一、陇东地区春玉米保护性耕作栽培的初步试验(论文文献综述)
邓建强[1](2021)在《陇东旱塬饲用油菜和箭筈豌豆与粮食作物轮作系统资源利用研究》文中进行了进一步梳理陇东旱塬区以冬小麦(Triticum aestivum L.)连作和冬小麦-春玉米(Zea mays L.)轮作为主的传统种植模式,存在着水热资源利用不足,作物产量低而不稳的弊端,引草入田,进行传统种植结构调整,不仅能为该区草畜产业发展提供一定量的优质饲草,更是提高资源利用效率的重要途径。为研究在不同降水年景下,上述2个模式中夏闲期复种一年生饲草的粮草轮作系统生产力、资源利用和成本效益,本研究于2015-2019年在甘肃庆阳西峰兰州大学庆阳草地农业生态系统野外科学观测研究站开展,在传统种植模式冬小麦连作和冬小麦-春玉米的夏闲期复种饲用油菜(Brassica napus L.饲油1号)和箭筈豌豆(Vicia sativa L.兰箭3号),主要包括6个轮作模式:冬小麦连作(W-F-W-F)、冬小麦-饲用油菜-冬小麦-饲用油菜(W-R-W-R)、冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦-箭筈豌豆(W-V-W-V)、冬小麦-春玉米(W-F-M)、冬小麦-饲用油菜-春玉米(W-R-F-M)、冬小麦-箭筈豌豆-春玉米(W-V-F-M),并分析了各模式下作物生产力、粗蛋白产量、水分利用、光能截获、物质能量投入与利用和经济效益等指标。旨在为提高旱作农业区资源利用效率,发展粮草兼顾型农业、实现绿色发展提供参考。研究获得主要结果如下:1、夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆提高了系统生产力,但是对后茬作物生产力的影响主要取决于降水格局、土壤水分条件和复种的饲草种类。(1)在冬小麦连作模式条件下,后茬小麦籽粒产量在夏闲期降水正常年份复种饲用油菜和箭筈豌豆以后无显着变化,而在季节性干旱条件下(夏闲期降水距平均百分比低于-50%)分别降低了83.2%和35.2%(P<0.05);系统每年小麦当量产量在复种箭筈豌豆后提高了21.9%(P<0.05),而在复种饲用油菜后下降了26.9%(P<0.05)。在冬小麦-春玉米轮作模式条件下,后茬玉米籽粒产量在夏闲期降水正常年份复种饲草以后无显着差异,而在季节性干旱条件下(夏闲期降水距平均百分比低于-50%)复种饲用油菜后下降36.5%(P<0.05)。系统年均干物质产量在夏闲期复种饲草后提高了14.7%(P<0.05);系统年均小麦当量产量在复种箭筈豌豆下提高了40.1%(P<0.05),而在复种饲用油菜下无显着变化。(2)年均饲草产量在夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆后分别增加4.11 t hm-2和2.93 t hm-2(P<0.05),年均饲草粗蛋白产量分别增加0.89 t hm-2和0.59 t hm-2(P<0.05)。在冬小麦连作模式条件下,系统每年粗蛋白产量在夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆后分别提高39.4%和26.0%(P<0.05);而在冬小麦-春玉米轮作模式条件下,分别提高了32.0%和35.4%(P<0.05)。2、夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆提高了系统水分利用效率和降水利用效率,对后茬作物播期水分的影响主要取决于降水分布情况。(1)在冬小麦连作模式条件下,后茬小麦作物播期土壤含水率、耗水量和水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)均无显着变化,而在季节性干旱条件下(降水距平均百分比低于-50%),分别降低59.7%、39.3%和123.8%(P<0.05)。在冬小麦-春玉米轮作中,后茬玉米作物播期土壤含水率、耗水量和水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)在季节性干旱条件下分别降低19.9%、3.2%和44.9%(P<0.05)。(2)在冬小麦连作模式条件下,系统粗蛋白生产WUE在复种箭筈豌豆后降低了15.3%(P<0.05),而在复种饲用油菜后无显着变化;系统粗蛋白生产PUE(Precipitation Use Efficiency,PUE)在复种饲用油菜和箭筈豌豆后提高了33.2%(P<0.05),其中在复种饲用油菜下提升幅度达39.4%(P<0.05)。在冬小麦-春玉米轮作模式条件下,夏闲期复种饲草使系统干物质生产PUE和粗蛋白生产PUE分别提高了14.7%和25.0%(P<0.05)。3、夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆提高了系统PAR截获量和光能利用效率。(1)复种饲用油菜和箭筈豌豆对后茬小麦和玉米的冠层结构,光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)截获率和PAR截获量均无显着影响。在夏闲期降水正常年份,复种饲用油菜和箭筈豌豆对后茬小麦光能利用效率(Radiation Use Efficiency,RUE)无影响;在季节性干旱条件下(降水距平均百分比低于-50%),对于冬小麦连作模式,复种饲用油菜和箭筈豌豆使得后茬小麦RUE平均降低69.8%(P<0.05);对于冬小麦-春玉米轮作模式,复种饲用油菜使得后茬玉米RUE降低59.9%(P<0.05),而复种箭筈豌豆无显着差异。(2)夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆分别平均提高了系统PAR截获量31.6%和23.1%(P<0.05);对于冬小麦连作模式,系统粗蛋白生产RUE在夏闲期复种2种饲草下均无显着差异,对于冬小麦-春玉米轮作模式,在夏闲期复种箭筈豌豆使得系统粗蛋白生产RUE提高了15.6%(P<0.05),复种饲用油菜后无显着变化。4、夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆降低了系统生态效能指数,但是提高了系统经济效益。(1)夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆平均增加了系统能量投入27.8%,其中肥料和种子能量投入分别占系统总能量投入的58-74%和19-43%,但是分别平均降低了系统能量产投比17.2%、能量利用效率22.9%。(2)在冬小麦连作模式下,复种饲草降低了系统生态效能指数39.3%(P<0.05),同时系统经济效益在复种饲用油菜后降低了41.2%(P<0.05),而在复种箭筈豌豆后提高了13.3%(P<0.05)。在冬小麦-春玉米轮作模式下,系统生态效能指数在复种饲用油菜后降低了46.4%(P<0.05),而在复种箭筈豌豆后提高了15.1%(P<0.05);系统经济收益在复种箭筈豌豆后平均提高了33.6%,而在复种饲用油菜后降低了24.7%(P<0.05)。综上,在陇东旱塬区,以冬小麦连作和冬小麦-春玉米轮作系统中夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆后,其作物生产力取决于播期和生长季的水分状况,当播期土壤水分高于作物水分利用下限值时,采用箭筈豌豆与粮食作物轮作提高了种植系统对水分和光能资源的有效利用,既能够提高系统生产力和经济效益,同时还能提供额外的优质饲草,缓解农区普遍存在的饲草短缺。需要发挥豆科牧草的生物固氮能力,降低饲草种子生产成本,以促进农业生产提质增效,在该地区具有推广价值。
李赟虹[2](2020)在《粮田作物生长及土壤理化性质对不同机械化耕种方式的响应》文中研究说明针对长期传统浅耕施肥方式导致的土壤耕层浅薄、犁底层变厚、理化性质变差、肥力降低等问题,研究机械化耕种方式对小麦和玉米粮田轮作系统作物生长和土壤理化性质的影响,探究合理的粮田土壤耕种方式。本文采用田间试验和室内分析相结合的研究方法,在辛集市马庄试验站的夏玉米季设置了普通浅耕施肥(MT1)、粉垄普通浅耕施肥(MT2)、深松全层施肥(MT3)、深松两肥异位分层施肥(MT4)4个处理;于宁晋县贾家口镇白木村冬小麦季设置了浅耕+15 cm等行距播种(WT1)、浅耕+7.5 cm等行距播种(WT2)、深翻+7.5 cm等行距播种(WT3)、深松+15 cm等行距播种(WT4)4个处理,两地玉米和小麦收获后均进行接茬作物的产量分析。在秸秆还田的基础上,研究不同机械化耕种方式下夏玉米和冬小麦的生长性状、养分利用、产量、经济效益以及土壤理化性质的变化规律。本文得到的主要结果如下:(1)与浅耕相比,辛集的玉米季不同机械化耕种方式提高了玉米茎粗、叶片叶绿素SPAD值、干物质积累量,增加植株养分积累量,提升了产量和经济效益。成熟期,MT4干物质积累量较MT1、MT2分别增加26.49%、8.35%,植株全N、P、K积累量提升 1 8.52%~20.80%、9.84%~19.42%、4.96%~12.11%,产量增加 5.67%~14.45%,N、P、K肥料偏生产力分别提高2.92~6.88、7.89~18.59、6.07~14.30 kg/kg,经济效益提升 1491~2259 yuan/hm2。(2)与浅耕相比,宁晋的小麦季不同机械化耕种方式提高了小麦总茎数、株高、单株叶面积、干物质积累量,增加了植株养分积累量,提升了产量和经济效益。WT3在灌浆期的总茎数较WT1、WT2、WT4分别增加30.23%、3.03%、17.60%;WT4处理在成熟期的干物质积累量较其他处理增加4.20%~15.94%,植株全N、P、K积累量分别提升 7.74%~25.40%、1.98%~6.56%、1.08%~14.20%,产量增加2.86%~17.12%,N、P、K肥料偏生产力分别提高0.11~11.60、0.19~20.62、0.25~26.52 kg/kg,经济效益提升 819~2440 yuan/hm2。(3)与浅耕相比,辛集玉米季不同机械化耕种方式中的MT4处理的成熟期土壤紧实度平均下降25.51%,生育期土壤含水量平均增加23.34%,0~40 cm 土层NO3--N、NH4+-N、有效磷、速效钾吸收量分别增加 10.10%、31.99%、13.29%、17.34%。与浅耕相比,宁晋小麦季不同机械化耕种方式中的WT4处理的成熟期土壤容重平均下降6.03%;生育期土壤含水量平均增加16.10%,0~40cm土层NO3--N、NH4+-N、有效磷、速效钾吸收量分别增加17.97%、15.01%、51.97%、41.37%。综上,深松可改善因长期单一浅耕导致的粮田土壤性质变差、肥料利用率低等问题,降低土壤紧实度和容重,增强土壤保水保肥能力,给玉米和小麦生长提供良好的土壤环境。玉米季深松两肥异位分层施肥(MT4)和小麦季深松+15 cm等行距播种(WT4)提高作物产量,促进养分利用,改善耕层养分,提升经济效益,在黄淮海粮田作物种植过程中可以分别推荐使用,这为新型机械化耕种的推广提供了一定的科学依据。
