黑河流域秸秆覆盖免耕储水灌节水效应研究

【摘要】： 在河西内陆河灌区的黑河流域进行了秸秆覆盖免耕(NTS)储水灌节水效应的试验,研究了NTS在储水灌溉条件下的土壤水分、土壤温度、土壤容重、春小麦的生长发育、产量和水分利用效率的变化,结果表明: ⑴在夏季休闲期和冬季休闲期,NTS可以有效地提高土壤的雨水蓄集和减少土壤的蒸发;抑制蒸发率随着储水定额的增大而呈明显减小的趋势(P0.05),储水定额越大,日均蒸发量就越高。就春小麦全生育期耗水情况来看,NTS并没有减少土壤水分的消耗,只使春小麦的耗水在时间和空间上有所改变;另外,随着储水定额的增大,全生育期的日均耗水量增大(P0.01)。研究表明在NTS条件下的储水定额可以减少到750m~3/hm~2。 在夏季休闲期,NTS的抑制蒸发率比CTS和CTB分别提高12.87%和18.32%(P0.01),NTS的日均蒸发量比CTS和CTB分别减少59.85%和64.14%(P0.01);储水定额为750m~3/hm~2的日均蒸发量比1200m~3/hm~2、1650m~3/hm~2和2100m~3/hm~2分别减少了23.58%、38.64%和44.91%(P0.05)。在冬季休闲期,NTS的抑制蒸发率比CTS和CTB分别提高1.04%和9.66%(P0.01),NTS、CTS和CTB的日均蒸发量分别为0.24、0.28和0.40m~m~/d,NTS比CTS和CTB分别减少16.53%和41.10%(P0.01);储水定额为750m~3/hm~2的日均蒸发量比1200m~3/hm~2、1650m~3/hm~2和2100m~3/hm~2分别减少了42.03%、59.41%和76.36%(P0.01)。NTS的全生育期的日均蒸发量比CTB和CTS的分别多0.16和0.13mm/d(P0.05);在时间上,NTS下的春小麦前期耗水相对小,中期耗水大,收获时耗水又减小;在空间上NTS只是改变了棵间土壤蒸发与叶面蒸腾之间的耗水比例。 ⑵在春小麦的生育期,NTS的“低温效应”显著,表现出明显的“冷环境”。NTS的生育期土壤日均积温值在各土层中均小于CTS和CTB;三种耕作方式在生育期的土壤积温变化主要发生在土壤表层0~10cm这一范围内,尤其是NTS和CTS在5cm处出现土壤积温的突变,造成这一现象的原因是由于表层土壤结构发生变化而引起的。NTS的土壤温度的日变化幅度均明显地小于CTS和CTB的。各层的日变化的最高峰值出现的时间随着深度的增加逐步向后推移,如在0、5、10、15、20、25㎝各层的日变化的最高峰值出现的时间分别是14:00、15:00、16:00、18:00、19:00和20:00。灌溉后的土壤温度明显降低,且变化幅度较灌溉前明显减小,尤其是表层0cm处14:00降低的幅度最大。 ⑶NTS具有减小耕层(0～15cm)的土壤容重的作用,导致土壤热传导率的作用降低,这也同时说明了为什么NTS的地温比CTS和CTB都低的原因。 ⑷试验测定表明,NTS可以促进春小麦的生长,其株高在各个生育期均明显高于CTS和CTB;NTS除孕穗期和灌浆期外,在其他各生育期其叶面积指数均低于CTS和CTB的。 ⑸试验表明,由于NTS的“低温效应”,导致NTS的产量降低。储水定额对产量及产量构成因子没有显著影响(P0.05),而耕作方式对产量及产量构成因子均有显著影响:对千粒重的差异达到了显著水平(P0.05),对穗长、穗粒重、单株重、穗重、小穗数、穗粒数的影响差异极显著(P0.01);耕作方式对春小麦的粮食产量、生物产量的影响差异极显著(P0.01),CTBCTSNTS。 ⑹NTS降低了水分利用效率,这主要是由于NTS的产量降低导致的。各耕作方式对全生育期或全年的WUEB、WUEG、IWUEB和IWUEG的影响差异极显著(P0.01);但储水定额之间的影响差异不显著(P0.05)。 【关键词】：秸秆覆盖免耕 储水灌 土壤水分 土壤温度 容重 产量 水分利用效率
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S345;S512.12
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 引言7-8
• 第1章 文献综述8-13
• 1.1 概述8
• 1.2 国内外研究的现状及动态8-10
• 1.3 秸秆覆盖免耕对土壤环境及作物生长的影响10-13
• 第2章 材料与方法13-17
• 2.1 试验区概况13
• 2.2 试验设计13-14
• 2.3 试验测定项目及方法14-15
• 2.4 春小麦休闲期与生育期间的气象条件15-17
• 第3章 秸秆覆盖免耕储水灌技术的节水效应17-32
• 3.1 秸秆覆盖免耕储水灌技术在春小麦休闲期的节水效应17-22
• 3.2 秸秆覆盖免耕储水灌技术在春小麦生育期的节水效应22-31
• 3.3 小结31-32
• 第4章 秸秆覆盖免耕的土壤温度效应32-43
• 4.1 土壤积温的变化32-37
• 4.2 土壤温度的日变化37-41
• 4.3 不同处理对土壤容重的影响41
• 4.4 小结41-43
• 第5章 秸秆覆盖免耕对春小麦生长发育的影响43-48
• 5.1 秸秆覆盖免耕后春小麦的生育情况43
• 5.2 秸秆覆盖免耕对春小麦生长状态的影响43-47
• 5.3 小结47-48
• 第6章 秸秆覆盖免耕对春小麦产量的影响48-66
• 6.1 产量与产量构成因子的分析48-52
• 6.2 产量的主成分分析52-64
• 6.3 小结64-66
• 第7章 不同耕作方式的水分利用效率66-71
• 7.1 全生育期水分利用效率66-67
• 7.2 全年水分利用效率67-68
• 7.3 全生育期的灌溉水利用效率68-69
• 7.4 全年的灌溉水利用效率69-70
• 7.5 小结70-71
• 主要结论与讨论71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-78
• 导师简介78-79
• 个人简介79-80

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