發(fā)布時(shí)間：2018-01-03 12:08

  本文關(guān)鍵詞：黃土高原不同覆蓋種植技術(shù)對(duì)農(nóng)田水溫效應(yīng)及玉米生長(zhǎng)的影響　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 集雨種植 覆蓋材料 土壤水溫 玉米生長(zhǎng) 半干旱區(qū) 半濕潤(rùn)區(qū) 黃土高原

【摘要】：黃土高原涵蓋了我國(guó)北方旱農(nóng)地所有的農(nóng)業(yè)類型區(qū),是我國(guó)最重要的糧食產(chǎn)區(qū)之一。針對(duì)該區(qū)降水不足、春旱突出等問(wèn)題,本研究于2013 2015年分別在黃土高原半干旱區(qū)(寧夏彭陽(yáng)縣)和半濕潤(rùn)區(qū)(陜西楊凌區(qū))進(jìn)行了不同覆蓋保墑種植技術(shù)研究,深入探討了黃土高原不同地面覆蓋栽培措施對(duì)土壤水分、土壤溫度、春玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響,主要研究結(jié)果如下:1、半干旱區(qū)不同季節(jié)塑料地膜覆蓋對(duì)農(nóng)田土壤水分調(diào)控及玉米產(chǎn)量的影響(1)上年秋季進(jìn)行塑料地膜全程覆蓋(PAW)分別較早春(PSW)和播期覆蓋(PPW)減少休閑期土壤無(wú)效蒸發(fā)28.5 39.8%和36.9 52.6%。PAW處理播前0 60cm、60 120 cm和120 200 cm土層土壤含水量分別較PSW提高了3.4 12.8%、5.4 9.2%和4.1 11.2%,分別較PPW提高了10.0 39.7%、8.6 11.7%和7.0 19.7%。(2)秋覆蓋實(shí)現(xiàn)了自然降雨在休閑期以及作物生育期的再分配,PAW處理其降雨潛在利用效率分別較PSW和PPW提高了6.0 8.8%和9.6 15.8%,2014年和2015年P(guān)AW處理平均降雨利用效率分別較PSW和PPW提高了4.0%和6.0%。(3)PAW處理相比PSW和PPW明顯提高了玉米苗期 拔節(jié)期株高、葉面積和干物質(zhì)重量。PAW處理產(chǎn)量分別提較PSW和PPW和裸地平作對(duì)照(CT)提高了2.4 6.3%、3.3 9.5%和44.3 74.6%。但其增產(chǎn)效果受降雨量影響較大,在休閑期或生育期降雨充足的年份,PAW處理增產(chǎn)效果較PSW和PPW并不顯著。2、半干旱區(qū)不同材料覆蓋對(duì)農(nóng)田土壤環(huán)境及玉米生長(zhǎng)的影響(1)塑料地膜全程覆蓋(PAW)有利于提高玉米生育期0 20 cm土層土壤含水量。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),PAW處理土壤水分消耗逐漸向深層土壤推進(jìn),其中100 200 cm土層土壤水分利用程度較CT提高了5.0倍。降解膜全程覆蓋(BAW)土壤水分變化規(guī)律與PAW類似,但BAW處理耗水量明顯低于PAW處理,2014年和2015年BAW處理季末供水能力較PAW分別提高了17.0 mm和20.5 mm。秸稈全程覆蓋(SAW)具有良好的保墑抑蒸效果,并且作物對(duì)土壤水分消耗程度小,土壤水分變異系數(shù)小,土壤水分相比其他處理更加穩(wěn)定。(2)PAW和BAW處理不僅能夠提高日間增溫幅度,還能減緩?fù)寥罍囟鹊南陆邓俣?其增溫效果分別集中表現(xiàn)在播種后0 60天和0 30天。降解膜保溫效果弱于塑料地膜,生育期內(nèi)BAW處理5 cm、10 15 cm和20 25 cm土層土壤溫度分別較PAW處理降低了0.6 4.3°C、0.7 4.1°C和0.5 3.0°C,生育期土壤積溫較PAW處理降低了232.3 300.8°c。秸稈覆蓋后日間增溫幅和降溫幅度均明顯降低,土壤溫度變化較為平穩(wěn),saw處理5cm、10 15cm和20 25cm土層土壤溫度分別較ct降低了0.6 4.9°c、0.5 3.5°c和0.3 2.5°c,生育期土壤積溫較ct降低了172.5 271.4°c。(3)paw和baw處理由于上層土壤水溫條件的提高,有效活化了土壤中速效氮、磷和鉀。0 20cm土層速效氮、磷和鉀含量,paw處理分別較ct提高了7.1%、28.3%和21.2%,baw處理分別較ct提高了7.5%、17.1%和21.1%。paw處理加強(qiáng)了對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的消耗,并降低了土壤全氮和全磷含量。saw處理0 20cm土層速效氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量分別較ct提高了11.4%、14.7%和15.3%。秸稈覆蓋對(duì)土壤鉀素的影響最大,saw處理土壤速效鉀和全鉀含量分別較ct提高了40.68%和10.15%。(4)paw和baw處理均明顯縮短了玉米生育進(jìn)程,促進(jìn)了玉米生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)玉米株高、葉面積、莖粗和干物質(zhì)的提高幅度在苗期和拔節(jié)期最大。