為了探索半濕潤(rùn)區(qū)不同種植模式的土壤生態(tài)效應(yīng),以及對(duì)玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,本研究選取了四種覆蓋模式進(jìn)行了大田實(shí)驗(yàn)。4種覆蓋模式分別是秋季地膜覆蓋(PA)、秋季壟膜集雨(RH)、播前地膜覆蓋(PS)和秋季秸稈覆蓋(SA),以平作不覆蓋為對(duì)照(CK),通過三年試驗(yàn)研究取得了階段性進(jìn)展。研究結(jié)果為完善旱區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系以及評(píng)價(jià)不同覆蓋模式提供了理論依據(jù)。1.不同覆蓋模式對(duì)土壤水分的影響(1)不同秋季覆蓋處理對(duì)播前土壤水分有顯著影響,PA、SA和RH均能夠顯著提高播前土壤水分,3a試驗(yàn)期間0-200cm土層土壤儲(chǔ)水量分別平均較CK提高61.3mm(11.74%)、46.1mm(8.83%)和35.4mm(6.79%)。RH有良好的蓄水保墑效果,但在冬春季蒸發(fā)量顯著高于PA和SA(P0.05),3a試驗(yàn)期間較CK提高24.8mm-47.0mm(4.95%-9.13%)。在春玉米生育期中,PA和PS能夠顯著提高0-20cm土層土壤含水量(P0.05),至揚(yáng)花灌漿期60-120cm土層土壤含水量快速下降,玉米生育后期120-200cm土層土壤含水量低于其他處理(P0.05)。RH集雨效果明顯,雨后上層土壤含水量較其他處理顯著提高,但是長(zhǎng)時(shí)間干旱少雨會(huì)使RH上層土壤含水量快速下降。2.不同覆蓋模式對(duì)土壤溫度的影響不同覆蓋模式對(duì)土壤溫度影響不同,PA處理在苗期、拔節(jié)期和楊花灌漿期0-25cm土壤溫度分別比CK提高3.4°C、2.4°C和1.1°C,PS與PA之間沒有顯著差異;SA在整個(gè)生育期都有明顯的降溫效應(yīng),在苗期、拔節(jié)期和楊花灌漿期0-25cm土層平均土壤溫度分別比CK降低2.3°C、2.6°C和3.3°C;壟膜集雨處理0-25cm土層土壤溫度較CK在生育前期沒有顯著差異(P0.05),生育中后期低于CK,,揚(yáng)花期和灌漿期0-25cm土層土壤溫度分別較CK降低1.6°C和1.9°C。3.不同覆蓋模式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤呼吸的影響良好的水溫條件能夠促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)土壤呼吸作用,最終減少土壤中有機(jī)質(zhì)含量,PA和PS的土壤呼吸速率顯著高于CK(P0.05),平均較CK增加66.08%和41.95%,有機(jī)質(zhì)含量相較于CK在40-60cm土層出現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì);RH的土壤有機(jī)質(zhì)含量在2015年較CK沒有顯著差異,在2016年和2017年則較CK顯著降低;秸稈覆蓋能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,3a平均較CK提高31.56%,秸稈覆蓋處理的土壤呼吸速率在2016年與CK沒有顯著差異,在2017年顯著高于CK。4.不同覆蓋模式對(duì)作物生長(zhǎng)的影響(1)不同覆蓋處理對(duì)玉米生長(zhǎng)可產(chǎn)生顯著影響(P0.05)。PA處理在播后0-60d地上部生物量平均較CK提高40%-300%;PS在出現(xiàn)春旱的年份玉米苗期生長(zhǎng)較PA差,但其增溫效果在覆膜后促使水分上移,較CK顯著促進(jìn)了玉米出苗和苗期生長(zhǎng),播后60d地上部生量與PA沒有顯著差異(P0.05);3a試驗(yàn)期間RH處理播后0-60d地上部生物量較CK提高36.12%-290.37%;SA處理僅在干旱年份表現(xiàn)為較CK出苗早,地上部生物量增加速率也顯著大于CK,播后60d地上部生物量較CK提高64.48%(P0.05)。5.不同覆蓋模式對(duì)春玉米產(chǎn)量和水分利用效率的影響(1)不同種植模式下,PA在3a的產(chǎn)量均最高,主要表現(xiàn)在百粒重顯著增加,PS與RH的產(chǎn)量較PA在豐水年沒有顯著差異,在干旱年較PA降低,PA、PS和RH的產(chǎn)量3a平均較CK提高19.72%和16.69%和17.24%。3a試驗(yàn)期間PA的穩(wěn)產(chǎn)效果最好,PS和RH次之。SA僅在冬春季出現(xiàn)干旱的2016年有顯著的增產(chǎn)效果,較CK增產(chǎn)2007kg.hm~(-2)(18.87%);2015年和2017年分別較CK減產(chǎn),減產(chǎn)幅度為3.01%-7.20%。(2)PA、PS和RH處理均有較高的水分利用效率,三年平均分別較CK提高3.80kg.hm~(-2).mm~(-1)(14.41%)、4.38 kg.hm~(-2).mm~(-1)(16.88%)和3.07 kg.hm~(-2).mm~(-1)(12.04%)。SA僅在春旱的年份水分利用效率顯著高于CK(p0.05),較CK提高2.48 kg.hm~(-2).mm~(-1)(8.58%)。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S513
