少免耕和秸秆还田对土壤理化性质及作物周年产量的影响

【摘要】：保护性耕作是一种新型的耕作方式,通过免耕、秸秆覆盖等方式实现保水保土效果,改善作物土壤生态环境,间接影响作物的生长发育与产产量。本试验于2006年开始,连续进行了6年定位试验,共设计了两种种植模式、三种耕作方式6种处理,初步探讨不同保护性耕作措施对丘陵区土壤理化性质及作物周年产量的影响。主要研究结果如下： 1连续6a定位试验后,保护性耕作降低了土壤0-20cm、20-40cm土壤耕层容重。0～20cm土层改善较为明显,其中麦/玉/薯(M1)模式下,垄播沟覆(LS)、周年免耕(NTS)容重分别比对照传统翻耕(T)降低了8.87%、4.13%;麦/玉/豆(M2)模式下,LS、NTS容重分别比对照T降低了6.09%、4.69%。两种模式下,保护性耕作均不同程度增加了土壤孔隙度,在0-20cm土层,M1和M2模式LS处理土壤总孔隙度比T分别提高了5.20%、3.54%。 2保护性耕作对土壤团聚性能改善不是很明显。对团聚体组成和稳定性分析发现,各处理之间大于0.25mmm干筛团聚体数量和大于0.25mmm湿筛水稳性团聚体数量差别不大,但团聚体含量两种保护性耕作处理均大于传统耕作。就团聚体平均重量直径MWD而言,保护性耕作方式在两种模式下都高于传统翻耕,保护性耕作土壤抗侵蚀能力增强,保护性耕作方式相比对照团聚体破坏率降低。 3与传统翻耕相比,保护性耕作提高了土壤田间持水量、凋萎系数及有效水含量,提高了土壤持水能力,两种模式0～20cm、20-40cm土层均以NTS处理土壤持水性能最高。对土壤水分特征曲线分析发现,M1和M2模式下,0-20cm和20-40cm土层保护性耕作措施均大于传统翻耕,采用Gardner模型对水分特征曲线进行拟合发现,其中,A值0-20cm和20-40cm土层免耕秸秆覆盖和垄播沟覆均大于传统翻耕,保护性耕作方式土壤持水能力优于传统耕作方式；B值,0～20cm垄播沟覆小于周年免耕和传统翻耕,20-40cm呈相反趋势。0～20cm、20～40cm层各吸力段比水容量(0)值大体趋势为：周年免耕和垄播沟覆处理均大于传统耕作,保护性耕作释水能力增强。 4对土壤的入渗性能研究发现,累积入渗量均表现为：保护性耕作方式传统翻耕方式,NTS、LS提高了土壤的累积入渗量,分别比传统耕作平均增加30.75%、41.77%。各处理0～15min入渗速率摆动幅度较大,15min以后趋于平稳,初始入渗速率变化范围为：5.6～6.0cm/min,两种模式各处理均在70min以后达到稳定入渗速率,且稳定入渗速率均以LS最高,分别为M1:1.18cm/min, M2:0.80cm/min.相对传统耕作,M1模式NTS、LS稳定入渗速率分别提高了0.17、0.31m/min, M2模式NTS、LS分别提高了0.15、0.27m/min,各处理M1模式稳定入渗速率要略高于M2模式。 5试验研究结果显示,保护性耕作增加了土壤pH,土壤有机质,除M1模式T处理有机质含量最高外,其他均为保护性耕作大于传统耕作,且达到极显著水平。其中,M2模式,NTS、LS均高于传统翻耕,分别比对照高出12.39%、3.85%。总体上,保护性耕作增加了土壤养分含量,两种模式全N、全K均表现为NTSTLS,M2模式NTS全N含量最高；全磷：M1模式NTSLST,M2模式NTSTLS。两种模式下,相比对照,碱解氮均呈现出LSNTST的趋势,两种保护性耕作方式有效磷均有所增加；速效钾的变化为,M1模式,NTS比T高35.67mg/kg,LS则与T相差不大,M2模式,NTS比T高22.62mg/kg,LS比T减少30.85mg/kg。土壤阳离子交换量表现为,两种保护性耕作显著高于传统耕作,表现为NTSLST的趋势。 6分析6a产量数据得出,不同处理下各作物产量随年份的延长而增加,周年产量也基本上随年限的延长而增加,相对传统翻耕保护性耕作增幅较大。M1模式下,三种作物均表现为NTSLST的趋势。与传统耕作相比,NTS、LS小麦产量比对照平均增加分别为1581.45kg/hm2、75.75kg/hm2；玉米产量比对照平均增产分别为42.37%、17.48%；甘薯产量平均比对照平均增加2269.65kg/hm2、1738.95kg/hm2。M2模式下,与对照相比,实施保护性耕作措施,小麦表现为减产,玉米产量NTS表现为增产,大豆产量LS比对照增产13.89%,NTS表现为减产。 【关键词】：保护性耕作 秸秆还田 土壤理化性状 作物周年产量
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S345
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 前言10-17
• 1.1 国内外研究进展10-16
• 1.1.1 保护性耕作及国内外研究概况10-12
• 1.1.2 保护性耕作对土壤物理性质的影响12-14
• 1.1.3 保护性耕作措施对土壤化学性质的影响14-15
• 1.1.4 保护性耕作对作物产量的影响15-16
• 1.2 研究目的与意义16-17
• 2 材料与方法17-20
• 2.1 研究区概况17
• 2.2 试验材料17
• 2.3 试验设计17-18
• 2.4 田间管理措施18-19
• 2.5 测定项目及方法19-20
• 2.5.1 土样采集19
• 2.5.2 土壤物理性状测定19
• 2.5.3 土壤化学性状测定19-20
• 2.5.4 作物产量测定20
• 3 数据统计与分析20
• 4 结果与分析20-37
• 4.1 保护性耕作对土壤物理性状的影响20-32
• 4.1.1 对土壤容重的影响20-21
• 4.1.2 对土壤孔隙的影响21-22
• 4.1.3 对土壤机械稳定性团聚体组成的影响22-23
• 4.1.4 对土壤水稳性团聚体的影响23-24
• 4.1.5 对土壤团聚体平均重量直径(MWD)与团聚体结构破坏率的影响24-25
• 4.1.6 对土壤持水能力的影响25-26
• 4.1.7 对土壤水分特征曲线的影响26-28
• 4.1.8 GARDNER模型拟合水分特征曲线参数的影响28-29
• 4.1.9 对土壤比水容量C(T)的影响29-30
• 4.1.10 对土壤入渗速率的影响30-32
• 4.2 保护性耕作对土壤化学性状的影响32-35
• 4.2.1 对土壤PH及有机质的影响32-33
• 4.2.2 不同处理对土壤全效养分的影响33-34
• 4.2.3 对土壤速效养分及CEC的影响34-35
• 4.3 对作物周年产量的影响35-37
• 5 讨论与结论37-42
• 5.1 土壤结构改善37-38
• 5.2 土壤水分运动能力38-39
• 5.3 土壤养分变化39-40
• 5.4 作物周年产量效应40-42
• 参考文献42-50
• 致谢50

