保護(hù)性耕作措施的綜合效應(yīng)研究及其生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià).pdf

1、中文摘要本文采用綜合試驗(yàn)的研究方法，研究了保護(hù)性耕作對(duì)土壤水分變化規(guī)律及水分利用效率、對(duì)土壤養(yǎng)分及地溫、對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成的影響，并從防止土壤水蝕、風(fēng)蝕的角度評(píng)價(jià)了保護(hù)性耕作的生態(tài)效應(yīng)。取得了如下主要結(jié)論:1.旱作農(nóng)田土壤水分變化動(dòng)態(tài)可分為雨季增墑期、緩慢失墑期和作物生長(zhǎng)耗水期3個(gè)時(shí)期。作物收獲前至8月中旬為土壤增墑期，其長(zhǎng)短和土壤貯水量的多少與降水特征、地表狀況(覆蓋材料的有無及其種類)、土壤耕作等有關(guān)，免耕秸稈覆蓋有利于增加此

2、期土壤的貯水量雨季增墑期結(jié)束至來年作物播種季節(jié)為表層土壤緩慢失墑期，此期失墑多少受地表狀況的影響較大，免耕秸稈覆蓋有很好的抑蒸保墑作用。作物生長(zhǎng)期土壤水分狀況主要受自然降水、地表蒸發(fā)和作物蒸騰耗水3個(gè)因素控制，作物生長(zhǎng)苗期因受降水和地表蒸發(fā)的影響，貯水量呈波動(dòng)式變化作物快速生長(zhǎng)期，貯水量迅速下降，開花末期達(dá)谷值貯水量下降的幅度主要受作物長(zhǎng)勢(shì)的影響。小麥一豌豆序列比豌豆一小麥序列有利于土壤表層水分的蓄積。早作農(nóng)田整個(gè)土壤剖面(0200cm

3、)貯水量的變化規(guī)律總體與表層030cm貯水量的變化動(dòng)態(tài)相似，但就整個(gè)土壤剖面上貯水量而言，免耕秸稈覆蓋并無明顯優(yōu)勢(shì)，其抑蒸保墑作用僅表現(xiàn)在耕層030cm序列間在作物生長(zhǎng)期0200cm土壤剖面的貯水量變化幅度差異較大，豌豆一生的耗水量要小于春小麥。2.河西灌區(qū)水澆地土壤水分狀況變化及節(jié)水效應(yīng)研究表明，采用秸稈覆蓋是充分利用麥秸資源節(jié)水改土、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的非工程性的高效生態(tài)節(jié)水措施。儲(chǔ)水定額在900m3hm“較適宜，儲(chǔ)水灌溉時(shí)期在9月中旬到

4、I1月上旬為好。秸稈還田配合適當(dāng)灌溉量具有很好的節(jié)水、保墑作用，以灌溉量600m3hrr秸稈還田的節(jié)水保墑作用最好。3.不同保護(hù)性措施提高了土壤中氮的含量。試驗(yàn)期間各處理土壤不同層次錢態(tài)氮含量均顯著增加，特別是表層030cm，平均增加至試驗(yàn)初期的6.69倍。耕作處理錢態(tài)氮含量增長(zhǎng)幅度大于相應(yīng)的免耕處理，小麥一豌豆輪作模式下TTPTS各處理030cm錢態(tài)氮含量分別增至試驗(yàn)初期的9.787.198.14倍，而NTNTPNTS在030cm錢態(tài)

5、氮含量則分別增至試驗(yàn)初期的5.004.016.52倍。輪作模式對(duì)錢態(tài)氮的變化影響不大。不同輪作模式硝態(tài)氮的變化迥然不同，小麥一豌豆輪作中各處理030cm硝態(tài)氮的平均減少至試驗(yàn)初期的0.97倍，而豌豆一小麥輪作各處理030cm硝態(tài)氮含量平均增至試驗(yàn)初期的1.42倍。流含沙量與不同土地利用現(xiàn)狀有很大關(guān)系，采取水保措施能明顯降低土壤水蝕。在大田作物生產(chǎn)中，種植不同作物產(chǎn)生的土壤侵蝕不盡相同，一般休閑地最重，中耕作物次之，密植作物最小。各種水保

6、措施(少耕小麥、種植牧草和土地休閑)的水保效應(yīng)受坡度的影響很大，種植水土保持植物或農(nóng)作物的土壤侵蝕量、水土流失量和含沙量，隨坡度增加而增加。保護(hù)性耕作措施與土壤風(fēng)蝕的關(guān)系研究表明:土壤物質(zhì)的沉降過程與區(qū)域內(nèi)地表沙塵源的分布、風(fēng)速的空間分布有著密不可分的關(guān)系。河西走廊強(qiáng)風(fēng)速、地面的地形地貌特征和冬季裸露的農(nóng)田極易產(chǎn)生土壤風(fēng)蝕，是引起沙塵暴的策源地。采用壓沙(沙田)、種植多年生牧草、地膜覆蓋、留茬耕作、免耕等保護(hù)性耕作措施，具有明顯的防止風(fēng)

7、蝕效應(yīng)。稀疏灌木地、免耕留茬棉花地、首楷地與沙漠、裸露農(nóng)田相比，明顯降低地表1^2m的風(fēng)速。單作小麥、單作首稽、地膜覆蓋、免耕冬灌、間作首稽與裸露農(nóng)田、沙漠及邊緣地帶比較，土壤侵蝕深度、輸沙量都明顯下降。6在河西走廊不同貯水灌溉定額條件下，保護(hù)性耕作對(duì)小麥條銹病、小麥白粉病和小麥黑穗病的發(fā)病率和嚴(yán)重度有一定影響，其規(guī)律性不十分明顯。耕作措施對(duì)土壤中線蟲的數(shù)量影響明顯，免耕覆蓋和秸稈覆蓋的線蟲數(shù)量明顯多于其他耕作措施，種植制度中以馬鈴薯玉

8、米套種的線蟲數(shù)量為多。秸稈還田處理土壤真菌和細(xì)菌數(shù)量最多。田間害蟲變化較大，蚜蟲在免耕覆蓋條件下發(fā)生嚴(yán)重。在甘肅中部旱作條件下，不同保護(hù)性耕作對(duì)作物主要病害的影響是，免耕地膜、麥草覆蓋的地塊豌豆根腐病病原菌量最少，免耕不覆蓋的地塊次之而傳統(tǒng)耕作的地塊菌量則較多。少免耕各處理對(duì)田間小麥白粉病的發(fā)生有一定抑制作用。而不同保護(hù)性耕作處理間小麥條銹病發(fā)病率存在明顯差異，其中免耕地膜覆蓋的發(fā)病率最高，為85.90o發(fā)病率最低的是免耕不覆蓋，為62