利于農田土壤增溫保溫。2、旱作小麥在整個生育期不同覆蓋條件下0~15cm土層土壤氮素均表現(xiàn)為凈礦化。但,在不同時間段的土壤氮素礦化表現(xiàn)不同,施肥僅影響了小麥播后第一階段(0~15天)土壤氮素的礦化。總體表現(xiàn)為,小麥播種后0~15天為凈礦化,16~62天主要表現(xiàn)為凈固持,63~116天主要表現(xiàn)為凈礦化。在小麥生長的整個生育期,全膜覆土、傳統(tǒng)地膜覆蓋和露地凈礦化量分別為27.52mg/kg、26.55mg/kg和14.70mg/kg,凈固持量分別為27.02mg/kg、/14.25mg/kg、12.27mg/kg;全膜覆土、傳統(tǒng)地膜覆蓋和露地凈礦化量速率分別是1.83 mg/(kg?d)、1.77 mg/(kg?d)和0.98 mg/(kg?d),凈固持速率分別為1.80mg/(kg?d)、0.95mg/(kg?d)、0.85mg/(kg?d)。覆蓋處理顯著的增加了0~15土層土壤氮素的礦化量及礦化速率,整個生育期總體表現(xiàn)為全膜覆土傳統(tǒng)地膜覆蓋露地。3、覆蓋和施肥對0~200cm垂直剖面生無機氮含量均存在明顯影響,其主要表現(xiàn)在0-60cm土層變化較大。在同一施肥水平下,覆蓋處理明顯的增加了淺層(0~60cm)土壤無機氮含量,減少了深層(80~200cm)土壤無機氮的含量,與剖面上NO_3~--N含量的變化一致。全膜覆土和傳統(tǒng)地膜覆蓋明顯的提高了0~60cm土層土壤無機氮含量,分別較露地增加了17.81mg/kg和4.47mg/kg,80~100cm土壤無機氮含量較露地分別減少了63.56mg/kg和60.24mg/kg。在同一覆蓋方式下,有機肥+化肥處理和化肥處理0~60cm土層土壤無機氮含量遠遠高于有機肥和不施肥處理,分別較不施肥增加了45.07~125.61mg/kg和44.41~87.18mg/kg,80~200cm施肥處理間差異不明顯。4、地膜覆蓋和施肥均對小麥產量和籽粒水分利用效率有顯著的影響。3種覆蓋方式下,全膜覆土種植方式小麥平均產量和水分利用效率均最高,分別為3875kg/(mm·hm~2)和15.14 kg/(mm·hm~2),較不覆膜處理(露地)分別增加了65.26%和46.46%。四種施肥方式下,有機肥+化肥處理小麥平均產量產量和籽粒水分利用效率最高,分別為3498kg/(mm·hm~2)和14.92 kg/(mm·hm~2),較不施肥處理分別增加了20.97%和29.10%,覆蓋和施肥的交互作用下全膜覆土栽培方式和有機肥+化肥處理小麥產量和籽粒水分利用效率均顯著高于其他處理,露地和不施肥處理最低。5、覆膜和施肥均能優(yōu)化小麥整株重、株高、穗長、穗重、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重農藝性狀。
【圖文】：

NH4-N/(mg/kg)圖 5-1. 不同覆蓋方式方式對農田土壤銨態(tài)氮含量的剖面分析Fig5-1. Profile analysis of ammonium nitrogen content in farmland soil by different coveragemethods.NH4-N/(mg/kg)

甘肅農業(yè)大學 2018 屆碩士學位論文覆蓋種植方式下，有機肥+化肥和純施有機肥處理在 0～60cm 土層土壤 NH4-N含量均明顯高于不施肥和純施化肥處理，且隨土壤深度的增加逐漸下降，表現(xiàn)為有機肥+化肥>有機肥>化肥>不施肥，其原因可能是有機肥的施入促進土壤微生物的活性，加速有機氮分解轉化為 NH4-N，地表覆蓋有效的阻止了土壤 NH3的擴散。60～200cm 土層土壤 NH4-N 含量趨于平穩(wěn)，，總體表現(xiàn)為有機肥+化肥>有機肥>化肥>不施肥處理。NH4-N/(mg/kg)
【學位授予單位】：甘肅農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S512.12;S153.6

【參考文獻】

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本文編號：2606367