稻茬麦免耕种植技术模式及其效应研究

摘要

合理的免耕种植技术应为稻茬麦提供一个良好的生长环境，因此稻茬麦的生长效应也是评价种植技术合理性的关键依据之一。我国稻茬麦的种植技术模式较多，不同种植技术的研究较为分散且缺少系统对比。另外，种植技术的研究往往仅关注机具设计，较少涉及稻茬麦播种条件的定量研究。这些状况造成在评价一项种植技术的适应性时，无法描述不同种植技术模式的优劣，导致所研究的种植技术的稻茬麦生长以及产量效应不稳定，种植技术难于大面积推广应用。
　　本文探讨了几种精确种植技术模式的稻茬麦生长效应，运用自主构建的种子区微气候测试仪对不同种植技术模式的稻茬麦生长环境进行定量分析，配合使用根构型重构技术和植株茎叶扫描图像处理技术对稻茬麦的根系生长和植株茎叶生长特征进行分析研究，以期评价不同播种技术模式的适应性。
　　在系统总结稻茬麦的免耕种植技术模式基础上，选择免耕精量露播、免耕精量条播、免耕精密戳播3种精确种植技术模式开展田间试验，以传统耕作种植技术模式进行对比。结果表明所构建的试验装置能够满足均匀定量的单粒播种实验要求，通过实现精确的播种方式满足本项目针对稻茬麦免耕种植技术模式适应性研究的需求。
　　为了研究不同种植技术模式下的种子萌发环境，使用自主构建的种子区微气候测试装置检测种子所处区域温度和相对湿度，以此作为评价指标定量不同种植技术模式下的小麦种子区微气候特征。结果表明该测试系统稳定可靠、成本低、功耗低、操作维护方便，适合用于复杂的田间状况。
　　采用自主构建的种子区微气候测试仪，对不同种植技术模式处理下稻茬麦种子所处微气候进行监测，结合种子萌发及立苗状况评价不同种植技术模式的合理性。结果表明在免耕露播条件下，裸露在地表的种子区微气候变化幅度变化剧烈，且出苗率低;相比而言，免耕条播与免耕戳播的种子区微气候环境良好，出苗率相对较高。与此相比，在传统耕作措施下，由于水稻土的湿黏造成耕作过后大土决较多，造成种子区微气候变化较大、出苗率低、且幼苗生长较其他播种方式较慢。
　　为进一步定量不同种植技术模式的作物生长效应，利用根系构型的重构技术和扫描成像技术，对不同免耕种植技术模式的根系生长动态以及稻茬麦植株生长动态进行定量分析。结果表明，不同种植技术模式下根系竞争影响了根系在土体空间的分布均匀性，进而影响了根系的周向扩展能力。秸秆覆盖下的稻茬麦在前期生长过程中出现苗弱的状态，呈现出苗高苗细、叶长的现象，但随着生长进程的延续此现象逐渐减弱，后期秸秆覆盖下的稻茬麦植株茎秆粗壮、叶片宽厚、长势良好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 国内研究动态

1．2．2 国外研究现状

1．3 研究内容与研究思路

1．3．1 工作假说与研究内容

1．3．2 研究方法与思路

参考文献

第二章 稻茬麦免耕种植技术模式的研究

2．1 不同种植技术下机具的机理研究

2．1．1 免耕精量露播试验装置

2．1．2 模拟免耕精量条播试验装置

2．1．3 免耕精量戳播试验装置

2．2 田间小区试验研究

2．3 本章小结

参考文献

第三章 稻茬麦种子区微气候测试仪的构建

3．1 田间种子区微气候的监测特点

3．2 系统的功能设计和设计原则

3．3 系统的组成

3．4 系统各器件的选择

3．4．1 微小传感器检测模块

3．4．2 数据处理模块

3．4．3 数据存储模块

3．4．4 供电模块

3．5 软件的应用

3．6 田间应用实例

3．7 本章小结

参考文献

第四章 不同种植技术模式下稻茬麦种子区微气候变化及出苗响应

4．1 材料与方法

4．1．1 试验地概况

4．1．2 试验设计

4．1．3 测定内容与方法

4．1．4 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 不同种植技术模式下的种子区微气候的变化

4．2．2 不同微气候气候特征对稻茬麦出苗状况的影响

4．3 讨论

4．4 本章小结

参考文献

第五章 不同种植技术模式下稻茬麦地下部与地上部的响应

5．1 材料与方法

5．1．1 试验地概况与设计

5．1．2 稻茬麦根系3D构型测试与处理

5．1．3 稻茬麦植株茎叶指标动态监测

5．2 结果与分析

5．2．1 不同种植技术下的稻茬麦根系响应

5．2．2 不同种植技术模式下的稻茬麦植株茎叶指标动态变化响应

5．3 本章小结

参考文献

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

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