杨竣皓[3](2020)在《秸秆还田下我国主要粮食作物产量效应的整合分析》文中研究指明农作物秸秆还田能够显着改善土壤物理性状,提高土壤养分含量,对农业生产具有显着的增产效应。然而,秸秆还田在全国不同农业生态系统中是否具有显着的增产效应尚不明确。因此,在全国范围内研究秸秆还田的增产效应对秸秆还田技术在全国范围内的推广应用具有重要意义。整合分析(Meta-analysis),也叫元分析、荟萃分析,是一种科学的定量综述方法,能够定量分析秸秆还田在全国范围内的综合产量效应。因此,本研究基于整合分析方法的科学理论,搜集整理了近30年来国内外学者公开发表的中文文献数据(截止到2019年12月31日,共获得274篇相关文献,提取了1930组试验数据),定量分析了全国范围内秸秆还田对农作物的产量效应,并进一步分析了小麦、玉米、水稻三大粮食作物在秸秆还田条件下的产量特征,明确了不同农业生态区域、土壤类型、种植模式、耕作方式、施肥模式等因素对秸秆还田产量效应的影响程度,主要的研究结果如下:1.秸秆还田显着提高了农作物的产量,平均增产率约为8.06%,95%的置信区间为7.52%8.60%。小麦、玉米、水稻三大粮食作物的产量在秸秆还田条件下分别提高了5.72%(95%的置信区间为4.96%6.49%)、9.22%(95%的置信区间为8.30%10.15%)、7.51%(95%的置信区间为6.80%8.21%)。经过漏斗图检验及计算失安全系数,总体上分析结果不存在发表偏倚性。2.总体上,秸秆还田的增产效应受土壤类型、土壤酸碱性、种植制度、耕作方式、施肥模式、试验年份、还田年限等因素的影响显着(异质性检验结果达到极显着水平);年平均降水量、土壤类型、耕作方式、施肥模式、试验年份显着影响秸秆还田对小麦的增产效应,土壤类型、施肥模式、还田年限、还田方式显着影响秸秆还田对玉米的增产效应,年平均气温、土壤类型、土壤酸碱性、种植制度、秸秆种类、施肥模式显着影响秸秆还田对水稻的增产效应。3.在不同耕作模式中,总体上以翻耕或免耕的秸秆还田产量效应最好,增产率分别为11.05%和8.98%,免耕秸秆还田对小麦的增产率为11.93%,翻耕秸秆还田对玉米的增产率10.83%、对水稻的增产率为9.05%,显着高于其它耕作模式下秸秆还田的增产率。在不同施肥模式中,不施肥时秸秆还田对总体农作物的增产率达到25.66%,对小麦、玉米、水稻的增产率分别为25.70%、23.04%、30.90%,显着高于其它施肥模式,表明农作物秸秆具有巨大的化肥替代潜力。在其它农业管理措施中,秸秆过腹还田方式显着促进了秸秆还田对小麦、玉米的增产效应,还田后覆盖地膜或添加秸秆腐熟剂提高了秸秆还田对玉米、水稻的增产率。此外,最佳的秸秆还田量为前茬作物秸秆产量的50100%,长期秸秆还田的产量效应优于短期。综上所述,在不同的农业生产区以免耕或翻耕作业配合正常的施肥模式、适宜的秸秆还田量长期还田能够保持农作物的持续增产。
李敖[4](2020)在《渭北旱塬春玉米保护性耕作-施氮-密度优化栽培模式研究》文中进行了进一步梳理渭北旱塬降水分布与春玉米需水关键期严重不符,水分为限制该区农业发展的主要因素。该区玉米实行一年一熟制,春玉米收获后有7个月的休闲期。因此,如何储存休闲期的降雨为玉米生长所用成为了研究关注的重点。同时,如何运用更加高效的综合栽培措施,实现土壤蓄水和作物用水相结合,提高春玉米对光、热、水、肥资源的有效利用,是获得较高的产量及经济效益的重要途径之一。因此,本研究于2018-2019年在渭北旱塬合阳县实施耕作、施氮、密度三因素定位试验,试验共设计三种耕作方式(翻耕、免耕、深松)三种施氮梯度(0、150、225 kg/hm2)以及两种种植密度(52500、67500株/hm2),分析不同处理下土壤水分动态、养分变化、春玉米生长、产量及其构成因素的变化规律,为实现旱地玉米水肥高效利用和作物增产增收提供科学依据。研究的主要结果如下:(1)免耕与深松较翻耕休闲末期土壤蓄水量分别提高8.4%、5.6%,土壤水分蒸发量分别降低10.5%、9.2%。在休闲期降水较多的2018年,免耕与深松处理无显着差异,但在降水较少的2019年,免耕处理更利于增加休闲期土壤蓄水。因此,免耕模式能够有效适应该地区气候特征,并且能够有效提高休闲期土壤蓄水量,是适宜渭北旱塬地区的休闲期保护性耕作方式。免耕与深松处理下春玉米全生育期土壤耗水量大于翻耕处理;同一耕作下,春玉米各时期耗水量随着密度的增加而增大。同时,增加施氮量可以增加玉米对0-200 cm土层土壤水分的消耗,高氮处理春玉米拔节-抽雄期0-200 cm土层土壤蓄水量降低74.9-111.1 mm。(2)与传统翻耕相比,保护性耕作可以提高0-60 cm土层土壤有机质含量,具有培肥作用。随着施氮量的增加,土壤有机质含量增加,土壤全磷、速磷、速钾含量降低,表层0-20 cm土壤全氮、硝态氮含量显着提高,但氮肥利用效率随施氮量的增加而降低,均在低氮处理下达到最高,2018年免耕低氮高密处理氮利用效率达51.7%,2019年为57.6%。(3)在深松处理下,增加施氮与密度可以优化春玉米株高、茎粗、叶片SPAD含量及冠层结构,提高春玉米生育后期光合速率,增加地上部干物质积累量。两年春玉米干物质积累量均在深松高氮高密处理下达到最高。增施氮肥还可以提高春玉米地上部吸氮量,促进植株氮素向籽粒转运。(4)增加密度显着提高了旱地春玉米单位面积穗数,施氮提高穗粒数与百粒重,耕作、施氮、密度三因素互作对春玉米水分利用效率影响显着。最终在深松高氮高密(STH2)处理下获得较高的籽粒产量及收获指数。但由于深松处理前期投入较高,最终经济效益则是在免耕高氮高密处理下最高。综上所述,在渭北旱塬半湿润易旱区,深松耕配施150-225 kg/hm2施氮量与67500株/hm2种植密度,不仅可以提高春玉米水分利用效率,还可获得较高的玉米产量效益;免耕配施225 kg/hm2施氮量与67500株/hm2种植密度,可获得较高的经济效益。
杨叶华[5](2020)在《绿肥在柑橘园的生长发育和养分累积及其释放特征研究》文中研究指明绿肥作为清洁的有机肥源,在培肥地力和替代化肥方面具有重要作用,是现代化农业的重要特征之一。随着中国果业的快速发展,为果园绿肥的种植提供了巨大的发展空间。当前对果园绿肥的研究主要集中在绿肥种植对土壤及果树的影响上,但是关于不同区域果园适宜的绿肥品种、不同绿肥品种的生长发育和养分累积规律及还田后养分释放特征及其影响因素缺乏系统研究。为此,本文首先通过检索中国知网数据库和相关书籍的绿肥产量及养分含量,收集整理了包含17种我国常见绿肥的3431个数据变量,整合分析了我国不同区域常见绿肥的产量和氮磷钾养分含量特征,评估了不同区域种植绿肥替代化学氮肥的潜力。在此基础上,以柑橘园为依托,通过田间试验研究了不同绿肥品种在西南柑橘园的生长发育和养分累积规律;并通过田间试验或盆栽试验系探讨了土壤水分含量、土壤肥力、不同播期和免耕等因素对绿肥生长的影响;进一步通过田间试验和室内培养试验研究了绿肥不同利用模式下的腐解特征和养分释放规律。旨在筛选出适宜柑橘园种植的绿肥品种,为柑橘园绿肥的高产高效种植和利用提供依据。主要的研究结果如下:(1)中国不同区域常见绿肥产量和养分含量特征及替代氮肥潜力评估研究表明:不同绿肥种类产量及养分含量均存在较大差异,黑麦草、沙打旺、柱花草和红三叶的生物学产量在42.553.2 t/hm2,显着高于其他绿肥种类;不同绿肥氮磷钾养分的平均含量分别为28.0、7.0和25.3 g/kg,其中以豆科绿肥含氮量最高,二月兰具有较高的磷和钾含量;沙打旺、黑麦草、红三叶草、苜蓿和柱花草等绿肥的氮磷钾养分累积量可分别达250.0、50.0和191.7 kg/hm2以上。绿肥产量和养分含量受到不同区域气候环境条件的调控。种植豆科绿肥具有较高的化肥替代潜力,当前中国绿肥种植面积约448.6万hm2,相当于生产39.580.8万t氮肥;如果按照中国可种植绿肥的潜在面积4600万hm2估算,相当于生产405.3828.1万t的氮肥。在绿肥的推广应用过程中,应根据绿肥的区域适应性及其产量和养分含量特征因地制宜地选择绿肥品种。(2)绿肥在柑橘园生长发育、养分累积规律的研究表明:毛叶苕子、光叶苕子、箭筈豌豆、山黧豆、紫云英、白三叶、红三叶、黑麦草和二月兰在幼龄柑橘园行间的生长良好,地上部产量随生长期的延长逐渐提高,冬绿肥最高产量(28.683.6 t/hm2)出现在播种后的第160220 d之间,即春季盛花期或旺长期。其中光叶苕子、毛叶苕子、箭筈豌豆、山黧豆和一年生黑麦草等绿肥苗期生长迅速,地上部鲜草最高产量均达到55 t/hm2以上,产量和养分累积量均高于其他绿肥,还田后能为柑橘树提供大量养分,是适于柑橘园种植的优质高产的绿肥品种。但是黑麦草是直立型植物,第160 d时株高在大于90 cm以上,不适宜在幼龄柑橘园种植。(3)土壤含水量显着影响绿肥种子萌发和生长。土壤含水量在最大田间持水量的75%100%之间绿肥种子发芽率最高,二者差异不显着;当低于田间持水量50%时则显着抑制种子发芽;土壤含水量越高,种子萌发越快。豆科和禾本科绿肥的地上部产量随着土壤含水量的增加而增加,当土壤含水量达到田间持水量50%时产量最高;水分含量过低时氧化酶(POD、CAT、SOD)活性高,抑制绿肥生长。十字花科绿肥在田间持水量75%时生长最好,此时氧化酶的活性和MDA的含量基本都处于最低状态。因此播种时保持较高的土壤墒情是保障绿肥种子快速萌发以及前期绿肥生长、及覆盖压草的必要条件。(4)柑橘园土壤肥力对绿肥生长的影响的研究表明:土壤肥力显着影响绿肥地上部产量,高肥力土壤的生物量和养分吸收量显着高于低肥力土壤;山黧豆、紫云英、白三叶、红三叶、黑麦草和二月兰在低肥力土壤上表现出较低的生产性能,最高产量在0.4613.3 t/hm2之间;毛叶苕子、光叶苕子、箭筈豌豆的适应范围广,在不同肥力土壤上均生长较好,高肥力和低肥力土壤的产量分别为55.375.3 t/hm2和28.037.6 t/hm2,可作为立地条件差、肥力低下的果园的先锋绿肥品种推广应用。(5)不同播期对绿肥生长的影响的研究表明:播期主要影响绿肥的产量,对其养分含量的影响较小。播期在9月21日到10月11日之间,适当早播可提高绿肥的产量,毛叶苕子、光叶苕子、箭筈豌豆鲜草产量和养分累积量达最高,产量和有机碳、氮、磷、钾分别为21.438.2 t/hm2、15072881 kg/hm2、91.9205 kg/hm2、28.181.9 kg/hm2。毛叶苕子和箭筈豌豆在10月21日左右播种仍有较高的产量,是适宜柑橘园晚播的绿肥品种。(6)轻简化播种对绿肥生长的影响研究表明:土壤翻耕和免耕主要影响绿肥的前期生长,随生长时间的延长对绿肥产量的影响逐渐减小,到第190 d220 d差异不显着,此期间养分含量和养分累积量也无显着性差异。供试绿肥毛叶苕子、光叶苕子、箭筈豌豆、山黧豆、紫云英等可在柑橘园采用免耕直播的轻简化方式进行种植。(7)绿肥腐解特征及养分释放规律的研究表明:田间条件下不同处理的腐解特征和养分释放规律相似。绿肥腐解均分为快速腐解期(030 d)-中速腐解期(3060 d)-缓慢腐解期(60120d)三个时期,养分的释放速率均表现为钾>氮>碳>磷,绿肥翻压比覆盖利于腐解和养分释放,且适宜的温度和水分促进绿肥腐解和养分释放。冬季绿肥在每年的4月份翻压或覆盖,绿肥的快速腐解正好与柑橘春季的养分需求一致,能为柑橘提供大量的有效养分。综上所述,不同绿肥的生长发育、养分累积规律不同,但养分释放规律相似。豆科绿肥毛叶苕子、光叶苕子和箭筈豌豆适应能力强,在西南柑橘园种植均能获得较高的产量和养分累积量,可进行大面积推广应用。
