靖边农牧交错区农田保护性耕作试验研究

摘要

本研究以毛乌素沙地南缘农田为基本研究对象，分春玉米保护性耕作模式试验研究和冬小麦引种试验研究两大部分内容，采用综合分析研究的方法，研究了保护性耕作的土壤水分、温度的动态变化规律，并分析了保护性耕作技术对水分利用效率、土壤容重、养分以及作物生长性状及产量等的影响，并从产投比角度对保护性耕作的经济效益进行了详细评价，取得了以下主要结论： 1.各耕作处理土壤含水量在0-20cm土层差异不大，在20cm土层以下各耕作处理的土壤含水量差异显著。各耕作处理的土壤水分是受作物生长期降雨和土壤冻融的影响而出现差异。总体来讲，秸秆和农膜覆盖可以明显增加土壤含水量，而免耕留茬地块的土壤含水量最低，NTP处理在作物秸秆的覆盖作用下，土壤含水量明显增大，各耕作处理的土壤含水量总体呈现出：(秸秆覆盖＞)翻耕+覆膜处理≥翻耕处理≥免耕留茬处理(＞CK)。 分析还发现翻耕+覆膜处理的土壤水分利用效率最高，春玉米高达16.97(有农田防护林)，冬小麦为48.64(2004)，翻耕处理的次之，免耕留茬处理的土壤水分利用效率最低，春玉米仅为12.60(无农田防护林)，冬小麦为40.83(2004)。 2.各耕作处理的土壤温度在地表层差异最小，其他层次呈现出翻耕+覆膜处理的温度最高，其他三种耕作处理则基本没有差异，翻耕+覆膜处理的增温对早春玉米的发芽具有积极作用，但覆盖农膜对冬季冬小麦的土壤温度基本上没有影响，如何提高冬季土壤温度是制约冬小麦引种成败的关键。研究还发现，各耕作处理的土壤温度在作物苗期差异显著，随着作物的生长彼此之间的土壤温度差异逐渐缩小。 3.免耕留茬和秸秆覆盖等保护性性耕作措施增加了土壤表层0-20cm的土壤容重，而对20cm深度以下的土层的容重影响不是特别明显。传统耕作处理和翻耕+覆膜处理0-20cm深度的土壤容重则有减小的趋势。 4.保护性耕作措施对0-20cm深度的土壤养分影响较大，而对20cm深度以下的土层的养分的影响较小；研究还发现，春玉米和冬小麦对K元素和N元素吸收最多，适当的增加含N、K元素肥料的施入，对改善土壤肥力结构，增加作物产量具有重要意义。 5.不同耕作措施对作物的生长发育和产量作用效果不同。翻耕+覆膜处理的作物出苗时间比传统耕作处理提早1-2天，而免耕留茬处理则比传统耕作处理迟1-2天出苗；作物出苗率和产量均呈现出：翻耕+覆膜处理＞传统耕作处理＞免耕留茬处理＞秸秆覆盖处理。春玉米耕作+覆膜处理的百粒重高达37.39g，远高于免耕留茬处理的百粒重(35.24g(有农田防护林)、33.85g(无农田防护林))和传统耕作处理的百粒重(36.02g(有农田防护林)、35.79g(无农田防护林))，秸秆覆盖处理的玉米百粒重也只有34.71g。研究还发现，冬小麦的地上秸秆干物质量差异显著，明显呈现出耕作+覆膜处理＞传统耕作处理＞免耕留茬处理，而地下根系则不存在显著差异。 6.不同的耕作模式的作物的经济效益有显著差异。耕作+覆膜处理的经济收入最高，春玉米可达9229.5元/hm2，冬小麦也高达8107.7元/hm2(2004)，但其相应的投入也高，分别为3982.5元/hm2、3397.5元/hm2，其产投比仅为3.32和3.39；尽管免耕留茬处理的经济效益不高，春玉米最高仅为7542.0元/hm2(有农田防护林)，冬小麦也只有5791.8元/hm2(2005)，但是其投入也较低，春玉米仅为2895.0元/hm2(有农田防护林)冬小麦为2310.0元/hm2(2005)，结果免耕留茬处理的产投比春玉米高达3.61(有农田防护林)，冬小麦也高达3.51(2005)。综合比较后发现，该区作物的产投比呈现：免耕留茬处理＞翻耕+覆膜处理＞传统耕作处理＞秸秆覆盖处理。从经济的角度来讲，免耕留茬处理应该是效益最高的生产经营方式。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章研究内容与试验设计

第三章保护性耕作对土壤水分、温度和容重的影响

第四章保护性耕作对土壤养分的影响

第五章保护性耕作对作物生长发育及产量的影响

第六章保护性耕作的社会经济效益分析

第七章结论与讨论

参考文献

致谢

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