本文關鍵詞：半干旱雨養(yǎng)區(qū)覆蓋種植冬麥田土壤水熱效應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：覆蓋栽培是西北旱作區(qū)主要抗旱栽培技術,以往有關覆蓋栽培的研究更加注重其保墑效果,而對覆蓋在栽培下水溫互作關系不夠重視,本研究在突出覆蓋保墑作用的同時,考慮以溫調水、降溫抑蒸,在此基礎上設計出玉米整稈帶狀覆蓋技術。2012-2014年在西北半干旱雨養(yǎng)條件下,以旱地冬小麥為對象,研究了玉米整稈帶狀覆蓋(T1)、小麥碎稈均勻覆蓋(T2)、地膜覆蓋(T3)和無覆蓋露地種植(CK)4個處理的土壤水分、土壤溫度、產(chǎn)量及產(chǎn)量結構因素等重要農(nóng)藝指標的差異及差異機制,得出主要結論如下:1.覆膜(T3)和秸稈覆蓋(T1、T2)都較CK顯著增產(chǎn),其中T1較CK增產(chǎn)37.1%~51.8%,T1和T3產(chǎn)量相近。覆蓋增產(chǎn)的原因主要是提高單位面積穗數(shù)20.0%以上,同時千粒重和穗粒數(shù)也有一定增加,其中T1可實現(xiàn)單位面積穗數(shù)、千粒重及穗粒數(shù)的協(xié)同增長。覆蓋顯著提高群體莖蘗數(shù)、成穗數(shù)、群體干物質積累、單株干重、單株粒重,同時提高花后干物質積累量和相對生長速率,促進成熟期干物質向籽粒的分配。以T1花后干物質積累量和相對生長速率最高,且T1最利于成熟期干物質向籽粒分配。2.與CK相比,秸稈覆蓋和覆膜均具有增溫和降溫的雙重效應,增溫主要表現(xiàn)在拔節(jié)前,降溫只要表現(xiàn)在拔節(jié)后;增溫效應覆膜大于秸稈覆蓋,以T3增溫最效應明顯,較CK高0.86~0.94℃;降溫效應則秸稈覆蓋大于覆膜,以T1降溫效應最明顯,較CK低1.8~2.7℃。此外,覆蓋通過調節(jié)土壤熱量傳導性能,可平抑各生育期土壤溫度的劇烈波動,以T1土壤溫度波動最小。3.T1在各時期、各土層含水量普遍高于CK,全生育期0~200 cm含水量提高34.8~49.6 mm;T2和T3可改善抽穗前0~200 cm土壤墑情,但抽穗后0~200 cm土壤墑情逐漸不如CK。T1和T3全生育期耗水量分別較CK增加13.0~51.2 mm和19.2~63.0 mm。同時,覆蓋能提高拔節(jié)至成熟階段的耗水量,促進對深層土壤水分的利用,最終提高成熟期的生物量和產(chǎn)量。雖然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高,T1、T2和T3水分利用效率分別較CK提高25.2%~31.9%、19.4%~25.7%和27.2%~33.6%。產(chǎn)量與生育期耗水量顯著正相關(r=0.954*~0.975*)。覆蓋的高產(chǎn)建立在高耗水基礎上,但覆蓋能夠促進休閑期土壤水分的補充與恢復,覆蓋茬0~200 cm土壤水分在秋播前能恢復到露地水平,以T1播前底墑最充足。4.覆蓋能改善植株水分狀況,以T1植株含水量最高。植株水分與土壤含水量呈顯著正相關,且受90 cm以下土壤水分影響最明顯,而與土壤溫度呈顯著負相關。從出苗至成熟,T2和T3較CK土壤呼吸平均速率分別高56.9%和217.3%,CO2排放量分別增加69.5%和248.3%;而T1與CK差異不顯著。土壤溫度和水分對土壤呼吸速率的解釋分別為50.2%~77.1%和3.2%~36.4%,各處理土壤呼吸對土壤溫度較敏感,對土壤水分不敏感。4種處理下土壤呼吸的溫度敏感系數(shù)Q10值在3.24~6.04之間,大小依次為CKT1T2T3�？梢�,西北旱作區(qū)不同覆蓋方式下冬麥田土壤呼吸主要受耕層土壤溫度的控制,玉米整稈帶狀覆蓋能抑制土壤呼吸,利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。5.覆膜和秸稈覆蓋均是提高旱地冬小麥水分利用效率的有效途徑。T1和T3可顯著提高拔節(jié)期至成熟期WUEET?B,而T2能顯著提高開花后WUEET?B。全生育期WUEET?B,T1、T2和T3分別較CK提高25.4%~33.5%、20.2%~28.9%和34.3%~51.9%。覆蓋的WUEET?Y也顯著高于CK,以T3最高,T1與T3無顯著差異。WUEET?Y與開花期至成熟期WUEET?B呈極顯著正相關。播種至返青期,開花期至成熟期以及全生育期WUEET?B與對應的耗水量均呈顯著負相關。全生育期WUEET?B和產(chǎn)量WUEET?Y均與0~20 cm土壤含水量呈顯著正相關,而與0~25 cm土壤溫度相關不顯著�？傮w來看,玉米整稈帶狀覆蓋首先是保持播種~拔節(jié)期0~25 cm土壤平均溫度并增大拔節(jié)期前土壤溫度梯度,顯著改善拔節(jié)期前0~200 cm土壤水分條件,保證幼苗建成和安全越冬,為增產(chǎn)打下群體基礎;在冬小麥生育中后期,玉米整稈帶狀覆蓋顯著降溫效應可減少土壤水分無效蒸發(fā),為小麥生長創(chuàng)造較適宜的水溫環(huán)境,花后群體干物質積累量和相對生長速率明顯較高,尤其是灌漿期,促進生育后期光合產(chǎn)物向籽粒轉移,促進籽粒灌漿,在對光熱水資源更好利用的基礎上,單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重均顯著增加,最終產(chǎn)量和水分利用效率與覆膜相當。玉米整稈帶狀覆蓋的高產(chǎn)建立在高耗水基礎上,但玉米整稈帶狀覆蓋能夠促進休閑期土壤水分的補充與恢復,0~200 cm土壤水分在秋播前能恢復到露地水平,且收獲時仍顯著高于CK。此外,玉米整稈帶狀覆蓋能抑制土壤呼吸,減少農(nóng)田CO2排放量。因此,玉米整稈帶狀覆蓋是一種高產(chǎn)高效,且利于西北旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的種植方式。
【關鍵詞】：旱地冬小麥 覆蓋方式 玉米整稈帶狀覆蓋 土壤水溫 水分利用效率 產(chǎn)量形成
【學位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.11
【目錄】：