王淑兰[6](2020)在《基于长期保护性轮耕的黄土旱塬春玉米田土壤蓄水培肥增产效应研究》文中研究表明旱作农业在中国的粮食生产、能源和经济发展中均发挥着重要作用。黄土旱塬属于典型的旱作农业区域,但由于几千年来不合理的密集农业活动,使得该地区水土流失严重、土壤水分保蓄能力下降、土壤养分损失严重。并且该区域季节性干旱频繁发生,导致区域土地生产力下降,作物产量表现出低而不稳的状态。提高土壤水分保蓄能力和土壤养分水平是该区域农业发展面临的重要问题。保护性耕作被认为是提高土壤水分保蓄能力和养分水平的有效措施。免耕具有防止水土流失以及节省人力物力的优点,但长期实施免耕容易发生土壤紧实、耕层上移和养分层化等问题。深松和翻耕能够加深耕层、降低土壤硬度、改善土壤孔隙结构和含水量,但长期使用翻耕使得土壤表面裸露,不利于土壤水分的保蓄,而且过多的扰动土壤破坏了土壤的团粒结构,降低了抗风蚀能力。连年的使用深松增加了生产成本,却没有达到增产的目标。因此,如何通建立合理的耕作措施以高效的利用有限的耕地资源,从而最大限度的提高耕地生产力是我们面临的重大考验。土壤轮耕通过将不同的耕作方式轮换使用,能扬长避短,有效克服单一耕作方式所带来的弊端,因此可设想为解决单一耕作措施弊病的有效方法。但黄土旱塬的轮耕实践是缺乏的,多年轮耕的土壤水分保蓄效应、养分提升效应和产量效应是未知的。鉴于此,为探究多年轮耕的土壤水分保蓄效应、养分提升效应和产量效应,为旱作农业生产耕作措施的选择提供科学支撑,本研究自2008年起,在合阳县甘井镇西北农林科技大学旱作试验站建立了保护系耕作长期定位试验(为期12年),以春玉米连作系统为研究对象,采用单因素随机区组设计,设置9种耕作模式,分别为:连续免耕处理(NT)、连续深松处理(ST)、连续翻耕处理(PT)、以及由免耕、深松和翻耕组合的两年轮换模式,免耕-深松轮耕(NS)、深松-翻耕轮耕(SP)、翻耕-免耕轮耕(PN),以及三年轮换模式,免耕-免耕-深松轮耕(NNS)、免耕-翻耕-深松轮耕(NPS)和翻耕-翻耕-深松轮耕模式(PPS),测定并分析土壤水分动态、土壤结构特性、养分累积、多年耕作后土壤细菌群落结构变化、产量、水肥利用及经济收益,旨在为半干旱区域旱作农田耕地生产力提升、土壤水分保蓄能力、土壤养分和作物产量的提升提供科学依据。本研究主要研究结果如下:1)各轮耕模式的实施能显着增加休闲期降雨的入渗,较PT增加休闲期土壤水分的补给,进而提高土壤墒情,缓解春旱。从2008年收获到2019年播前,共计11个休闲期中,土壤水分补给量平均值表现为:NPS>NT>SP>PN>ST>PT>NS>NNS>PPS。NS轮耕模式在干旱年休闲末期土壤含水量最高,较PT显着(P<0.05)增加9.0%;在平水年份以PPS轮耕模式最好,较PT显着(P<0.05)增加5.2%;而丰水年份则以NNS土壤墒情较好,较PT显着(P<0.05)增加5.2%。降水年型和耕作对生育期土壤蓄水量均有显着影响。在干旱年份,NNS和NS轮耕模式较PT显着(P<0.05)增加抽雄期土壤蓄水量14.5%和13.9%,NPS轮耕模式在灌浆期土壤蓄水量较PT显着(P<0.05)增加4.4%。在平水年,NNS和NPS轮耕模式较PT显着(P<0.05)增加抽雄期土壤蓄水量7.3%和4.9%,NNS、NPS、NS和ST灌浆期土壤蓄水量较PT显着(P<0.05)增加8.1~11.9%。可缓解由于降雨不足而引起的水分胁迫,保证水分的充足供应以保证产量的形成。在丰水年,NT处理抽雄和灌浆期土壤蓄水量分别较PT显着(P<0.05)增加6.5%和4.6%。从整个生育期来看,干旱年以NNS、NPS和PPS三种轮耕处理0~2m土壤蓄水量最高,平水年以NNS和NPS两种轮耕处理0~2m土壤蓄水量最高。丰水年以NNS轮耕处理0~2m土壤蓄水量最高。在经过12个生产年度后,各轮耕模式土壤水分的消耗主要发生在200~400 cm,且以ST处理土壤水分消耗最为严重,水分亏缺度最大。2)随着试验时间的延长,土壤容重、孔隙度、田间持水量和土壤水分亏缺度呈现出波动性的变化趋势。在0~60 cm土层,各轮耕模式间平均土壤容重和孔隙度差异不大。NPS、PPS、PN和ST处理田间持水量较PT增加0.8~3.5%(P>0.05);NPS、PPS、PN和NT处理土壤水分亏缺度较PT依次显着(P<0.05)增加6.6%、5.7%、7.8%和5.3%,但SP轮耕模式显着降低10.0%。在9种轮耕模式中,以NNS轮耕模式力稳性大团聚体含量和团聚体稳定性最高,较其它处理增加2.7~11.5%和3.8~21.1%;NT具有最高的水稳性大团聚体含量和最低的团聚体破坏率。3)经过多年试验之后,各轮耕模式土壤有机碳含量和储量均较试验前增加,以ST模式最为明显,较其它处理分别显着(P<0.05)增加6.2~21.7%和12.8~21.3%。但土壤全氮含量和储量以PN轮耕处理增加最明显,较其它处理显着(P<0.05)增加3.4~19.6%和2.6~14.9%。土壤全磷和速效磷含量均以NPS轮耕模式最高;全钾含量以NT处理最高;土壤速效钾含量以SP轮耕模式最高。轮耕模式显着影响了土壤细菌群落多样性,且以NPS轮耕模式细菌多样性和丰富度指数最高。NPS轮耕模式OUT数量较其它处理增加1.0~9.1%,Chao1指数增加4.9~27.8%,Shannon指数增加0.6~3.1%。本研究进一步冗余分析表明,土壤速效磷是决定土壤细菌结构组成的主要驱动因子,其次为全氮、全钾和有机碳,全磷对土壤细菌结构组成的影响程度最小。而且,寡营养型的物种,例如芽单胞菌门与土壤养分呈负相关关系。富营养型的物种,如拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门则是与土壤养分呈现正相关关系。因此,耕作通过秸秆残茬还田,使得土壤出现差异化的性质,最终驱动产生了差异的物种。4)降水年性对产量的影响显着高于耕作,在干旱年以ST处理增产效应最好,较其它处理增加1.8~13.4%;在平水年,ST、NPS和NS轮耕模产量较NNS、PPS、SP、PN、NT和PT产量依次增加3.1~18.9%、2.5~18.3%和2.5~18.3%;而在丰水年则是NPS轮耕模式产量最高,较其它处理增加2.4~15.2%。从12年平均来看,NPS轮耕模式产量、经济收益、降水利用效率,氮肥偏生产力和磷肥偏生产力最高;产量和降水利用效率较其它处理增加2.3~15.3%;经济收益较其它处理增加2.6~25.7%;氮、磷肥偏生产力依次较其它处理增加3.0~16.2%和2.4~15.4%。水分利用效率以ST处理最高,较其它处理增加0.4~11.4%。综上所述,以免耕为基础的保护性轮耕模式改善了耕层土壤结构,维持了较高的土壤养分含量,提升了土壤水分保蓄和供应能力,促进了作物对水分和养分的有效吸收,提升了产量、经济收益和水肥利用效率,降低了农业生产的碳足迹。不同降水年型下的优势轮耕处理不同,但总体上以NPS轮耕处理提升效果最好。因此,NPS轮耕模式可推荐为黄土旱塬和类似半干旱区域农田应用的轮耕模式。
王浩[7](2020)在《黄土旱塬麦玉轮作田长期定位耕作的土壤改良及耕地生产力提升效应研究》文中认为土壤侵蚀退化加之区域降雨量低而不稳制约着黄土旱塬雨养农业生产。如何进行土壤改良进而提高耕地生产力水平是黄土旱塬区域农业生产面临的现实问题。在半干旱区域,保护性耕作被认为是抑制土壤退化,提高降雨利用的关键举措,但长期单一保护性耕作往往会引起土壤紧实,养分层化等问题,限制了耕地生产力水平。轮耕将不同的耕作方式轮换使用,能有效克服单一耕作方式的弊端。目前对轮耕技术的分析多基于短期试验结果,但土壤的改良以及耕地生产力的提升是一个长期而缓慢的过程,不同耕作方式组成的轮耕组合可能存在短期优势和逐渐积累优势,现有的研究仍然缺乏对轮耕技术长期定位效应的分析。长期定位轮耕土壤改良效应如何?其环境效应和生态效应是否具有优势?耕地生产力水平能否提升?这些不仅是基础农业生产问题,也是耕作制度的延伸与创新,更是黄土旱塬区域小农经济和农户精准脱贫战略实施的重大需求。因此本文以课题组长期秸秆还田定位耕作试验(2007-2019)为基础,以冬小麦-休耕-春玉米(轮作周期Cycle)系统为研究对象,以传统翻耕(CC)为对照,对三种施肥模式:农户常规施肥模式(CF:N=255 kg·ha-1,P=180 kg·ha-1)、区域推荐平衡施肥模式(BF:N=150 kg·ha-1,P=120 kg·ha-1,K=90 kg·ha-1)和减量施肥模式(DF:N=75kg·ha-1,P=60 kg·ha-1,K=45 kg·ha-1)下,五种耕作方式:连续免耕(NN)、连续深松(SS)、免耕和深松轮耕(NS)、深松和翻耕轮耕(SC)、翻耕和免耕轮耕(CN)措施下土壤水分、土壤结构改良、土壤主要养分积累、耕地生产力提升进行了长期定位效应分析。且于2017-2019年对麦玉轮作周期内农田温室气体排放进行了测定,于2018年6月小麦收获后农田土壤微生物特征,进行了多样性与宏基因组测序。进一步评价长期定位耕作的环境效应,与养分提升的微生物机制,为黄土旱塬耕作制度进一步发展与创新提供基础依据。本研究主要研究结果如下:1. 随着定位时间的增加,耕作对土壤水分的影响逐渐加强,周期内应用连续免耕处理有利于周期末期土壤蓄水量的提高。在Cycle 1、Cycle 2和Cycle 3,NS显着提升休闲期蓄墒率,较CC分别提高蓄墒率绝对值3.4%、7.1%、5.0%。随着定位耕作时间的增加,在Cycle 4,CN与NS蓄墒率无显着差异,并且显着高于CC,在Cycle 5与Cycle 6,CN蓄墒率显着高于NS并且较CC分别显着提升蓄墒率绝对值8.6%、7.4%。在作物关键生育时期,三种施肥下均以NN处理灌浆初期土壤蓄水量最高,其次为NS和CN。对周期内水分利用效率分析表明,在Cycle 1与Cycle 2施肥与耕作显着影响水分利用效率,并且施肥的影响大于耕作。随着定位时间的增加,施肥对水分利用效率的影响逐渐减弱,耕作对水分利用效率的影响逐渐加强,并且在Cycle 5与Cycle 6,CN表现出优势。在Cycle 6,CN与BF组合与CN与DF组合水分利用效率一致,并且较CF与CC组合显着提高水分利用效率绝对值1.2%。2. 本研究中三种施肥下六种耕作方式0-20 cm土层土壤大团聚体含量均随定位试验时间的增加呈现出逐渐增加的趋势,均表现出了土壤结构的改良效应。