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

2种保护性耕作技术对小麦产量的影响    范春燕;许继东;

保护性耕作对黄土高原玉米-小麦-大豆轮作系统产量及表层土壤碳管理指数的影响    杨晶;沈禹颖;南志标;高崇岳;牛伊宁;王先之;罗彩云;李光棣;

长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤物理质量的影响    张仁陟;罗珠珠;蔡立群;黄高宝;李玲玲;谢军红;

保护性耕作对黄土高原塬区作物轮作系统磷动态的影响    郑丽娜;王先之;沈禹颖;

秸秆覆盖对夏玉米生长过程及水分利用的影响    陈素英,张喜英,胡春胜,刘孟雨

豫西黄土坡耕地保护性耕作保水效果研究    苏子友,杨正礼,王德莲,蔡典雄,姚宇卿,吕军杰,张洁

保护性耕作对黄土高原旱地表土容重和水分入渗的影响    罗珠珠,黄高宝,张国盛

北方农牧交错带干旱区保护性耕作对土壤水分的影响研究    秦红灵,李春阳,高旺盛,董孝斌

保护性耕作研究进展与评述    师江澜;刘建忠;吴发启;

保护性耕作对黄土高原旱地地表土壤理化性状的影响    孙利军;张仁陟;黄高宝;

稻田保护性耕作土壤微生物特性研究    谢卓霖

保护性耕作对土壤理化性状及作物产量与品质的影响    王亚雷

生姜对钙镁硼锌吸收分配规律的研究    徐坤;康立美;赵德婉;