• 摘要2-4
• SUMMARY4-10
• 引言10-12
• 第一章 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及動態(tài)12-23
• 1.1 干旱與旱作農(nóng)業(yè)12-13
• 1.2 覆蓋栽培與旱作農(nóng)業(yè)13-14
• 1.3 覆蓋對土壤水分的影響14-17
• 1.4 覆蓋對土壤溫度的影響17-18
• 1.5 覆蓋對作物生長及產(chǎn)量的影響18-19
• 1.6 覆蓋栽培對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響19-20
• 1.7 西北旱地小麥生產(chǎn)現(xiàn)狀20-23
• 第二章 研究思路與試驗設計23-29
• 2.1 研究目標23
• 2.2 研究內(nèi)容23-24
• 2.3 技術路線24-25
• 2.4 材料與方法25-29
• 第三章 覆蓋對旱地冬小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量形成的影響29-43
• 3.1 覆蓋對籽粒產(chǎn)量的影響30-32
• 3.2 覆蓋對個體農(nóng)藝指標的影響32-33
• 3.3 覆蓋對群體總莖數(shù)的影響33-35
• 3.4 覆蓋對出苗及分蘗成穗的影響35-37
• 3.5 覆蓋對干物質積累的影響37-38
• 3.6 覆蓋對成熟期干物質在各器官中分配的影響38
• 3.7 覆蓋對開花后干物質轉移和積累的影響38-40
• 3.8 小結與討論40-43
• 第四章 覆蓋對土壤溫度的影響43-58
• 4.1 覆蓋對土壤平均溫度的影響44-45
• 4.2 覆蓋對不同土層和生育時期土壤溫度的影響45-48
• 4.3 覆蓋對不同生育階段土壤溫度日變化的影響48-49
• 4.4 覆蓋對各土層溫度日變化的影響49-50
• 4.5 覆蓋對土壤溫度變異系數(shù)的影響50-51
• 4.6 覆蓋對土壤溫度梯度的影響51-52
• 4.7 覆蓋對生育期土壤有效積溫的影響52-54
• 4.8 冬小麥生長進程對地溫變化的響應54-55
• 4.9 小結與討論55-58
• 第五章 覆蓋對土壤水分的影響58-74
• 5.1 覆蓋對生育期土壤貯水量的影響58-59
• 5.2 覆蓋對不同土層和生育時期土壤水分的影響59-62
• 5.3 覆蓋對播前、收獲后土壤貯水量的影響62-63
• 5.4 覆蓋對麥田總耗水量的影響63-64
• 5.5 覆蓋對各階段耗水的影響64-66
• 5.6 覆蓋對土壤水分年際變化的影響66-67
• 5.7 耕層（0～20 CM）土壤含水量與土壤溫度的關系67-68
• 5.8 覆蓋對植株水分的影響68-71
• 5.9 小結與討論71-74
• 第六章 覆蓋對土壤呼吸的影響74-80
• 6.1 覆蓋對土壤呼吸的影響74-76
• 6.2 土壤呼吸與土壤溫度的關系76-77
• 6.3 土壤呼吸與土壤水分的關系77
• 6.4 土壤呼吸與土壤水熱的關系77-78
• 6.5 小結與討論78-80
• 第七章 覆蓋冬麥田土壤水熱特征與產(chǎn)量形成的關系80-90
• 7.1 覆蓋對階段干物質水分利用效率（WUE_(ET?B)）的影響81-83
• 7.2 覆蓋對水分利用效率（WUE_(ET?Y)）的影響83-84
• 7.3 水分利用效率與耗水量的關系84-85
• 7.4 基于產(chǎn)量WUE_(ET?Y)與基于干物質WUE_(ET?B)的關系85-86
• 7.5 土壤水熱特征與耗水量、籽粒產(chǎn)量及水分利用效率的關系86-87
• 7.6 小結與討論87-90
• 第八章 結論與展望90-94
• 8.1 主要結論90-92
• 8.2 問題與展望92-94
• 參考文獻94-106
• 致謝106-107
• 個人簡介107-109
• 導師簡介109-110

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張德奇,廖允成,賈志寬;旱區(qū)地膜覆蓋技術的研究進展及發(fā)展前景[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2005年01期

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3 陳繼康;李素娟;張宇;陳阜;張海林;;不同耕作方式麥田土壤溫度及其對氣溫的響應特征——土壤溫度日變化及其對氣溫的響應[J];中國農(nóng)業(yè)科學;2009年07期

  本文關鍵詞：半干旱雨養(yǎng)區(qū)覆蓋種植冬麥田土壤水熱效應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：385167