平衡施肥下NN处理土壤大团聚体增加速率最快,在连续定位多年后BF与NN处理土壤大团聚体含量最高,较CC与CF组合处理显着提高大团聚体含量绝对值6.17%,表明该施肥与耕作组合模式更加有利于土壤大团聚体的形成,轮耕中应用翻耕会表现出对土壤团聚体的部分破坏。对容重分析表明,翻耕处理土壤容重随种植周期呈现出波动下降的趋势,连续免耕和免耕/深松轮耕处理土壤容重均随种植周期的增加呈现出了波动上升的趋势,但增加速率在下降。CN、SC处理0-20 cm土层土壤容重均呈现出先波动上升后波动下降的趋势,多年定位耕作后土壤容重总体上排序为:NN>NS>SS>CN>SC>CC。NN、NS、SS处理较CC均显着提高了土壤容重。SC、CN处理土壤容重与CC无显着差异,这表明将保护性耕作方式与传统翻耕方式的结合使用可以有效解决由多年保护性耕作方式带来的土壤容重增加,土壤孔隙度降低的问题,并且可以在降低土壤机械扰动的同时,保持与传统翻耕基本一致的土壤容重。3. 定位时间对0-20 cm土层土壤有机质含量影响最为显着,其次为耕作。随着定位周期的增加,土壤有机质含量呈现出逐渐增加的趋势。不同耕作处理下,连续定位多年后,0-20cm土层NN土壤有机质含量最高,其次为SS。20-40 cm土层以耕作对土壤有机质含量影响最为显着,不同耕作处理下,连续定位多年后,CN有机质含量最高,在CF、BF、DF下分别较CC提高有机质含量1.21 g·kg-1、0.92 g·kg-1、0.74 g·kg-1。4. 在Cycle1-Cycle 3,土壤全氮呈现出波动下降的趋势,Cycle 3-Cycle 6土壤全氮含量呈现出波动增加的趋势。不同耕作处理下0-20 cm土层总体上以NN处理土壤全氮含量较高。20-40 cm土层不同施肥与耕作处理下土壤全氮含量呈现出小幅度增加或降低的趋势。以DF与CF处理下NN处理和SS下土壤全氮表现为波动下降的趋势,并且在连续定位多年后DF下CN处理表现出最高的土壤全氮含量,其次为BF下CN处理。5. 在麦玉轮作系统周期内,休闲期贡献了最大比例的农田土壤碳排放量,不同耕作处理下休闲期土壤碳排放速率介于5.8-6.6 kg C·ha-1·d-1之间,总二氧化碳排放量介于1680-1980 kg C·ha-1之间。其中休闲期NN、NS、CN、SS处理较CC显着降低了土壤碳排放量。不同耕作处理下,SC碳排放总量最高,较CC显着增加了84 kg C·ha-1。其中NS与SC显着增加了玉米生长季N2O排放,较CC分别提高玉米生长季总N2O排放量266 g N·ha-1和434 g N·ha-1。SS、NN、CN玉米生长季总N2O排放量与CC无显着差异。对麦玉轮作田周期内总全球增温潜势进行计算表明,在麦玉轮作周期内,应用SS、NN、NS、CN均能显着降低全球增温潜势值。其中NN处理全球增温潜势值最低,较CC显着降低2130 kg CO2·ha-1。6. 耕作显着影响了细菌群落Shannon指数,但未显着影响细菌群落ACE指数。方差分析表明,细菌TOP10群落中,耕作对Proteobacteria、Acidobacteria、Actinobacteria、Chloroflexi、Gemmatimonadetes、Planctomycetes、Tectomicrobia均产生了显着的影响。NS较CC显着提高了Acidobacteria、Chloroflexi、Gemmatimonadetes丰度,降低了Proteobacteria、物种丰度。SC较CC显着提高了Gemmatimonadetes、Planctomycetes丰度,降低了Proteobacteria、Actinobacteria物种丰度。CN较CC显着提高了Gemmatimonadetes物种丰度。NN较CC显着提高了Acidobacteria物种丰度。SS较CC显着降低了Proteobacteria物种丰度。7. NN处理下Carbon metabolism、Biosynthesis of amino acids、Carbon fixation pathways in prokaryotes基因较CC显着提高,但显着降低了Glycine,serine and threonine metabolism和Citrate cycle(TCA cycle)基因丰度。对KEGG途径原核生物固碳相关基因进行COG物种注释分析表明,与连续翻耕比较,连续免耕处理下显着增加了原核生物固碳途径相关物种Crenarchaeote_29d5和Crenarchaeote_76h13属于Crenarchaeota和Archaeon_MY3、Evergladensis、Gargensis和Viennensis属于Thaumarchaeota。说明了免耕下与原核生物固碳相关物种的增加,有利于提高免耕处理下土壤自身固碳能力。NN处理较CC处理显着降低了三羧酸循环途径相关基因丰度,对三羧酸循环途径各反应相关酶的基因丰度进行分析表明,耕作显着影响苹果酸脱氢酶(1.1.5.4),柠檬酸合酶(2.3.3.1)的基因丰度。其中NN处理相比于翻耕处理显着增加了苹果酸脱氢酶的基因丰度,这可能会利于三羧酸循环过程中苹果酸向草酰乙酸的转化。另外免耕处理相比于翻耕处理降低了柠檬酸合酶基因丰度,这可能会降低乙酰辅酶A到柠檬酸的转化,并且此酶为三羧酸循环限速酶,因此在连续免耕土壤中可能会降低三羧酸循环的反应速率。8. 在试验初始周期,各处理下产量差异并不明显,随着定位时间的增加,不同处理下产量差异变大,在Cycle 3之后,以NS和CN产量提升幅度较大。在这表明了随着定位时间的延长,翻耕与免耕轮耕处理和免耕与深松轮耕处理显着提高了耕地生产力水平。CN处理产量不稳定性指数最低,产量可持续性最高,表明翻耕与免耕轮耕处理为黄土旱塬适宜的增产稳产的耕作组合。总体来看,秸秆还田下长期定位轮耕与单一保护性耕作均表现出了土壤改良效应。不同耕作处理下连续免耕处理可以较好的提高土壤水分储量,同时周期内应用NS和CN轮耕均能有效提高休闲期土壤蓄水保墒能力。对土壤结构的恢复中,平衡施肥下NN处理土壤大团聚体增加速率最快。随着定位周期的增加,土壤有机质和全氮含量呈现出波动增加的趋势,连续定位多年后,NN 0-20 cm土层土壤有机质和全氮含量最高,但CN与CC较NN显着提高了20-40 cm土层土壤有机质和全氮含量。与连续翻耕比较,连续免耕处理下显着增加了原核生物固碳途径相关物种,并且降低了三羧酸循环相关基因,表明免耕的加入会增加土壤碳固定能力,降低碳排放速率。此外应用SS、NN、NS、CN均能显着降低全球增温潜势值。对产量分析表明,随着定位时间的延长,翻耕/免耕轮耕处理可有效提高耕地生产力水平。因此,黄土旱塬土壤改良土地生产力水平提升适宜的耕作方式应以免耕为基础,提高土壤碳固定能力,提高大团聚体含量与养分,并建议加入翻耕耕作措施,调节土壤结构与土壤养分分布,达到土壤改良与耕地生产力提升的目的。
邓浩亮[8](2019)在《黄土高原不同生态区垄沟覆盖对春玉米生产力和土壤质量的影响及其机理》文中研究表明黄土高原雨养农业区降水低而不稳、蒸发量大,还遭受严重的土壤侵蚀和耕地退化,如何应对生产能力与天然降雨利用能力的严重不足是备受西北农业圈关注的现实问题。在半干旱农作区,玉米垄沟覆盖栽培系统已取得显着增产增收效果,然而黄土高原地域跨度大,生态区包括干旱区、半干旱区和半湿润区,因此不同生态区对垄沟覆盖栽培系统的响应也呈现多样化。目前,大多研究主要针对半干旱农作区,忽略了半湿润易旱农作区农业独特的生产潜力。垄沟覆盖栽培系统能否在半湿润农作区适用并取得增产增效?不同垄沟耕作模式对其影响多大?其生理生态机理如何?这些不仅是基础科学问题,也是垄沟覆盖栽培系统的地域延伸、系统升级,更是黄土高原雨养农业下小农经济精准脱贫战略实施的重大需求。本研究在课题组以往多年国内研究基础上,以垄沟覆盖系统为核心,多种传统种植模式为参照,包括隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)、垄沟秸秆覆盖(SM)、平地全膜覆盖(WM)、平地半膜覆盖(HM)、平地无覆盖种植(CK)等开展了大田试验及技术验证。本研究于20152016年在黄土高原半干旱农作区甘肃省榆中县石头沟省级旱作农业示范点开展了大田试验,通过对土壤剖面水分动态、土壤温度、作物水分利用、土壤有机碳、全氮、全磷、速效养分、酶活性、微生物数量、作物物候特征、生长参数及生物量分配模式、产量及形成因子、水分利用效率等参数的系统收集和分析,首先揭示了两种不同风格垄沟地膜覆盖技术在改善黄土高原半干旱农作区春玉米生产力和土壤环境生态机理。其次,为进一步证实垄沟地膜覆盖技术在其他生态区的高效性,于20172018年在半湿润易旱农作区甘肃省华亭市朱家坡农业技术推广中心开展了验证试验,全面分析了土壤水热、养分平衡、酶活性活跃度、微生物数量繁殖、作物物候格局、产量和水分利用效率等指标,以期明晰垄沟覆盖耕作模式对旱地玉米的增产、增收和增效机制,进一步剖析该技术体系是否具有可持续发展潜力,同时探明半干旱和半湿润农作区最佳垄沟覆盖耕作模式,为将来该技术体系的进一步拓展研究和延伸技术开发提供理论依据和技术支撑。主要研究结论如下:1.垄沟覆盖在时间上对水资源进行重新分配,使作物需水与土壤供水达到平衡。空间上,优化了作物需水和土壤供水关系,使作物更容易利用深层土壤水分满足生长需求,从而增加了土壤水分有效性。半干旱农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖较露地平种显着增加生长季中层土壤含水量17.77%、11.61%和4.39%,中层水分的积累为玉米后期生长水分的获取提供支撑,但在半湿润农作区并未表现出贮水优势。半干旱区春玉米耗水量主要依赖于生育期降水和土壤底墒,其中隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖春玉米生育期内降水消耗分别占总耗水量的79.07%、80.01%、90.90%。而半湿润区春玉米耗水量主要依赖于生育期降水,意味着在半湿润地区生育期降水不仅能够满足作物生长需水,而且还可以补给土壤贮水,其中隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖通过垄沟集雨方式可补给土壤水量3.33、4.34和5.70 mm。2.垄沟覆盖材料类型的选择性应用能够实现对土壤热量平衡的季节性主动调控,同时存在增温和降温的双重效应,地膜覆盖的增温效应大于降温效应,秸秆覆盖则相反,主要表现在作物生育前期,地表覆盖可增加土壤温度,而在生育中期受高温胁迫,地表覆盖能有效降低土壤温度,缓解高温干热的危害。半干旱和半湿润农作区均表现为隔沟覆膜垄播平均温度最高,全膜双垄沟播次之,秸秆覆盖最低。3.垄沟地膜覆盖体现了对土壤养分的时间和空间平衡调节。半湿润农作区养分含量降低幅度显着大于半干旱农作区。