paw處理生長(zhǎng)發(fā)育速度最快,干物質(zhì)最大累積速度分別較baw和ct平均提高了1.7g/d和1.6g/d。paw處理相比baw處理顯著增加了花前氮素和花后氮素吸收量,提高了葉片、莖稈和葉鞘氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)效率,玉米產(chǎn)量分別較baw和ct提高了18.1 31.4%和44.3 74.6%。(5)saw處理生長(zhǎng)發(fā)育遲緩,2013年和2015年成熟期分別較ct推遲了8天和4天,干物質(zhì)累積最大速度平均降低了1.2g/d,減產(chǎn)幅度達(dá)16.7 33.2%。僅在休閑期覆蓋秸稈(saf)所貯存的秋墑在生育前期迅速散失,最終對(duì)玉米產(chǎn)量影響并不顯著。液膜覆蓋(law)受氣候和農(nóng)田土壤環(huán)境影響較大,保墑和增產(chǎn)效果并不明顯,在大田栽培條件下應(yīng)當(dāng)慎用。saw、saf和law均明顯降低了產(chǎn)投比,凈收入分別較ct降低了7127.9元/hm2、1494.4元/hm2和1917.2元/hm2。3、半干旱區(qū)溝壟輪換抗旱播種技術(shù)對(duì)土壤水分及玉米生長(zhǎng)的影響(1)壟覆膜溝播集雨(prf)和壟不覆膜溝播集雨(srf)種植方式下,雨后土壤水分由溝中向壟側(cè)和壟下橫向滲透。冬春休閑期內(nèi)壟下土壤由于壟體覆蓋,土壤水分無(wú)效蒸發(fā)被抑制,壟下0 40cm土層土壤儲(chǔ)水量早春(3月)明顯高于溝中和壟側(cè)。(2)prf溝壟輪換處理(prf1)播前0 40cm土層平均土壤含水量分別較其不輪換處理(prf2)和ct提高了11.5%和25.3%。srf溝壟輪換處理(srf1)播前0 40cm土層平均土壤含水量分別較其不輪換處理(srf2)和ct提高了9.6%和14.9%。prf溝壟輪換效果優(yōu)于srf,是春季抗旱應(yīng)急播種的有效措施。(3)耕層土壤水分易受降雨影響,prf和srf種植下,溝壟輪換處理土壤水分僅在苗期有優(yōu)勢(shì),并且由于試驗(yàn)期間并未發(fā)生嚴(yán)重春旱,溝壟輪換對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育、籽粒產(chǎn)量及水分利用效率影響并不顯著。prf處理集水、保水及增溫效果均明顯優(yōu)于srf,prf平均產(chǎn)量分別較srf和ct提高了28.8%和31.7%,平均水分利用效率分別提高了25.3%和25.3%(p0.05)。srf處理玉米生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和水分利用效率與ct均沒有明顯差異。4、半濕潤(rùn)區(qū)不同覆蓋種植方式對(duì)農(nóng)田土壤水溫及玉米生長(zhǎng)的影響(1)上年秋季進(jìn)行塑料地膜全程覆蓋(PAW-Y)、秸稈全程覆蓋(SAW-Y)和壟覆膜溝播集雨種植(PRF-Y)均明顯提高了播前土壤墑情。試驗(yàn)期間,休閑期降雨偏高(161.8 mm),PAW-Y處理相比PRF-Y和SAW-Y不利于降雨的土壤入滲,因此休閑期雨水貯存效率下降。SAW-Y和PRF-Y處理均有效提高了玉米生育期土壤儲(chǔ)水量,并且SAW-Y的保墑效果優(yōu)于PRF-Y。PAW-Y處理加強(qiáng)了對(duì)土壤水分的消耗,0 100 cm和100 200 cm土層土壤水分在生育中后期均顯著低于其他處理(P0.05)。(2)PAW-Y和PRF-Y處理土壤溫度分別較CT-Y提高了4.9°C和1.4°C,并明顯縮短了玉米生育進(jìn)程,促進(jìn)了玉米生長(zhǎng)發(fā)育。而SAW-Y處理土壤溫度較CT-Y降低了2.0°C,玉米各生育期均較CT處理落后。PAW-Y處理玉米生長(zhǎng)發(fā)育速度最快,其株高、葉面積和干物質(zhì)最大生長(zhǎng)(累積)速度分別較PRF-Y提高了0.9 cm/d、4.9 cm2/d和0.3 g/d,分別較CT-Y提高了1.9 cm/d、3.0 cm2/d和0.8 g/d。SAW-Y處理株高、葉面積和干物質(zhì)最大生長(zhǎng)(累積)速度分別較CT-Y降低了0.1 cm/d、3.0 cm2/d和0.2g/d。(3)PAW-Y和PRF-Y處理產(chǎn)量分別較CT-Y提高了13.9%和8.8%,SAW-Y處理籽粒產(chǎn)量較CT-Y降低了7.7%,在半濕潤(rùn)地區(qū)的推廣應(yīng)用仍然存在一定風(fēng)險(xiǎn)。而上年秋季進(jìn)行土壟種植(SRF-Y)對(duì)土壤水溫、玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量均沒有顯著影響(P0.05)。PRF-Y處理產(chǎn)量較PAW-Y沒有顯著差異(P0.05),但PRF-Y處理水分利用效率和耗水系數(shù)較PAW-Y處理分別提高和降低了10.9%和9.0%(P0.05),更有利于增加雨水入滲和抵抗玉米生育中期所發(fā)生的旱情,是半濕潤(rùn)區(qū)作物增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的有效措施。
[Abstract]:榛勫湡楂樺師娑電洊浜?jiǎn)鎴戝浗鍖楁栆?guī)棻鍐滃湴鎵，

本文編號(hào)：1373809