保护性耕作条件下土壤物理性状及土壤侵蚀研究

论文摘要

在陇中黄土高原半干旱区连续7年的保护性耕作试验的基础上,于2007年在坡耕地上建立天然降雨径流小区,选取甘草、板蓝根、苜蓿等作物,在几种典型的保护性耕作措施下采集土壤样品、分析土壤物理性状并观测泥沙流失规律,以期找出该区较好的水土保持模式。本研究旨在为今后更好的做好黄土高原地区水土保持工作提供参考资料。本研究分为两个部分,第一部分是道地药材保护性耕作试验,试验设传统耕作下板蓝根与甘草间作(TIL)、春小麦与甘草间作(TWL)、免耕不覆盖下板蓝根与甘草间作(NTIL)、春小麦与甘草间作(NTWL)、免耕秸秆覆盖下板蓝根与甘草间作(NTSIL)、春小麦与甘草间作(NTSWL)6个处理。第二部分是粮草豆隔带种植保护性耕作试验,试验设传统耕作下春小麦与苜蓿间作(TWL*)、马铃薯与苜蓿间作(TPL)、鹰嘴豆与苜蓿间作(TCL)、免耕秸秆覆盖下春小麦与苜蓿间作(NTSWL*)、马铃薯与苜蓿间作(NTSPL)、鹰嘴豆与苜蓿间作(NTSCL)6个处理,得出以下结论:(1)保护性耕作对土壤物理性状的影响①不同耕作措施对土壤容重的影响是不同的,免耕秸秆覆盖(NTS),相对于传统耕作(T),具有减小表层0~5cm土壤容重的作用。②NTS能显著提高0~5cm表层土壤的总孔隙度。③保护性耕作对表层土壤紧实度影响较大,NTS可以显著地降低0~5cm土壤紧实度。各处理土壤紧实度在空间上均呈现出增大—减小—增大—减小的波动型变化趋势。④不同处理干筛团聚体结构组成中10~5mm,5~3mm和2~1mm三个粒级的团聚体含量相差不大,3~2mm团聚体的含量最低。泡水湿筛后,土壤团聚体的破坏率较高,高达92.34%。⑤NTS可以显著提高土壤表层饱和导水率。(2)保护性耕作对坡耕地土壤侵蚀的影响①保护性耕作具有良好的防止土壤侵蚀效应,道地药材保护性耕作各处理的水土流失总量为TWL>NTWL>NTSWL>TIL>NTIL>NTSIL,粮草豆隔带种植保护性耕作各处理为TWL*>NTSWL*>TCL>NTSCL>TPL>NTSPL。②2007年8与8日次降雨产沙产流情况与全年产沙产流趋势一致,2007年不同处理的水土流失总量主要产生在一两次降雨过程,8月份是坡耕地产沙产流的敏感期。③流失泥沙的养分含量中有机质、速效N、速效P、速效K的流失总量最大,全N、全P的流失总量最小。NTS能显著的减少速效K、速效N、全N、全P的流失总量,各处理间流失泥沙的pH值变化不大,平均为8.37。④径流量、侵蚀量与降雨量的回归关系十分显著。

论文目录

• 中文摘要
• Summary
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 土壤侵蚀研究概况
• 1.1.1 土壤侵蚀概况
• 1.1.2 国内外土壤侵蚀研究进展概况
• 1.2 保护性耕作研究概况
• 1.2.1 保护性耕作的概念
• 1.2.2 保护性耕作的基本原理及类型
• 1.2.3 保护性耕作的意义
• 1.2.4 国内外保护性耕作研究进展概况
• 1.2.5 目前保护性耕作研究存在的问题
• 第二章 试验设计与方法
• 2.1 试区概况
• 2.2 试验设计
• 2.3 试验材料
• 2.4 试验测定项目和方法
• 第三章 保护性耕作对土壤物理性状的影响
• 3.1 道地药材保护性耕作对土壤容重的影响
• 3.2 道地药材保护性耕作对土壤孔隙度的影响
• 3.3 道地药材保护性耕作对土壤紧实度的影响
• 3.4 道地药材保护性耕作对土壤团聚体的影响
• 3.5 粮草豆隔带种植保护性耕作对土壤团聚体的影响
• 3.6 道地药材保护性耕作对土壤饱和导水率的影响
• 第四章 保护性耕作对坡耕地土壤侵蚀的影响
• 4.1 试验期间的降雨特征分析
• 4.2 道地药材保护性耕作对坡耕地土壤侵蚀的影响
• 4.2.1 不同处理径流量及土壤侵蚀量比较
• 4.2.2 不同处理水土流失总量比较
• 4.2.3 不同处理次降雨下产流产沙情况比较
• 4.2.4 不同处理次降雨下泥沙养分流失特点
• 4.2.5 相关性分析
• 4.3 粮草豆隔带种植保护性耕作对坡耕地土壤侵蚀的影响
• 4.3.1 粮草豆隔带种植保护性耕作对地表径流的影响
• 4.3.2 粮草豆隔带种植保护性耕作对土壤侵蚀量的影响
• 4.3.3 粮草豆隔带种植保护性耕作对泥沙流失养分含量的影响
• 4.3.4 不同处理产沙产流回归分析
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 主要结论
• 5.1.1 保护性耕作对土壤物理性状的影响
• 5.1.2 保护性耕作对坡耕地土壤侵蚀的影响
• 5.2 讨论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介