连作2个生长季后,半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播种植方式增加了生长季内对有机碳、全氮、速效钾的消耗,高于露地平种0.28和0.31 g·kg-1、0.04和0.14 g·kg-1、23.48和2.96 mg·kg-1,反而降低了对全磷、速效磷、碱解氮的消耗,低于露地平种0.08和0.10 g·kg-1、0.37和0.97 mg·kg-1、1.15和2.95 mg·kg-1;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播种植方式增加了生长季内对有机碳、全磷、速效钾、碱解氮的消耗,高于露地平种1.00和0.65 g·kg-1、0.16和0.06 g·kg-1、63.74和30.61 mg·kg-1、8.51和5.13mg·kg-1。4.垄沟覆盖对不同种类土壤酶活性影响不同。秸秆覆盖和隔沟覆膜垄播种植方式均有利于土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性的提高,而全膜双垄沟播仅表现为磷酸酶活性的提高。连作2个生长季后,半干旱农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖种植方式下土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性均表现为递增趋势,增幅分别为0.116、0.013和0.052 ml·g-1,0.158、0.115和0.212 mg·g-1,脲酶活性呈降低趋势,降幅依次为0.200、0.208和0.159 mg·g-1,隔沟覆膜垄播和秸秆覆盖种植方式可提高蔗糖酶活性0.254和3.537 mg·g-1,而全膜双垄沟播降低蔗糖酶活性1.753 mg·g-1;半湿润农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖种植方式下土壤蔗糖酶和磷酸酶活性均表现为递增趋势,增幅分别为0.591、0.676和1.927 mg·g-1,0.302、0.169和0.293 mg·g-1,脲酶活性呈降低趋势,降幅依次为0.211、0.284和0.235 mg·g-1,隔沟覆膜垄播和秸秆覆盖种植方式可提高过氧化氢酶活性0.099和0.139 ml·g-1,而全膜双垄沟播降低过氧化氢酶活性0.105 mg·g-1。5.垄沟覆盖对土壤中不同微生物的数量同样影响不同。隔沟覆膜垄播有利于土壤细菌和放线菌的繁殖,而全膜双垄沟播和秸秆覆盖仅表现为细菌数量的增多,且半湿润农作区土壤微生物数量增加幅度显着大于半干旱农作区。连作2个生长季后,半干旱农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖土壤细菌数量均表现为递增趋势,增幅分别为11.24、35.17、30.63 104·g-1。全膜双垄沟播和秸秆覆盖可提高真菌数量5.06和4.38 102·g-1,降低放线菌数量7.50和15.67104·g-1。隔沟覆膜垄播可提高放线菌数量12.83 104·g-1,降低真菌数量10.14102·g-1;半湿润农作区隔沟覆膜垄播、全膜双垄沟播和秸秆覆盖土壤细菌和放线菌数量均表现为递增趋势,细菌增幅分别为34.78、35.73、6.57 105·g-1,放线菌增幅分别为47.52、33.57、40.91 104·g-1。隔沟覆膜垄播可提高真菌数量12.87103·g-1,全膜双垄沟播和秸秆覆盖降低真菌数量0.62和8.42 103·g-1。6.垄沟覆膜耕作模式能明显缩短春玉米营养阶段长度,延长灌浆期,更有利于春玉米生物量的积累,相反,秸秆覆盖耕作模式下玉米营养生长阶段被显着延长,繁殖期缩短。与露地平种相比,半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播显着提前了玉米出苗,并提高出苗率13.4%和19.1%,秸秆覆盖种植方式推迟了玉米出苗且仅提高出苗率0.34%。隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播分别缩短了播种到抽雄期的时间长度,分别为26.5和25 d,两者显着延长了繁殖持续分别达17、16 d。然而,秸秆覆盖延长了播种到抽雄期的时长17.5 d,缩短了繁殖持续时长11.5 d。半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播同样显着提前了玉米出苗,并提高出苗率1.0%和2.4%,秸秆覆盖推迟了玉米出苗且降低出苗率4.4%。隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播分别缩短了播种到抽雄期的时间长度,分别为12和9.5 d,并未显着延长繁殖持续时长。然而,秸秆覆盖延长了播种到抽雄期的时长10 d,缩短了繁殖持续时长3.5 d。7.垄沟覆膜耕作模式促进幼苗建立并增加活力,增加了生物量积累,并优化了繁殖分配。与露地平种相比,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播显着增加了玉米茎秆纵向和横向生长,提高了叶面积扩展能力,叶面积指数显着增加,且半干旱农作区增长效应显着大于半湿润农作区。半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播地上、地下生物量较露地平种分别增加66.96%和62.79%、19.10%和45.28%,同时,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播提高了果穗生物量在地上总生物量中的分配比重,高于露地平种13.26%和17.58%,而秸秆覆盖地上生物量较露地平种仅增加8.73%,地下生物量却较露地平种减少21.46%,果穗生物量在地上总生物量中的分配比重高于露地平种9.65%;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播地上、地下生物量较露地平种分别增加16.41%和12.66%、12.81%和27.47%,同时,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播提高了果穗生物量在地上总生物量中的分配比重,高于露地平种1.05%和1.22%,而秸秆覆盖地上、地下生物量较露地平种减少4.58%和7.10%,果穗生物量在地上总生物量中的分配比重低于露地平种0.22%。8.垄沟地膜覆盖优化了穗部结构,增加了收获指数。半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播显着改善了产量构成因子,穗长、穗粗、穗粒数、单株穗粒重、百粒重、生物产量、秸秆产量和单株生物量分别较露地平种提高30.54%和35.30%、18.88%和20.96%、59.28%和65.56%、155.06%和171.41%、59.93%和63.72%、66.96%和62.97%、37.82%和27.11%、66.96%和62.97%,而秸秆覆盖增加幅度显着低于隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播,依次为5.96%、4.34%、10.12%、16.88%、5.88%、8.73%、6.04%、8.73%。最终,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播的收获指数较露地平种显着高出0.131和0.165,秸秆覆盖仅高出0.018;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播上述产量构成因子分别较露地平种提高4.04%和2.32%、2.03%和0.25%、3.61%和-2.14%、32.96%和17.12%、15.51%和11.44%、16.41%和12.66%、7.35%和10.21%、16.41%和12.66%,而秸秆覆盖表现出不增反降趋势,较露地平种依次降低2.27%、0.82%、3.91%、11.83%、8.83%、4.58%、0.60%、4.58%。最终,隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播的收获指数较露地平种显着高出0.051和0.014,而秸秆覆盖显着降低0.027。9.垄沟地膜覆盖维持了包括水、肥、气、热在内的资源利用效率的高位运行,显着提升了籽粒产量和水分利用效率。半干旱农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播籽粒产量和水分利用效率较露地平种分别增加155.05%和171.40%、125.44%和142.80%,而秸秆覆盖较露地平种仅增加16.88%和18.69%;半湿润农作区隔沟覆膜垄播和全膜双垄沟播籽粒产量和水分利用效率较露地平种分别增加32.96%和17.12%、33.53%和18.67%,而秸秆覆盖表现出降低趋势,较露地平种降低11.84%和9.90%。总体来看,垄沟地膜覆盖耕作改善了土壤水热环境,尤其是休耕期的土壤水分贮存和生育前期的土壤温度,同时提高了整个生育期内土壤质量,明显增大了叶片叶片扩展速率,延长植株后期营养生长与生殖生长时期,为玉米最终籽粒的产出创造了良好的条件。尽管秸秆覆盖能够显着贮存土壤水分,并且能够改善土壤质量,但由于覆盖导致低温效应延缓了玉米的生长周期,不利于果穗籽粒干物质的积累。在半干旱农作区全膜双垄沟播表现出高产量和高水分利用效率,而在半湿润农作区隔沟覆膜垄播效果更佳。因此,全膜双垄沟播是一种较为适宜黄土高原半干旱区的玉米种植技术,而隔沟覆膜垄播在半湿润农作区更能表现出其耕作优势。
谢时茵[9](2019)在《保护性耕作对土壤风蚀扬尘的防治作用研究》文中认为近年来,京津冀地区雾霾污染严重,土壤风蚀扬尘是造成大气污染的一种不可忽视的自然来源。目前我国关于农田土壤风蚀扬尘排放的资料十分匮乏,缺乏必要的减排效果和机制研究。本文以北京延庆康庄地区为研究区域,以草地和传统翻耕地为对照,选择不同保护性耕作措施(留茬、覆盖)农田,通过野外监测及风洞实验,研究保护性耕作措施对风蚀扬尘的防治效果及机制。与传统翻耕地相比,留茬和覆盖农田分别提高了土壤含水率5.65%和3.36%,增加了土壤大团聚体含量22.79%和19.76%,及土壤团聚体稳定性5.77%和6.72%。保护性耕作显着改善了土壤理化性质,增加了土壤的抗蚀性。保护性耕作可以显着减少农田风蚀扬尘排放。土壤风蚀速率随风速变大呈指数性增长。当留茬高度为5 cm、15 cm、25 cm时,风蚀速率分别减少了 9.54%、39.67%、63.89%;当覆盖度为 10%、40%、70%时分别减少了 37.16%、50.34%、68.96%;风蚀速率随覆盖度及留茬高度的增加而减小。保护性耕作可以显着降低细颗粒物的排放。风蚀物组成以悬移质(PM100)为主,平均占80%以上。不同留茬或覆盖措施能显着减少PM2.5达67.7%-85.7%和77.1%-88.3%,PM2.5排放速率随着留茬高度及覆盖度增加而降低。保护性耕作对土壤风蚀扬尘的减排机制主要有三个方面:1)直立残茬削弱了近地表气流,降低了近地表风速,在距地表10 cm处削弱作用最强,平均达22.7%。2)地表残茬能有效捕集跃起的土壤颗粒,增加了地表空气动力学粗糙度和临界摩擦速度。3)保护性耕作改善了土壤理化性质,提高了土壤的抗蚀性。农田保护性耕作可以最大限度地减少风蚀及细颗粒物排放,是改善北京地区空去质量的有效途径。为抵抗风蚀,建议北京地区农田地表覆盖度至少为77%,留茬高度至少为41 cm。
