本文關(guān)鍵詞： 降水 土壤水分 土壤硝態(tài)氮 地溫 養(yǎng)分生理效率　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

【摘要】：黃土高原旱地是典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),水分缺乏和土壤貧瘠是制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。采用合理的夏閑期地表覆蓋措施能改善土壤水分環(huán)境和土壤肥力,從而提高作物生產(chǎn)力。地膜覆蓋有增溫保墑、協(xié)調(diào)土壤水分和養(yǎng)分供應(yīng)的效果,秸稈覆蓋能蓄水保墑,種植綠肥能培肥土壤。因此,本研究通過田間定位試驗(yàn),以冬小麥為供試作物、常規(guī)裸地栽培為對(duì)照,研究了夏閑期四種不同地表覆蓋方式(地膜覆蓋、秸稈覆蓋、種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥)對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量、水分、養(yǎng)分利用的影響及其與土壤水分、養(yǎng)分及溫度的關(guān)系。目標(biāo)在于優(yōu)化旱地土壤水分和養(yǎng)分管理,為旱地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供可靠的理論與技術(shù)依據(jù)。取得的主要結(jié)果如下：(1)地表覆蓋措施對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量、籽粒養(yǎng)分含量和地上部養(yǎng)分吸收量的影響因降水和持續(xù)年限而異。地膜覆蓋能提高小麥籽粒產(chǎn)量,特別是在平水年,6年平均提高6%；秸稈覆蓋從第四年開始降低小麥籽粒產(chǎn)量,6年平均降低7%；種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥顯著降低了欠水年小麥籽粒產(chǎn)量,6年平均分別降低5%和5%。地膜覆蓋和秸稈覆蓋分別自第二年和第三年開始降低籽粒含氮量,6年平均分別減少8%和7%；種植綠肥自第四年開始提高籽粒含氮量,6年平均提高4%；秸稈覆蓋+種植綠肥也在第五、六年提高了籽粒含氮量,但對(duì)6年平均無顯著影響。僅秸稈覆蓋增加了籽粒含磷量,6年平均增加6%。四種地表覆蓋都可提高籽粒含鉀量,6年平均都增加4%。僅秸稈覆蓋在第四、五年降低了地上部吸氮量,6年平均降低13%。地膜覆蓋提高了地上部吸磷量和吸鉀量,6年平均分別提高7%和17%。(2)地膜覆蓋和秸稈覆蓋能降低籽粒產(chǎn)量形成的需氮量、提高氮生理效率,種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥卻提高了籽粒產(chǎn)量形成的氮磷鉀需求量、降低了氮磷鉀生理效率。地膜覆蓋使籽粒產(chǎn)量形成的需氮量6年平均降低9%,氮生理效率平均提高11%；需鉀量平均提高8%,鉀生理效率平均降低8%；對(duì)需磷量和磷生理效率無顯著影響。秸稈覆蓋使籽粒產(chǎn)量形成的需氮量6年平均降低6%,氮生理效率平均提高7%；需磷量平均增加6%,磷生理效率平均降低7%；鉀生理效率平均降低6%,對(duì)需鉀量無顯著影響。種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥提高了籽粒產(chǎn)量形成的氮磷鉀需求量,氮需求量6年平均分別提高6%和4%,磷需求量分別提高4%和5%,鉀需求量分別提高5%和7%；它們也降低了籽粒產(chǎn)量形成的氮磷鉀生理效率,氮生理效率6年平均分別降低7%和5%,磷生理效率分別降低5%和5%,鉀生理效率分別降低7%和8%。(3)秸稈覆蓋降低了冬小麥籽粒產(chǎn)量的水分利用效率,其他地表覆蓋措施無顯著影響。秸稈覆蓋的水分利用效率6年平均降低6%,在欠水年更為顯著。其他三種地表覆蓋對(duì)6年平均水分利用效率雖無顯著影響,但地膜覆蓋在平水年卻使水分利用效率提高39%,種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥的水分利用效率在平水年也分別提高16%和11%,欠水年分別降低22%和16%。(4)從6個(gè)試驗(yàn)?zāi)陙砜?四種地表覆蓋措施均能通過調(diào)節(jié)夏閑期土壤集水和冬小麥生育期耗水來維持土壤水分平衡。地膜覆蓋盡管增加了欠水年的小麥生育期耗水量,但并不增加6年平均的生育期耗水量,甚至還使夏閑期土壤集水6年平均增加15 mm,從而維持了土壤水分平衡。秸稈覆蓋對(duì)6年平均的夏閑期土壤集水和生育期耗水均無顯著影響,從而維持了土壤水分平衡。種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥的夏閑期土壤集水6年平均分別減少41 mm和31 mm,但生育期耗水量的6年平均也分別減少36 mm和29mm,同樣維持了土壤水分平衡。(5)地膜覆蓋、秸稈覆蓋和秸稈覆蓋+種植綠肥能減少土壤硝態(tài)氮?dú)埩�、損失和累積,種植綠肥未減少硝態(tài)氮?dú)埩?但由于綠肥吸收,而減少了硝態(tài)氮損失和累積。