硒对番茄叶片中谷胱甘肽过氧化物酶活性及产量和品质的影响    李彦,罗盛国,刘元英,陈友,赵久明,姜伯文

山东高产粮田腐殖质组成特征及影响因子研究    杨力,于淑芳,宋国菡,张民,丁光国

山东省高产粮田养分状况及施肥影响的研究    于淑芳,杨力,孙明,马丽,宋国菡,丁光国

硫素对冬小麦品质和产量的影响    王东,于振文,樊广华,潘庆民

山东主要土壤对水溶性磷肥的固定    于淑芳,高弼模,张玉兰,刘文妍

无土育苗基质不同施肥量对西瓜幼苗生长及养分吸收的影响    赵明,蔡葵,赵征宇

BA-生物种衣剂在番茄上的应用效果    方新,王志学,冯健

山东褐土高产农田的供磷特性    孟庆华;李根英;王吉光;王刚;张延亮;

重金属Pb、Cd在石灰性褐土上对小白菜生长及产量的影响    郭晓燕;袁玲;

安徽沿淮地区几种类型土壤的电荷性质研究    李孝良;于群英;纵艳芝;

Nutrismart生态肥中微生物释放硅的效果    甘旭华;唐欣昀;Raymond Liu;

钾肥运筹对小麦氮素和钾素吸收利用及产量和品质的影响    武际;郭熙盛;

春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下N肥施用量研究    何传龙;郭熙盛;王文军;武际;

安徽省部分水稻土中氟含量及其影响因素研究    李孝良;孙莉;于群英;

覆盖免耕对棉田土壤物理性质及棉花生理特性的影响    郑曙峰;王维;徐道青;屈磊;

减量施肥对菜地土壤养分淋失及春甘蓝产量的影响    何传龙;马友华;李帆;蒋光月;周维平;

美盛肥料对油菜经济性状和产量的影响    张祥明;

氮肥运筹对小麦产量及生长性状的影响研究    王家嘉;李录久;吴萍萍;

安徽省主要土壤铅含量及其与小麦幼苗生长相关性研究    常江;杜艳;姚艳娟;

砂姜黑土区小麦玉米轮作秸秆全量还田对冬小麦的生理生态效应    屈会娟

砂姜黑土区小麦玉米一年两熟秸秆全量还田对夏玉米生育及产量影响研究    沈学善

不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究    赵锦梅

不同耕作措施对绿洲灌区冬小麦“根土系统”的影响    冯福学

交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理    杨彩红

施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究    贺春燕

保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响    杨江山

中国西北主要农作物对气候变化的响应    王润元

绿洲棉田磷素养分资源高效利用机理和技术研究    陈波浪

伊犁绢蒿生理生态适应性的研究    侯钰荣

铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响    武少伟

等高绿篱—农业复合系统土壤CO_2和N_2O排放特征    莫琼

砷污染地下水修复的渗透反应墙材料筛选及除砷机理研究    马琳

菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响    倪玲珊

不同油菜品种硼吸收利用差异与细胞壁组分关系的研究    潘媛

江汉平原油菜—水稻轮作制度下施肥效果及经济效益的研究    宁大伟

养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响    毕磊

施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响    朱小娇

不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点    杨莹莹

污泥污染土壤中接种AM真菌对紫云英生长及重金属吸收的影响    费云舟

小麦垄作栽培的肥水效应及光能利用分析    王旭清,王法宏,董玉红,任德昌,曹宏鑫

国内外免耕技术应用概况    王法宏,冯波,王旭清

小麦垄作栽培技术的生态生理效应    王法宏,刘世军,王旭清,任德昌,曹宏鑫,张立民,李汉元

保护性耕作在加拿大的研究及现状    王延好,张肇鲲

秸秆还田对作物产量及土壤养分的影响    李孝勇,武际,朱宏斌,王允青

喀斯特生态治理区石漠化过程土壤抗蚀性研究    贺祥;熊康宁;陈洪云;

互助县保护性耕作试验    魏宏;

2种保护性耕作技术对小麦产量的影响    范春燕;许继东;

旱地农业保护性耕作体系与免耕播种技术    陈君达;王兴文;李洪文;

北京山地几种针叶林土壤酶特征及其与土壤理化性质的关系    薛文悦;戴伟;王乐乐;戚俊;李晓红;

我国保护性耕作制发展现状与趋势    高旺盛;张海林;