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 覆蓋模式下的水分效應(yīng)
        1.2.2 覆蓋模式下的溫度效應(yīng)
        1.2.3 覆蓋模式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤呼吸的影響
        1.2.4 覆蓋模式對(duì)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量表現(xiàn)的影響
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
        1.4.1 技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料方法
    2.1 試驗(yàn)地概況
    2.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)
    2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
        2.3.1 土壤水分含量的測(cè)定
        2.3.2 土壤溫度的測(cè)定
        2.3.3 玉米生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定
        2.3.4 玉米產(chǎn)量的測(cè)定
        2.3.5 水分利用效率
        2.3.6 土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定
        2.3.7 土壤呼吸的測(cè)定
    2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 不同覆蓋模式對(duì)土壤水分的影響
        3.1.1 不同覆蓋模式對(duì)生育期含水量的影響
        3.1.2 不同覆蓋種植模式下土壤儲(chǔ)水量變化
    3.2 不同覆蓋模式對(duì)土壤溫度的影響
        3.2.1 整個(gè)生育期0-25cm土層土壤溫度的變化
        3.2.2 不同覆蓋模式0-25cm土層土壤溫度的日變化
    3.3 不同覆蓋模式下土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化
        3.3.1 不同土層土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化
    3.4 不同覆蓋模式下的土壤呼吸情況
        3.4.1 不同覆蓋模式下的土壤呼吸速率
    3.5 不同覆蓋模式下作物生長(zhǎng)狀況
        3.5.1 不同覆蓋模式對(duì)地上部生物量的影響
        3.5.2 不同覆蓋模式對(duì)株高的影響
    3.6 不同覆蓋模式對(duì)作物產(chǎn)量及水分利用效率的影響
        3.6.1 不同覆蓋模式對(duì)作物產(chǎn)量的影響
        3.6.2 不同覆蓋模式對(duì)作物水分利用效率的影響
        3.6.3 不同覆蓋種植模式對(duì)玉米收獲指數(shù)的影響
第四章 討論和結(jié)論
    4.1 討論
        4.1.1 不同覆蓋模式對(duì)壤水分的影響
        4.1.2 不同覆蓋模式對(duì)土壤溫度的影響
        4.1.3 不同覆蓋模式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤呼吸的影響
        4.1.4 不同覆蓋模式下作物生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)量的響應(yīng)
    4.2 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介

【參考文獻(xiàn)】

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