【摘要】：水分虧缺是限制黃土高原旱地農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)的主要因子,如何改善土壤-植物系統(tǒng)水分關(guān)系,提高作物產(chǎn)量和水分利用效率是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的實(shí)際問(wèn)題。生物炭(BC)和聚丙烯酰胺(PAM)施入土壤均可以降低土壤容重、增大土壤孔隙度、增加土壤滲透性和保水性、促進(jìn)作物高產(chǎn),因而是目前生產(chǎn)上兩種富有潛力的土壤調(diào)節(jié)劑,但這兩種土壤調(diào)節(jié)劑共同施用的作用效果及其相關(guān)生理機(jī)制研究則相對(duì)較少。因此,本文首先采用模擬土柱試驗(yàn)、可控制土壤水分的盆栽試驗(yàn)和新修梯田上的田間小區(qū)試驗(yàn),系統(tǒng)研究了BC和PAM共施對(duì)黃綿土水分入滲和土壤蒸發(fā)能力、玉米生長(zhǎng)、生理生態(tài)特性及產(chǎn)量的影響,研究結(jié)果有助于評(píng)價(jià)BC和PAM共施在改善旱區(qū)土壤性質(zhì)、提高旱作玉米產(chǎn)量和水分利用效率方面的潛力,對(duì)于干旱半干旱地區(qū)土壤-植物系統(tǒng)水分管理和調(diào)控具有一定指導(dǎo)價(jià)值。本文主要研究結(jié)果如下:(1)從土壤調(diào)節(jié)劑對(duì)土壤水分性質(zhì)的影響看,2%BC+0.02‰PAM增加黃綿土累積入滲量的效果最佳,所有處理對(duì)土壤水分蒸發(fā)性能均無(wú)顯著影響。新修梯田上單施BC(30 t/ha)或PAM(45 kg/ha),或二者共施均可降低土壤容重,增加土壤孔隙度和飽和導(dǎo)水率,但對(duì)0~2 m剖面平均土壤含水量影響不大。(2)從土壤調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米生長(zhǎng)和水分生理特性的影響看,無(wú)論是否存在水分脅迫,單施PAM(45 kg/ha)均對(duì)玉米生長(zhǎng)無(wú)顯著影響,但單施BC(30 t/ha)、BC+PAM共施均抑制了玉米的生長(zhǎng)。在新修梯田上單施BC或PAM促進(jìn)了拔節(jié)期玉米生長(zhǎng),共施效果不如單施。水分脅迫初期,單施BC可提高葉片葉水勢(shì),單施PAM降低了葉水勢(shì),調(diào)節(jié)劑主要影響水分脅迫初期的氣孔導(dǎo)度和水分脅迫中后期的蒸騰速率。(3)從土壤調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米產(chǎn)量和水分利用效率的影響看,單施PAM的生物量、產(chǎn)量和WUE與對(duì)照相比無(wú)顯著差異,單施BC、BC+PAM共施處理均顯著降低,二者共施可在一定程度上減輕產(chǎn)量和水分利用效率的下降程度。新修梯田上單施PAM在成熟期的穗重高于對(duì)照而單施BC或BC+PAM共施的穗重則低于對(duì)照;單施PAM使玉米畝產(chǎn)量增加20.8%,單施BC或BC+PAM共施導(dǎo)致產(chǎn)量降低31%左右。
【圖文】：

故每個(gè)處理裝盆 30 個(gè)，隨機(jī)排列。水分處理設(shè) 3 種理（Well-watered，W），土壤含水量設(shè)為田間持水量的該含水量；（2）水分脅迫處理（Dry，D）：土壤含水量自 %~35 %，并一直維持該含水量直至試驗(yàn)結(jié)束；（3）干ehydration，DR）：土壤含水量降至田間持水量的 30 % 天左右，然后再恢復(fù)含水量至 80 %~85 %。試驗(yàn)共 12 次，水分處理從抽雄期開(kāi)始直至試驗(yàn)結(jié)束（圖 2-2）。

圖 3-1 為不同處理的累積入滲曲線，其中 a-c 為不同 PAM 施用量下添加不同生物炭時(shí)的累積入滲曲線，d-f 為不同生物炭施用量下添加不同 PAM 時(shí)的累積入滲曲線。在不添加PAM時(shí)，不同生物炭用量的累積入滲量并無(wú)差異（圖3-1a）；在添加 0.02 ‰的 PAM 時(shí)，2 %和 4 %的生物炭用量均可增加累積入滲量，但二者之間差異不大（圖 3-1 b）；在添加 0.04 ‰的 PAM 時(shí)，2 %生物炭用量對(duì)累積入滲量影響不大，但 4 %生物炭用量導(dǎo)致累積入滲量明顯下降（圖 3-1c）。在不施用生物炭時(shí)，，不同 PAM 用量之間的累積入滲量差異不大（圖 3-1d）；在 2 %生物炭添加量下，0.02 ‰和 0.04 ‰的 PAM 用量均增加累積入滲量，但 0.04 ‰用量的累積入滲量較 0.02 ‰用量的低（圖 3-1 e）；在 4 %生物炭用量下
【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】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S513

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2655787