地膜覆蓋、秸稈覆蓋和秸稈覆蓋+種植綠肥在欠水年和平水年減少了冬小麥?zhǔn)斋@期土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅?6年平均分別減少35%、32%和18%。種植綠肥未能減少硝態(tài)氮?dú)埩?甚至在第六年使硝態(tài)氮?dú)埩袅吭黾?4%。四種地表覆蓋在降水較多的夏閑期均減少了上層土壤硝態(tài)氮損失,6年平均分別減少34%-53%；同時(shí)它們也減少了深層土壤硝態(tài)氮累積,6年平均分別減少31%-56%。(6)地膜覆蓋和種植綠肥能提高冬小麥生育期地溫,特別是在欠水年的冬小麥生殖生長(zhǎng)期；秸稈覆蓋未對(duì)地溫產(chǎn)生影響。地膜覆蓋可提高冬小麥各個(gè)生育期地溫,全生育期平均提高0.4-1.0℃。種植綠肥也能提高地溫,全生育期平均提高0.4-0.5℃,但主要發(fā)生在返青至成熟期。在欠水年的小麥生殖生長(zhǎng)期,地膜覆蓋和種植綠肥的日最高地溫高于32℃的天數(shù)分別占該時(shí)期總天數(shù)的51%和49%,在其他年份無此現(xiàn)象。秸稈覆蓋對(duì)小麥生育期地溫及生殖生長(zhǎng)期的日最高地溫?zé)o影響。綜上所述,地膜覆蓋能增加夏閑期土壤集水和生育期耗水,改善地溫,減少土壤硝態(tài)氮?dú)埩�、損失和累積,降低籽粒產(chǎn)量形成的需氮量、提高氮生理效率,但由于未能提高冬小麥地上部吸氮量,所以雖能提高籽粒產(chǎn)量,但降低了籽粒含氮量,同時(shí)在欠水年有減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。秸稈覆蓋由于未能增加夏閑期土壤集水和生育期耗水,也未能改善地溫,甚至還降低了水分利用效率和地上部吸氮量,從而使籽粒產(chǎn)量和籽粒含氮量降低,但它也能減少土壤硝態(tài)氮?dú)埩�、損失和累積。種植綠肥和秸稈覆蓋+種植綠肥由于減少了夏閑期土壤集水和生育期耗水,提高了籽粒產(chǎn)量形成的氮磷鉀需求量、降低了氮磷鉀生理效率,從而降低了籽粒產(chǎn)量,提高了籽粒含氮量。種植綠肥未能降低土壤硝態(tài)氮?dú)埩�、但降低了硝態(tài)氮損失和累積,秸稈覆蓋+種植綠肥能降低土壤硝態(tài)氮?dú)埩簟p失和累積。
[Abstract]:The effects of soil moisture and soil fertility on grain yield , soil moisture and nutrient utilization of winter wheat were studied . ( 2 ) The soil mulching and straw mulching could reduce the amount of nitrogen required for grain yield , increase the physiological efficiency of nitrogen , increase the yield of nitrogen and phosphorus by 6 % and increase the physiological efficiency of N , P and K respectively . ( 4 ) The soil water balance was maintained by adjusting the water consumption of soil water and winter wheat during summer and idle periods . The invention has the advantages of improving soil temperature , reducing soil nitrate nitrogen residue , loss and accumulation , reducing soil temperature , reducing soil nitrate nitrogen residue , loss and accumulation , reducing soil temperature , reducing soil nitrate nitrogen residue , loss and accumulation , reducing nitrogen phosphorus and potassium physiological efficiency , reducing soil nitrate nitrogen residue , reducing nitrate nitrogen loss and accumulating , reducing soil nitrate nitrogen residue , reducing soil nitrate nitrogen loss and accumulating , and reducing soil nitrate nitrogen residue , loss and accumulation .

【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S512.11
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本文編號(hào)：1541277