黑龙江西部风沙土区坡耕地保护性耕作技术节水增产效应研究

论文摘要

黑龙江省西部风沙土区,地处松嫩平原腹地,是我国北方旱作地区的重要组成部分,是我国重要的商品粮基地和优质玉米生产和出口基地。长期以来此地区重开发轻管理,重产出轻投入,大部分为单一的生产模式,尤其是近年来生态环境逐渐恶化,自然灾害频繁发生,沙化现象日益加剧,土地生产力大幅度下降,严重影响了该地区农业的稳定和持续发展。本文通过于2008年和2009年在黑龙江省大庆市杜蒙县进行的田间小区试验,研究了黑龙江西部风沙土区坡耕地保护性耕作措施（包括:行间覆膜措施、垄向区田措施、间覆膜与垄向区田集成措施和秸秆覆盖措施）对土壤含水率、土壤贮水量、玉米各项生物指标（包括叶面积、株高、茎粗、干物质积累、产量及构成要素等）等的影响,并且对不同保护性耕作措施进行了综合评价,提出了适合黑龙江西部风沙土区坡耕地的最佳保护性耕作措施方案。研究结果表明:不同保护性耕作措施对土壤含水率,水分利用效率,以及玉米的生物性状指标和产量的影响较大。其中不同保护性耕作措施对土壤含水率有明显提高的效果,尤其对地表以下0-40cm土壤含水率的影响较明显,其提高土壤含水率的作用依次为:行间覆膜与垄向区田集成措施、行间覆膜措施、秸秆覆盖措施和垄向区田措施。在水分利用效率方面除秸秆覆盖措施比对照低0.29个百分点外,其他保护性耕作措施均高于对照处理,行间覆膜与垄向区田集成措施和行间覆膜措施比对照分别提高了23.41%和24.88%,差异显著,垄向区田措施比对照提高了3.7%。在玉米叶面积指数、株高、茎粗及干物质积累等生物性状方面,不同保护性耕作措施表现出相似的影响程度,依次为行间覆膜与垄向区田集成措施>行间覆膜措施>垄向区田措施>常规处理措施>秸秆覆盖措施。在产量方面,行间覆膜与垄向区田集成措施和行间覆膜措施表现优异,分别比对照提高26.38%和24.41%,增产效果显著。垄向区田措施比对照增产4.33%,增产效果一般。秸秆覆盖措施却出现减产效果,这是由于在玉米生长初期秸秆覆盖对地温的抑制作用,影响了玉米的生长,致使其产量比对照减低了1.18%。综合试验的分析结果可看出,不同保护性耕作措施除秸秆覆盖措施外,其余不同措施对玉米生长和产量的提高均有有利影响,其中行间覆膜与垄向区田集成措施和行间覆膜措施的效果最显著。秸秆覆盖措施虽有稍微减产的效应,但是此措施对于提高土壤含水率比较明显,有较好的蓄水保墒效果。采用灰色关联法对不同保护性耕作措施的单位投入值、产出值及耗水量等因素进行综合评价,不同措施的综合效果为:行间覆膜与垄向区田集成措施>行间覆膜措施>垄向区田措施>秸秆覆盖措施>常规处理措施。由此综合以上结果可得出,行间覆膜与垄向区田集成措施为黑龙江西部风沙土区节水增产最有效的保护性耕作措施。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内保护性耕作技术研究动态和趋势
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试区概况
• 2.2 试验设计
• 2.3 测定指标及方法
• 2.4 数据处理方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同保护性耕作措施对土壤含水率的影响
• 3.2 不同保护性耕作措施对土壤贮水量的影响
• 3.2.1 对0-100cm 层位土壤贮水量的影响
• 3.2.2 对不同层位土壤贮水量的影响
• 3.3 不同保护性耕作措施对玉米耗水量的影响
• 3.4 不同保护性耕作措施对玉米生物性状的影响
• 3.4.1 对玉米叶面积指数的影响
• 3.4.2 对玉米株高和茎粗的影响
• 3.4.3 对玉米干物质积累的影响
• 3.4.4 对玉米成产因素的影响
• 3.4.5 对水分利用效率的影响
• 3.5 秸秆覆盖措施的土壤温度效应
• 3.5.1 秸秆覆盖处理对不同深度土壤温度日变化的影响
• 3.5.2 秸秆覆盖处理对各层地温最大日振幅的影响
• 3.5.3 地温对玉米生物性状的影响
• 3.6 不同保护性耕作耕作的措施经济效益
• 4 基于灰色关联投影法的保护性耕作技术模式综合评价
• 4.1 灰色关联投影法原理
• 4.2 技术模式综合评价
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文