张玉娇[10](2018)在《黄土旱塬麦玉轮作田长期保护性轮耕与施肥的培肥增产效应试验与模拟》文中提出黄土旱塬是我国典型雨养旱作农业区,水分不足是限制其植被恢复和农业产业发展的主要因素。该地区盛行的“冬小麦→春玉米”一年一熟轮作制与翻耕和耙耱结合的农田耕作法,促使土壤的熟化作用增强,土壤蒸发量增加,导致水土流失严重,作物产量低而不稳。以作物休闲期秸秆覆盖免耕和深松为主的保护性耕作技术,能有效减少耕层土壤扰动量,增加地表覆盖物和土壤有机质含量,促进自然降水多蓄少耗,提高作物产量,同时能减轻水土流失威胁,维护和改善耕地质量,是黄土旱塬旱作农田蓄水保墒、培肥地力和增产节本的重要技术措施之一。但长期单一保护性耕作方式亦会导致土壤紧实,病虫草害难以控制,农田低产等不良影响。土壤轮耕通过合理配置土壤耕作技术措施,将翻、旋、免等土壤耕作措施进行合理的组合与配置,对于减少长期单一耕作缺点具有重要的作用。受大田试验技术条件和试验周期过长等因素的限制,对黄土旱塬旱作农田不同保护性耕作模式下作物产量、土壤水分和培肥效应的长期定位观测试验研究不足。WinEPIC模型能够对作物产量、土壤水分利用特征和土壤养分演变规律等进行长周期定量模拟。为分析和评价不同施肥及保护性轮耕模式下旱作农田的增产增收效应、土壤蓄水保墒和培肥效应,本研究在陕西省合阳县西北农林科技大学试验站设置长期定位试验,共设置平衡施肥(BF)、低肥(LF)、常规施肥(CF)三种主处理,免耕(NT)、深松(ST)、翻耕(CT)、免耕/深松轮耕(NS)、深松/翻耕轮耕(SC)、翻耕/免耕轮耕(CN)、免耕/免耕/深松轮耕(NNS)、免耕/翻耕/深松轮耕(NCS)、翻耕/翻耕/深松轮耕(CCS)9种耕作副处理。本文结合长期定位试验(2007-2017年)与长期模拟试验(1980-2016年),研究了不同保护性连耕、轮耕模式和施肥水平下麦玉轮作田产量和土壤水分变化规律以及土壤培肥规律。研究取得的主要结论如下:1.不同施肥条件下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应在2007-2017年试验研究期间,不同施肥条件下以低肥处理(LF)休闲期蓄水效果较好,其休闲期平均土壤含水量达420.4 mm。在春玉米→冬小麦生产进程中,低肥处理土壤水分较优,能有效地为作物生长提供更多土壤水分。而平衡施肥(BF)和常规施肥(CF)则在提高作物生育期耗水量的前提下,提高麦玉轮作田作物产量和WUE。平衡施肥在减少氮磷肥的条件下,增施适量钾肥,有效地保证作物稳产增产,保证其经济收益;其小麦和玉米平均产量分别为5077 kg ha-1和7057 kg ha-1,年平均经济收益为5611元ha-1。在秸秆还田的前提下,不同施肥处理麦玉轮作田的土壤养分和土壤结构均有所改善。其中以平衡施肥的土壤团聚体、有机碳和全氮含量均较高;其土壤全效养分(N、P、K)和速效养分剖面分布较为合理,是该地区较优的施肥模式。在黄土旱塬长期麦玉轮作田适宜的施肥量为N:150 kg ha-1,P2O5:120 kg ha-1,K2O:90 kg ha-1。2.不同保护性连耕条件下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应本试验研究期间,不同连耕条件下以免耕(NT)处理休闲期蓄水效果较好,其休闲期平均土壤含水量达397.7 mm。在春玉米→冬小麦生育期,免耕的土壤水分较优,能有效地为作物生长提供更多土壤水分。而翻耕(CT)和深松(ST)则在提高作物生育期耗水量的前提下,提高麦玉轮作田作物产量和WUE。但由于深松和翻耕处理的高投入及翻耕处理产量的不稳定性,免耕处理的经济收益较高,平均值为5543元ha-1。在整个试验进程中,深松有效改良土壤结构,降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加土壤团聚体含量。保护性连耕均在一定程度上培肥农田土壤,但长期免耕条件导致农田土壤表层养分富集,土壤深层养分较低,而翻耕则土壤表层养分较低;深松能有效改善免耕的土壤养分富集和翻耕表层养分较低的现象,促使土壤养分分布均匀。长期保护性连耕条件下,深松能有效蓄存土壤水分,提高作物产量,有效培肥土壤,是黄土旱塬地区较优的保护性连耕模式。3.两年轮耕模式下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应在麦玉轮作田休闲期,不同轮耕条件下以翻耕/免耕轮耕(CN)土壤蓄水效果较好,休闲期平均蓄水量为385.8 mm。在春玉米→冬小麦生育期,免耕/深松(NS)和翻耕/免耕轮耕土壤水分较优,能有效地为作物生长提供更多土壤水分。翻耕/免耕轮耕作物生育期耗水量较高,其轮作产量和WUE也高于其他处理。且翻耕/免耕轮耕投入较低,产量稳定,经济收益较高,平均值为6254元ha-1。在整个试验进程中,免耕/深松和深松/翻耕(SC)轮耕有效降低土壤表层容重(0-20 cm),而翻耕/免耕轮耕有效降低土壤深层容重(20-60 cm),提高土壤孔隙度;在表层土壤0-10 cm,免耕/深松轮耕显着提高土壤团聚体含量,而在10-40 cm土层则以深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕改善土壤结构效果较好。不同轮耕处理均在一定程度上培肥农田土壤,其中以深松/翻耕轮耕土壤有机碳和全氮含量较高,分别为9.7 kg m-3和1.1 kg m-3;深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕土壤全效养分(N、P、K)和速效养分剖面分布较为合理。翻耕/免耕轮耕处理产量、土壤蓄水和土壤培肥综合效应较好,是黄土旱塬适宜的两年轮耕模式。4.三年轮耕模式下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应在三年轮耕条件下,以免耕/免耕/深松(NNS)轮耕休闲期蓄水效果较好,其休闲期平均蓄水量为402.9 mm。在春玉米→冬小麦生产进程中,免耕/免耕/深松和免耕/翻耕/深松(NCS)轮耕的土壤水分较优,能有效地为作物生长提供更多土壤水分。而翻耕/翻耕/深松(CCS)轮耕则在提高作物生育期耗水量的前提下,提高麦玉轮作田作物产量。其中小麦以NCS和CCS轮耕产量较高,其平均值分别为5169 kg ha-1和5168 kg ha-1,WUE以NNS较高,平均值分别为15.9 kg ha-1 mm-1。玉米产量以CCS轮耕较高,为7768 kg ha-1,WUE以NCS轮耕较高,平均值分别为21.5 kg ha-1 mm-1。但由于免耕/翻耕/深松轮耕的低投入和产量稳定性,其经济收益较高,平均值为6245元ha-1。在整个试验进程中,免耕/翻耕/深松轮耕有效改善土壤结构,降低土壤容重,提高土壤孔隙度和团聚体含量。不同轮耕处理均在一定程度上培肥农田土壤,其中以免耕/翻耕/深松和翻耕/翻耕/深松轮耕土壤有机碳和全氮含量较高,其中NCS轮耕处理土壤全效养分(N、P、K)和速效养分剖面分布较为合理。NCS轮耕处理产量、土壤蓄水和土壤培肥综合效应较好,是该地区较优的三年轮耕模式。5.不同耕作模式下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应比较在长期定位试验研究期间(2007-2017年),不同耕作模式下以免耕/翻耕/深松(NCS)轮耕休闲期蓄水效果较好,其平均土壤蓄水量为393.7 mm。在春玉米→冬小麦生产进程中,翻耕/免耕(CN)轮耕的土壤水分较优,能有效地为作物生长提供更多土壤水分。而翻耕/免耕(CN)和免耕/翻耕/深松(NCS)轮耕则在提高作物生育期耗水量的前提下,提高麦玉轮作田作物产量。冬小麦产量和WUE以翻耕/免耕(CN)轮耕较高,分别为5221kg ha-1和15.5 kg ha-1 mm-1。而春玉米产量和WUE则以免耕/翻耕/深松(NCS)轮耕较高,分别为7597 kg ha-1和21.5 kg ha-1 mm-1。但由于免耕/翻耕/深松轮耕的高投入,而翻耕/免耕轮耕经济投入较低,其经济收益也较高,平均值为6254元ha-1。在整个试验进程中,CN轮耕有效改善土壤结构,降低土壤容重,提高土壤孔隙度。而土壤团聚体含量则以NCS轮耕处理较高。不同耕作处理均在一定程度上培肥农田土壤,其中以免耕/翻耕/深松和翻耕/免耕轮耕土壤有机碳和全氮含量较高,CN轮耕处理土壤全效养分(N、P、K)和速效养分剖面分布较为合理。翻耕/免耕轮耕处理产量、土壤蓄水和土壤培肥综合效应较好,是该地区较优的耕作模式。6.不同施肥及轮耕模式下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应在长期定位试验研究期间(2007-2017年),不同施肥及轮耕条件下以低肥免耕(LNT)条件下休闲期蓄水效果较好,其平均土壤蓄水量为403.2 mm。而不同施肥及耕作处理作物生育期耗水量则无显着差异,但以常规施肥翻耕处理(CCT)耗水量较高。冬小麦产量和WUE以常规施肥翻耕/免耕(CCN)处理较高,分别为5440 kg ha-1和15.2 kg ha-1 mm-1。而春玉米产量和WUE则以平衡施肥翻耕/免耕(BCN)处理较高,分别为7433 kg ha-1和21.1 kg ha-1 mm-1。由于平衡施肥和翻耕/免耕的高产稳产性,其经济收益也较高,平均值为6254元ha-1。在整个试验进程中,平衡施肥翻耕/免耕有效提高土壤团聚体含量,改善土壤结构。不同施肥及保护性轮耕均在一定程度上培肥农田土壤,其中以平衡施肥翻耕/免耕土壤有机碳和全氮含量较高,其土壤全效养分(N、P、K)和速效养分剖面分布较为合理,是该地区较优的施肥及轮耕模式。7.不同施肥及轮耕模式下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应长期模拟在1980-2016年试验研究期间,不同施肥及轮耕条件下以低肥免耕条件下休闲期蓄水效果较好,能有效地为作物生长提供更多土壤水分,其平均土壤有效含水量为290.1mm。而不同施肥及耕作处理作物生育期耗水量以常规施肥翻耕耗水量较高,平均值为397.8 mm。试验期间,麦玉轮作田作物产量、WUE和经济效益以常规施肥翻耕/免耕轮耕较高,分别为5.65 t ha-1、14.59 kg ha-1 mm-1和6878元ha-1。不同施肥及保护性轮耕均在一定程度上培肥农田土壤。在整个试验进程中,其中以平衡施肥翻耕/免耕轮耕土壤有机碳含量较高,平均值为8.47 kg m-3。经过长期试验,麦玉轮作田0-300 cm土壤有效含水量逐渐减少,以CCT处理土壤水分水分消耗速度较快,平均每个作物轮作季减少20.4 mm。本试验中,CCN处理作物产量和经济效益较好,但其土壤水分消耗量较大,土壤深层水分消耗较多,不利于该地区土壤水分恢复,而平衡施肥既高产,土壤水分消耗水平也接近于低肥,其中以平衡施肥翻耕/免耕轮耕是该地区较优的施肥及轮耕模式。
