渭北旱塬秸秆覆盖对土壤性状及冬小麦产量的影响

【摘要】： 本研究在渭北旱塬通过对不同秸秆覆盖方式和覆盖量条件下土壤水分空间动态变化、土壤理化性状及冬小麦生长发育指标的测定分析,取得以下主要结论: 1.连续2年定位试验表明,同一覆盖方式不同覆盖量处理的土壤含水量与覆盖量呈正相关。全程覆盖方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆盖量处理从播种到收获全生育期0～200 cm土层平均含水量分别较不覆盖(CK)增加18.4%、12.7%和8.2%;生育期覆盖方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆盖量分别增加8.5%、3.6%和1.8%。同一覆盖量不同覆盖方式下土壤含水量表现为全程覆盖优于生育期覆盖和CK,9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆盖量下从播种到收获0～200 cm土层平均土壤含水量全程覆盖较生育期覆盖分别高11.5%、10.0%和8.0%,较CK分别高19.2%、12.9%和8.8%。 2.秸秆覆盖对土壤温度有降低作用。与对照相比,播后早8时到晚18时,覆盖处理地温变化表现为:0～10 cm10～15 cm15～25 cm。随覆盖量增加,土壤温度降低幅度增大。与对照相比,全程覆盖方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆盖量处理0～10 cm土壤温度减少范围分别为0～4.5、0.5～3.5和0.3～3.0℃;生育期覆盖方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2秸秆覆盖量处理0～10 cm土壤温度减少范围分别为0～2.5、0～2.5和0～1.5℃;同一覆盖量不同覆盖方式以全程覆盖降温幅度较生育期覆盖方式更为明显。 3.秸秆覆盖可增强土壤呼吸,降低土壤容重,增加大粒径团聚体数量,减少小粒径团聚体。与对照相比,全程覆盖方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆盖量下土壤容重降低0.9～6.5%;生育期覆盖方式下9 000、6 000和3 000 kg/hm~2覆盖量下土壤容重降低1.2～6.1%。生育期覆盖方式随覆盖量增加土壤容重减小的幅度大于全程覆盖方式。秸秆覆盖2年定位处理后,0～40 cm各土层机械稳定性团聚体随土层深度的增加表现为:5 mm团聚体增加,5～2 mm团聚体差异较小,2 mm团聚体减少,尤其以0.5～0.25 mm减幅最大。0.25 mm机械稳定性团聚体总和,在全程覆盖方式和生育期覆盖方式下均表现为9 000 kg/hm~26 000 kg/hm~23 000 kg/hm~2CK。0.25 mm水稳性团聚体总和,在全程覆盖方式下不同覆盖量0～20 cm土层表现为3 000 kg/hm~2CK9 000 kg/hm~26 000 kg/hm~2,在生育期覆盖方式下不同覆盖量表现为9 000 kg/hm~23 000 kg/hm~26 000 kg/hm~2CK。 4.连续2年定位覆盖试验处理收获后,0～40 cm土层不同覆盖量处理土壤有机质、全磷、速效磷和全钾含量较CK均有不同程度的增加;在中、低覆盖量(6 000和3 000 kg/hm~2)下,全氮、碱解氮和速效钾含量均较CK增加,而高覆盖量处理(9 000 kg/hm~2)较CK下降。磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性2年趋势基本一致:随土层深度的增加,酶活性降低;而同一土层不同覆盖量处理脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性总体高于CK。 5.秸秆覆盖可以延缓生育期,覆盖第一年生育期覆盖效果明显,延迟最长可达14 d,覆盖第二年全程覆盖处理生育期长于生育期覆盖处理,覆盖量越大,生育期延迟时间越多。 6.灌浆期是小麦粒重形成的关键时期,该期光合能力的强弱直接影响小麦籽粒干物质的积累。在灌浆渐增期,不同处理的灌浆速率表现为:CK3 000 kg/hm~26 000 kg/hm~29 000 kg/hm~2;速增、缓增期灌浆速率大小为:3 000 kg/hm~26 000 kg/hm~2CK9 000 kg/hm~2。9 000 kg/hm~2覆盖量时灌浆持续时间最长,较CK多6 d,6 000、3 000 kg/hm~2与CK灌浆持续时间近乎一致。在灌浆速增期和缓增期,覆盖处理的灌浆贡献率均大于CK,在渐增期则均小于CK。 7.通过2年初步的研究结果表明,不论哪种覆盖方式或覆盖量,秸秆覆盖均可增加作物产量,提高水分利用效率。不同覆盖量全程覆盖方式下各处理冬小麦产量较CK增加41.1%～65.7%,生育期覆盖方式下各处理冬小麦产量较CK增加27.1%～30.2%(P0.05)。就覆盖方式而言,相同覆盖量情况下全程覆盖方式与生育期覆盖方式水分利用效率差异较小;就覆盖量而言,全程覆盖和生育期覆盖方式均以3 000 kg/hm~2处理的水分利用效率最大,分别较CK增加31.5%(P0.05)和12.8%(P0.05)。 【关键词】：秸秆覆盖 土壤含水量 土壤性状 水分利用效率 冬小麦