华北平原麦玉两熟区覆盖免耕土壤—作物系统农田耗水与调控    张海林

南方水田土壤有机碳变化特征及保护性耕作增碳效应研究    许泉

红壤坡地土壤水分入渗与再分布规律的研究    张莉

保护性耕作对黄土高原旱地土壤渗透性能的影响    罗珠珠

保护性耕作不同施肥模式下土壤特性与春玉米生长发育研究    杨海涛

河北坝上农牧交错区不同下垫面土壤风蚀监测及研究    王云超

黄土高原旱地农田生态系统N素循环及其环境效应研究    陈磊

“懒汉种田”引发农耕革命    徐永升;

发展保护性耕作的浅谈    张利霞;张霞;

黄土地上的现代农业    

葫芦岛市机械化保护性耕作效益分析    邸颖;

保护性耕作的本质与发展前景    吴崇友,金诚谦,魏佩敏,夏晓东,卢晏

保护性耕作——农业新技术    李春杰 ,侯军兴 ,郭树满 ,赵大旭

旱地玉米保护性耕作经济效益分析    李洪文,高焕文,周兴祥,毛宁

华北平原一年两熟保护性耕作体系试验研究    周兴祥,高焕文,刘晓峰

保护性耕作的发展简况    

渭北旱原不同保护性耕作方式水肥增产效应研究    方日尧,同延安,赵二龙,梁东丽

东北地区保护性耕作研究进展与建议    李宝筏;杨文革;王勇;邱立春;吴仕宏;王瑞丽;林静;

保护性耕作条件下深松机具的研究现状与展望    王瑞丽;李宝筏;邱立春;林静;

天津市保护性耕作技术创新项目中期评估报告    

保护性耕作的发展    高焕文;

机械化保护性耕作与可持续生态农业试验研究    陈生正;苗富才;

我国保护性耕作发展趋势与存在问题    李洪文;高焕文;王晓燕;李问盈;

保护性耕作与环境保护分析报告    费国盛;

河北省保护性耕作技术创新项目中期评估报告    

保护性耕作条件下农田土壤的风蚀特性试验研究    陈建强;赵满全;陈智;

全方位深松保护性耕作技术的研究    张林田;郭新荣;

我省保护性耕作推广难题亟待破解    本报记者 王雅萍

保护性耕作：大旱之年优势凸显    本报记者 何定明　赵天冬

保护性耕作亟待推广    YMG记者 吉忠　通讯员 李光毅 曲永刚

保护性耕作首次进入甘肃重点推广“十大技术”    记者 李乐 通讯员 刘文武

呼伦贝尔全面推广保护性耕作    闫兴军

齐河25万亩保护性耕作小麦“根壮苗青”    郑军　宋宜广

保护性耕作旱涝都增收    本报记者 刘丽娜　通讯员 任洪珍

“懒汉田”让农民真正“多收了三五斗”    本报记者 段伟华

“懒汉田”里尝甜头    本报记者 王恩瑞　本报通讯员 王雷

山西夏粮喜丰收 保护性耕作功不可没    本报记者 李乐

保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响    杨江山

一年两熟地区机械化保护性耕作体系试验与分析    周兴祥

黄土丘陵沟壑区保护性耕作条件下土壤物理性质及水土流失研究    王立

保护性耕作防治土壤风蚀的试验研究    臧英

土壤风蚀及保护性耕作减轻沙尘暴的试验研究    周建忠

旱地机械化保护性耕作径流与土壤水分平衡模型试验研究    王晓燕

机电伺服触觉式秸秆导向系统试验研究    魏延富

阴山北麓保护性耕作地表抗风蚀效果的试验研究    刘汉涛

保护性耕作条件下土壤水分运动规律的研究    汪可欣

阴山北麓农牧交错区地表土壤抗风蚀能力测试研究    陈智

宁夏固原地区保护性耕作技术试验研究    张权

保护性耕作对豫西黄土坡耕地水肥动态影响的研究    苏子友

少免耕和秸秆还田对土壤理化性质及作物周年产量的影响    田佳乔

保护性耕作对塿土碳氮分布及性质的影响    王彩霞

四川稻田保护性耕作对土壤理化性质的影响研究    严洁

机械化保护性耕作专家系统研究    李伟

不同耕作措施下土壤持水性及其影响因素    李成有

保护性耕作对旱地麦—豆双序列轮作水分利用的影响    郭清毅

秸秆覆盖度图像处理识别及其对出苗率的影响    赵丽

“旱三熟”种植区保护性耕作的效应及模式研究    邹聪明