二、陇东地区春玉米保护性耕作栽培的初步试验(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、陇东地区春玉米保护性耕作栽培的初步试验(论文提纲范文)
(1)陇东旱塬饲用油菜和箭筈豌豆与粮食作物轮作系统资源利用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
第二章 文献综述 |
2.1 粮草轮作研究进展 |
2.1.1 粮草轮作概念及原理 |
2.1.2 粮草轮作的起源与发展 |
2.2 粮草轮作模式与生产力 |
2.3 粮草轮作模式与土壤水分和作物水分利用 |
2.4 粮草轮作模式与光能截获和利用 |
2.5 粮草轮作模式与能量利用和经济效益 |
2.6 陇东旱塬发展粮草轮作的意义 |
2.6.1 陇东旱塬区自然状况 |
2.6.2 陇东旱塬区粮草轮作发展意义 |
2.7 拟解决的关键科学问题 |
2.8 研究目标及内容 |
2.9 技术路线 |
第三章 材料与方法 |
3.1 试验地概况 |
3.2 试验材料 |
3.3 试验设计与田间管理 |
3.4 测定项目及方法 |
3.4.1 干物质及籽粒产量 |
3.4.2 含氮量测定 |
3.4.3 土壤水分及水分利用 |
3.4.4 株高和叶面积指数 |
3.4.5 光合有效辐射 |
3.4.6 能量数据计算 |
3.4.7 经济效益 |
3.4.8 生态效能指数 |
3.5 数据统计与分析 |
第四章 不同粮草轮作系统生产力研究 |
4.1 作物干物质积累动态 |
4.2 作物经济产量 |
4.3 作物粗蛋白产量 |
4.4 不同轮作模式下系统生产力表现 |
4.5 讨论 |
4.5.1 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对后茬作物产量的影响 |
4.5.2 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对不同轮作系统生产力的影响 |
4.6 小结 |
第五章 不同粮草轮作系统水分利用研究 |
5.1 作物播种期和收获期土壤剖面水分含量 |
5.2 不同轮作模式下作物生长阶段土壤贮水量变化 |
5.3 作物耗水量 |
5.4 作物水分利用效率 |
5.5 不同轮作模式下系统耗水量及水分利用效率 |
5.6 讨论 |
5.6.1 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对不同轮作模式下土壤含水量的影响 |
5.6.2 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对不同轮作模式下水分利用效率的影响 |
5.7 小结 |
第六章 不同粮草轮作系统光能利用研究 |
6.1 作物不同生育期株高变化 |
6.2 作物不同生育期叶面积指数变化 |
6.3 各作物不同生育阶段群体冠层PAR截获率 |
6.4 作物群体冠层PAR截获量 |
6.5 作物光能利用效率 |
6.6 不同轮作模式下系统PAR截获量和光能利用效率 |
6.7 讨论 |
6.7.1 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对后茬作物PAR截获量和光能利用效率的影响 |
6.7.2 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对系统PAR截获量和光能利用效率的影响 |
6.8 小结 |
第七章 不同粮草轮作系统能量利用及经济效益研究 |
7.1 作物能量投入 |
7.2 作物能量产出 |
7.3 作物经济收益 |
7.4 作物生态效能指数 |
7.5 不同轮作模式下系统能量投入 |
7.6 不同轮作模式下系统生态效能 |
7.7 讨论 |
7.7.1 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对不同轮作系统能量投入的影响 |
7.7.2 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对不同轮作系统经济效益的影响 |
7.7.3 夏闲期复种饲用油菜和箭筈豌豆对不同轮作系统生态效能的影响 |
7.8 小结 |
第八章 主要结论、创新点与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(2)粮田作物生长及土壤理化性质对不同机械化耕种方式的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 耕种方式研究现状 |
1.2.2 不同机械化耕种方式对玉米和小麦生长发育及产量的影响 |
1.2.3 不同机械化耕种方式对土壤理化性质的影响 |
1.3 研究内容和方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.1.1 供试地点及土壤基本理化性状 |
2.1.2 供试肥料及其养分含量 |
2.2 试验处理及方法 |
2.2.1 不同耕种方式对夏玉米生长发育及土壤理化性质的影响 |
2.2.2 不同耕种方式对冬小麦生长发育及土壤理化性质的影响 |
2.3 测定项目与方法 |
2.3.1 夏玉米季样品采集、测定项目及方法 |
2.3.2 冬小麦季样品采集、测定项目及方法 |
2.3.3 肥料偏生产力计算 |
2.3.4 经济效益分析 |
2.4 数据处理与统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 不同机械化耕种方式对夏玉米生长发育及土壤理化性质的影响 |
3.1.1 不同机械化耕种方式对夏玉米生长发育的影响 |
3.1.2 不同机械化耕种方式对夏玉米干物质积累量的影响 |
3.1.3 不同机械化耕种方式对夏玉米养分吸收和利用的影响 |
3.1.4 不同机械化耕种方式对夏玉米产量及产量构成因素的影响 |
3.1.5 不同机械化耕种方式对夏玉米肥料偏生产力和经济效益的影响 |
3.1.6 不同机械化耕种方式对夏玉米土壤理化性质的影响 |
3.1.7 不同机械化耕种方式下的后茬冬小麦产量效应研究 |
3.2 不同机械化耕种方式对冬小麦生长发育及土壤理化性质的影响 |
3.2.1 不同机械化耕种方式对冬小麦生长发育的影响 |
3.2.2 不同机械化耕种方式对冬小麦干物质积累量的影响 |
3.2.3 不同机械化耕种方式对冬小麦养分吸收和利用的影响 |
3.2.4 不同机械化耕种方式对冬小麦产量及产量构成因素的影响 |
3.2.5 不同机械化耕种方式对冬小麦肥料偏生产力和经济效益的影响 |
3.2.6 不同机械化耕种方式对冬小麦土壤理化性质的影响 |
3.2.7 不同机械化耕种方式下的后茬夏玉米产量效应研究 |
4 讨论 |
4.1 不同机械化耕种方式对植株生长、干物质积累、养分利用的影响 |
4.2 不同机械化耕种方式对作物产量、肥料偏生产力、经济效益的影响 |
4.3 不同机械化耕种方式对土壤理化性质的影响 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(3)秸秆还田下我国主要粮食作物产量效应的整合分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 选题依据 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 秸秆还田对农田土壤的影响 |
1.2.2 秸秆还田对农作物产量的影响 |
1.2.3 整合(Meta)分析理论及研究进展 |
2 材料与方法 |
2.1 数据来源 |
2.2 数据分类 |
2.3 整合(meta)分析过程 |
2.3.1 计算效应值 |
2.3.2 异质性检验 |
2.3.3 Meta亚组分析 |
2.3.4 发表偏倚性检验 |
2.4 统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 秸秆还田对农作物产量的综合效应分析 |
3.2 相关因素对秸秆还田增产效应的影响分析 |
3.3 不同影响因素下秸秆还田的增产效应 |
3.3.1 试验区域及气候条件 |
3.3.2 土壤种类及性质 |
3.3.3 作物熟制及种植制度 |
3.3.4 耕作方式 |
3.3.5 施肥模式 |
3.3.6 试验年份及还田年限 |
3.3.7 其它因素 |
3.4 发表偏倚性检验结果及失安全系数 |
4 讨论 |
4.1 农业生产条件对秸秆还田产量效应的影响 |
4.1.1 农业生态区 |
4.1.2 种植模式 |
4.2 土壤因素对秸秆还田增产效应的影响 |
4.3 不同耕作方式对秸秆还田增产效应的影响 |
4.4 肥料管理对秸秆还田增产效应的影响 |
4.5 长期秸秆还田的增产效应 |
4.6 其它农艺管理措施对秸秆还田增产效应的影响 |
4.6.1 秸秆还田量 |
4.6.2 秸秆还田方式 |
4.6.3 其它农业生产措施 |
4.7 本研究的不足之处 |
5 结论 |
参考文献 |
附件:符合整合(Meta)分析条件的文献 |
致谢 |
(4)渭北旱塬春玉米保护性耕作-施氮-密度优化栽培模式研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 保护性耕作及其研究进展 |
1.2.1 保护性耕作概念及其发展 |
1.2.2 保护性耕作的蓄水保墒效应 |
1.2.3 保护性耕作对土壤理化性质的影响 |
1.2.4 保护性耕作对作物增产的影响 |
1.3 施氮效益及其研究进展 |
1.4 保护性耕作与施氮的产量效益及研究进展 |
1.5 密植效应及其研究进展 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
2.5 测定项目及方法 |
2.5.1 土壤水分和土壤养分的测定与计算方法 |
2.5.2 春玉米农艺性状和养分吸收测定项目与方法 |
2.5.3 春玉米产量性状测定项目与计算方法 |
2.5.4 其他指标计算方法 |
2.6 数据处理与分析 |
第三章 不同耕作、施氮和密度处理春玉米田土壤水分变化动态 |
3.1 试验期降雨量及分布 |
3.2 不同耕作、施氮、密度处理下休闲期土壤水分变化 |
3.2.1 土壤水分指标影响因子分析 |
3.2.2 不同耕作、施氮、密度处理对休闲期土壤蓄水量的影响 |
3.2.3 不同耕作、施氮、密度处理对休闲期土壤蒸发量的影响 |