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S512.11
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 文献综述13-20
• 1.1 引言13
• 1.2 国内外秸秆覆盖保墒技术研究进展13-19
• 1.2.1 秸秆覆盖保墒技术的研究概况13-15
• 1.2.2 秸秆覆盖保墒技术对农田小气候的影响15
• 1.2.3 秸秆覆盖对土壤含水量的影响15-16
• 1.2.4 秸秆覆盖对土壤物理性状的影响16-17
• 1.2.5 秸秆覆盖对土壤酶的影响17
• 1.2.6 秸秆覆盖对土壤养分的影响17
• 1.2.7 秸秆覆盖对作物生长发育及产量的影响17-19
• 1.3 研究目标、内容和技术路线19-20
• 1.3.1 研究目标19
• 1.3.2 研究内容19
• 1.3.3 技术路线19-20
• 第二章 材料与方法20-24
• 2.1 试验区概括20
• 2.2 试验材料20
• 2.3 试验设计20-21
• 2.4 试验测定指标及方法21-23
• 2.4.1 土壤水分21
• 2.4.2 作物生物学及农艺性状的调查21
• 2.4.3 土壤养分及酶测定21-22
• 2.4.4 土壤主要物理性状测定22-23
• 2.5 统计方法23-24
• 第三章 秸秆覆盖对土壤水分的影响24-30
• 3.1 全程覆盖方式下不同覆盖量处理的土壤水分状况24-25
• 3.1.1 全程不同覆盖量处理0～80 cm 土层土壤水分的动态变化24
• 3.1.2 全程不同覆盖量处理0～200 cm 土层土壤水分的动态变化24
• 3.1.3 全程不同覆盖量处理下的土壤水分的垂直变化24-25
• 3.2 生育期覆盖方式下不同覆盖量的土壤水分状况25-27
• 3.2.1 生育期不同覆盖量处理0～80 cm 土层土壤水分的动态变化25-26
• 3.2.2 生育期不同覆盖量处理下0～200 cm 土层土壤水分的动态变化26-27
• 3.2.3 生育期不同覆盖量处理土壤水分垂直变化27
• 3.3 全程覆盖与生育期覆盖的土壤水分状况的比较27-29
• 3.4 小结与讨论29-30
• 3.4.1 小结29
• 3.4.2 讨论29-30
• 第四章 秸秆覆盖对土壤物理性状的影响30-38
• 4.1 秸秆覆盖对土壤温度的影响30-31
• 4.2 秸秆覆盖对土壤呼吸的影响31-32
• 4.3 秸秆覆盖对土壤容重的影响32-33
• 4.4 秸秆覆盖对土壤团聚体的影响33-36
• 4.4.1 机械稳定性团聚体33-35
• 4.4.2 水稳定性团聚体35-36
• 4.5 小结与讨论36-38
• 4.5.1 小结36-37
• 4.5.2 讨论37-38
• 第五章 秸秆覆盖处理对土壤养分及酶活性的影响38-47
• 5.1 秸秆覆盖处理土壤有机质含量变化38
• 5.2 秸秆覆盖处理土壤全氮及碱解氮含量差异38-40
• 5.2.1 秸秆覆盖对土壤全氮含量的影响38-39
• 5.2.2 秸秆覆盖对土壤碱解氮含量的影响39-40
• 5.3 秸秆覆盖处理土壤全磷及速效磷含量差异40-41
• 5.3.1 秸秆覆盖对土壤全磷含量的影响40
• 5.3.2 秸秆覆盖对土壤速效磷含量的影响40-41
• 5.4 秸秆覆盖处理土壤全钾及速效钾含量差异41
• 5.4.1 秸秆覆盖对土壤全钾含量的影响41
• 5.4.2 秸秆覆盖对土壤速效钾含量的影响41
• 5.5 秸秆覆盖对土壤酶活性的影响41-44
• 5.5.1 不同处理土壤脲酶活性差异42
• 5.5.2 不同处理磷酸酶活性差异42-43
• 5.5.3 不同处理蔗糖酶活性差异43-44
• 5.6 小结与讨论44-47
• 5.6.1 小结44-45
• 5.6.2 讨论45-47
• 第六章 秸秆覆盖对冬小麦生长发育状况及产量的影响47-57
• 6.1 不同处理对冬小麦主要农艺性状的影响47-49
• 6.1.1 不同处理生育时期的差异47-48
• 6.1.2 秸秆覆盖处理基本苗差异48-49
• 6.1.3 秸秆覆盖处理不同生育时期生物量变化49
• 6.2 不同处理对冬小麦灌浆进程的影响49-52
• 6.3 秸秆覆盖处理对冬小麦产量及水分利用效率的影响52-54
• 6.3.1 秸秆覆盖对冬小麦产量构成因素的影响52-53
• 6.3.2 秸秆覆盖对冬小麦产量的影响53
• 6.3.3 秸秆覆盖处理对作物水分利用效率的影响53-54
• 6.4 小结与讨论54-57
• 6.4.1 小结54-55
• 6.4.2 讨论55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 个人简介62

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