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： (1)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(P＜0.05)，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(P＜0.01)。研究表明在NTS条件下的储水定额可以减少到750m3/hm2。 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﹪(P＜0.01)，NTS的日均蒸发量比CTS和CTB分别减少59.85﹪和64.14﹪(P＜0.01)；储水定额为750m3/hm2的日均蒸发量比1200m3/hm2、1650m3/hm2和2100m3/hm2分别减少了23.58﹪、38.64﹪和44.91﹪(P＜0.05)。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﹪(P＜0.01)，NTS、CTS和CTB的日均蒸发量分别为0.24、0.28和0.40mm/d，NTS比CTS和CTB分别减少16.53﹪和41.10﹪(P＜0.01)；储水定额为750m3/hm2的日均蒸发量比1200m3/hm2、1650m3/hm2和2100m3/hm2分别减少了42.03﹪、59.41﹪和76.36﹪(P＜0.01)。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(P＜0.05)；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。 (2)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、25cm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。 (3)NTS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。 (4)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。 (5)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(P＞0.05)，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(P＜0.05)，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(P＜0.01)；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(P＜0.01)，CTB＞CTS＞NTS。 (6)NTS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(P＜0.01)；但储水定额之间的影响差异不显著(P＞0.05)。

目录

文摘

英文文摘

引言

第1章文献综述

第2章材料与方法

第3章秸秆覆盖免耕储水灌技术的节水效应

第4章秸秆覆盖免耕的土壤温度效应

第5章秸秆覆盖免耕对春小麦生长发育的影响

第6章秸秆覆盖免耕对春小麦产量的影响

第7章不同耕作方式的水分利用效率

主要结论与讨论

致谢

参考文献

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