论文摘要
2004～2006年,以洛阳9769为材料,在大田条件下,研究了少耕、免耕覆盖、深松覆盖和传统耕作对豫西旱坡地土壤理化性质、土壤酶、小麦生长发育和产量的影响,主要结论如下:1.通过不同耕作方式对冬小麦土壤物理特性的研究结果表明,耕作能明显降低表层土壤容重,其中深松覆盖处理的土壤容重显著低于其它三种耕作方式,少耕和传统耕作土壤容重虽小于免耕覆盖,但处理间差异不显著。在自然降雨条件下,平均土壤含水量整个小麦生育期免耕覆盖均最高,深松覆盖次之,少耕与传统耕作含量基本相当,免耕覆盖和深松覆盖间差异随生育进程的推进而减小。不同土层含水量免耕覆盖和深松覆盖均明显高于少耕和传统耕作,0～40cm土层免耕覆盖＞深松覆盖＞少耕＞传统耕作;50～160cm土层深松覆盖＞免耕覆盖＞传统耕作＞少耕。小麦生育后期,各耕作处理0～160cm土壤平均含水量明显下降,但保护性耕作可以减少土壤地表扰动,减少水分蒸发,具有提高土壤含水量的作用。不同耕作方式0～15cm土层土温均受气温的影响较大,土温变化幅度亦较大,但深层土壤土温变化趋势较小,而且深层土壤在大气温度较高时有降温效应,温度较低时有增温效应,0～30cm土层平均温度以传统耕作较高。深松覆盖和免耕覆盖土壤温度年变化过程中低温时有增温效应,高温时降温效应。2.通过不同耕作方式对冬小麦土壤化学特性的研究结果表明,保护性耕作可以降低土壤pH值,特别是在耕作层0～20cm可以显著地降低pH值。深松覆盖、免耕覆盖可以提高土壤有机质含量,特别是在冬小麦生育后期仍能保持较高的土壤有机质含量,根际土比非根际土更能表现冬小麦根系周围有机质含量变化的真实情况,受外界因素较少;耕作层内土壤有机质含量随土层深度而锐减,以0～20cm含量最高。土壤全氮、全磷、全钾含量在冬小麦生育期的变化不大,覆盖处理全磷含量损耗主要在10～30cm,而不覆盖处理主要在0～20cm,覆盖处理能减少表层土壤全氮和全磷的损失,全钾含量的变化最不明显。在冬小麦生育后期保护性耕作方式与传统耕作相比能提高土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量,深松覆盖、免耕覆盖与传统耕作间差异达到了显著水平,少耕与传统耕作间差异未达到显著水平。根际土土壤养分含量在不同生育时期显著高于非根际土土壤养分含量,更能表现冬小麦不同生育时期吸收养分的变化规律。3.通过不同耕作方式对冬小麦土壤酶活性的研究结果表明,不同耕作方式各种土壤酶活性在冬小麦生育时期变化趋势大致相同,土壤酶活性由冬前的较高水平在越冬期降至较低值,返青后回升,在拔节期达到峰值,随后下降,在生育后期除过氧化氢酶在开花期达到最低值外,脲酶、转化酶、淀粉酶和蛋白酶都是在灌浆期达到最低值,随后在成熟期缓慢回升。土壤酶活性与作物生长密切相关,在作物生长旺盛的时期,土壤酶活性随之上升,在缓慢的时候随之下降。土壤酶活性随土层深度加深而显著减少,根际土土壤酶活性在不同生育时期显著高于非根际土土壤酶活性,更能表现冬小麦不同生育时期土壤酶活性的变化规律。4.通过不同耕作方式对冬小麦的生长发育的研究表明,在返青前传统耕作和少耕分蘖较高,深松覆盖和免耕覆盖分蘖成穗率较高:株高的变化规律与分蘖规律大致相同,成熟期各处理差异不明显;保护性耕作叶面积指数灌浆后期较高,有利于小麦植株各器官的干物质积累,提高花后不同器官的干物质转运量和对籽粒的贡献率,提高小麦籽粒灌浆速率和籽粒干物质积累量,从而提高小麦的千粒重,最终获得较高的产量。5.通过不同耕作方式对冬小麦产量影响的研究表明,深松覆盖和免耕覆盖提高了有效穗数、穗粒数和干粒重:籽粒产量以深松覆盖最高,传统耕作最低。少耕、免耕覆盖、深松覆盖的产值、产投比、净效益都高于传统耕作,其中深松覆盖和免耕覆盖显著高于传统耕作和少耕。免耕覆盖对冬小麦产量的影响主要取决于作物年降雨量以及年内季节降雨分布。6.通过不同耕作方式下各因素之间的相关分析表明,各种土壤酶之间相关系数都达到了显著水平,土壤酶活性与作物产量密切;有机质与全氮、全磷、全钾间不显著,与碱解氮和速效磷间达到了极显著,与速效钾间达到了显著水平,碱解氮、速效磷、速效钾与作物产量达到显著相关;除转化酶、淀粉酶与速效磷不显著,土壤酶与碱解氮、速效磷、速效钾间都达到了显著或极显著相关,土壤酶可以反映土壤肥力状况,特别是可以灵敏的反映土壤速效钾的水平。综合本试验研究结果,通过对几种耕作方式之间效应分析的比较,深松覆盖可有效提高作物产量,对麦田土壤性状,土壤酶和作物的影响都明显高于其它耕作方式,是最适合豫西地区农业可持续发展的一种保护性耕作方式。