3.3 不同耕作、施氮、密度处理下春玉米生育期土壤蓄水量变化 |
3.3.1 不同耕作、施氮、密度处理春玉米生育期土壤剖面水分 |
3.3.2 不同耕作、施氮、密度处理春玉米生育期土壤蓄水量变化 |
3.3.3 不同耕作、施氮、密度处理对各生育阶段耗水量变化的影响 |
3.4 小结 |
第四章 不同耕作、施氮、密度对春玉米土壤养分及肥料利用的影响 |
4.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米土壤有机质含量的影响 |
4.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米土壤全氮含量的影响 |
4.3 不同耕作、施氮、密度处理春玉米氮肥利用效率 |
4.4 不同耕作、施氮、密度处理对土壤全磷含量的影响 |
4.5 不同耕作、施氮、密度处理对土壤速效磷含量的影响 |
4.6 不同处理土壤速效钾含量的影响 |
4.7 小结 |
第五章 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米农艺性状和养分吸收的影响 |
5.1 不同处理对春玉米株高、茎粗、叶面积指数的影响 |
5.1.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米不同生育期株高的影响 |
5.1.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米茎粗的影响 |
5.1.3 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米叶面积指数的影响 |
5.2 不同处理对春玉米各生育时期叶片光合特性的影响 |
5.2.1 不同耕作、施氮、密度处理春玉米关键生育时期叶片SPAD含量 |
5.2.2 不同耕作、施氮、密度处理春玉米关键生育时期叶片净光合速率 |
5.2.3 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米关键生育时期叶片蒸腾速率的影响 |
5.3 不同处理对春玉米各生育时期地上部干物质积累的影响 |
5.3.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米不同生育时期地上部干物质积累量的影响 |
5.3.2 不同耕作、施氮、密度处理对不同生育阶段春玉米干物质积累变化的影响 |
5.3.3 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米不同器官干物质积累的影响 |
5.4 不同处理对春玉米氮素积累及分配的影响 |
5.4.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米成熟期地上部吸氮量的影响 |
5.4.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米成熟期各器官氮素积累比例的影响 |
5.5 小结 |
第六章 不同处理对春玉米产量、WUE和经济效益的影响 |
6.1 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米产量构成因素及产量的影响 |
6.2 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米水分利用效率的影响 |
6.3 不同耕作、施氮、密度处理春玉米经济效益 |
6.4 小结 |
第七章 讨论与结论 |
7.1 讨论 |
7.1.1 不同耕作、施氮和密度处理下土壤水分变化的影响 |
7.1.2 不同耕作、施氮、密度处理下土壤养分的变化 |
7.1.3 不同耕作、施氮、密度对春玉米农艺性状的影响 |
7.1.4 不同耕作、施氮、密度处理对春玉米产量及产量构成因素的影响 |
7.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(5)绿肥在柑橘园的生长发育和养分累积及其释放特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 国内外果园绿肥种植及利用概况 |
1.1.1 果园绿肥发展概况 |
1.1.2 果园绿肥的种植模式和品种选择 |
1.1.3 果园绿肥的利用方式 |
1.2 绿肥在果园生态系统中的主要功能 |
1.2.1 果园种植绿肥改善土壤理化性状 |
1.2.2 果园种植绿肥的水土保持效果 |
1.2.3 果园种植绿肥对果实产量和品质的影响 |
1.2.4 果园种植绿肥的生态环境效应 |
1.3 影响果园绿肥生长发育及养分累积的因素 |
1.3.1 气候和土壤对果园绿肥生长发育及养分累积的影响 |
1.3.2 绿肥品种对果园绿肥生长发育及养分累积的影响 |
1.3.3 肥水管理对果园绿肥生长发育及养分累积的影响 |
1.3.4 栽培措施对果园绿肥生长发育及养分累积的影响 |
第2章 绪论 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
第3章 中国不同区域常见绿肥产量和养分含量特征及替代氮肥潜力评估 |
3.1 材料与方法 |
3.2 数据分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 不同绿肥种类产量差异 |
3.3.2 不同绿肥种类养分含量和累积量特征 |
3.3.3 不同区域绿肥产量及养分含量差异 |
3.3.4 不同地区种植豆科绿肥替代化学氮肥潜力评估 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第4章 不同绿肥品种在柑橘园的生长发育及养分累积规律 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验地概况 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 测定指标及方法 |
4.2 数据分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 不同绿肥品种的生长发育特征 |
4.3.2 不同绿肥品种养分含量 |
4.3.3 不同绿肥品种养分累积量 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第5章 土壤含水量对绿肥生长的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 测定指标及方法 |
5.2 数据分析 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 土壤含水量对绿肥种植发芽的影响 |
5.3.2 土壤含水量对绿肥产量的影响 |
5.3.3 土壤含水量对绿肥农艺性状的影响 |
5.3.4 土壤含水量对绿肥SOD、POD、CAT和 MDA含量的影响 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第6章 柑橘园土壤肥力对绿肥生长和养分吸收的影响 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验地概况 |
6.1.2 试验设计 |
6.1.3 测定指标及方法 |
6.2 数据分析 |
6.3 结果分析 |
6.3.1 土壤肥力对绿肥产量的影响 |
6.3.2 土壤肥力对绿肥养分含量和养分累积量的影响 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第7章 不同播期对绿肥生长和养分吸收的影响 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验地概况 |
7.1.2 试验设计 |
7.1.3 测定指标及方法 |
7.2 数据分析 |
7.3 结果分析 |
7.3.1 不同播期对绿肥产量的影响 |
7.3.2 不同播期对绿肥养分含量及养分累积量的影响 |
7.4 讨论 |
7.5 小结 |
第8章 果园免耕对绿肥生长和养分吸收的影响 |
8.1 材料与方法 |
8.1.1 试验地概况 |
8.1.2 试验设计 |
8.1.3 测定指标及方法 |
8.2 数据分析 |
8.3 结果分析 |
8.3.1 果园免耕和翻耕对绿肥产量的影响 |
8.3.2 果园免耕和翻耕对绿肥养分含量和养分累积量的影响 |
8.4 讨论 |
8.5 小结 |
第9章 绿肥腐解特征及养分释放规律 |
9.1 材料与方法 |
9.1.1 试验材料 |
9.1.2 试验设计 |
9.1.3 测定方法 |
9.2 数据分析 |
9.3 结果分析 |
9.3.1 绿肥腐解特征 |
9.3.2 绿肥养分释放特征 |
9.4 讨论 |
9.5 小结 |
第10章 结论 |
10.1 主要结论 |
10.2 本文创新点 |
10.3 展望 |
参考文献 |
附录 (第3章数据来源) |
致谢 |
论文发表及参研课题情况 |
(6)基于长期保护性轮耕的黄土旱塬春玉米田土壤蓄水培肥增产效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 保护性耕作研究进展 |
1.2.1 保护性耕作的概念与发展 |
1.2.2 保护性耕作对土壤水分的影响 |
1.2.3 保护性耕作对土壤结构的影响 |
1.2.4 保护性耕作对土壤化学性质和微生物学性质的影响 |
1.2.5 保护性耕作对作物产量的影响 |
第二章 研究区域与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 耕作处理及田间管理 |
2.4 研究内容 |
2.4.1 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤水分的影响 |
2.4.2 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤结构改良的影响 |
2.4.3 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤化学和生物学特性的影响 |
2.4.4 长期不同轮耕模式对旱作春玉米产量、碳足迹和经济收益的影响 |
2.5 技术路线 |
2.6 测定项目与方法 |
2.6.1 土壤物理性质的测定 |
2.6.1.1 土壤水分测定 |
2.6.1.2 生育期耗水量计算(ET) |
2.6.1.3 土壤水分补给量和补给系数 |
2.6.1.4 降水年型的划分 |
2.6.1.5 土壤团聚体样品采集与测定 |
2.6.1.6 土壤容重、孔隙度、田间持水量及土壤水分亏缺度测定 |
2.6.2 土壤化学和生物学性质的测定 |
2.6.2.1 土壤样品的采集 |
2.6.2.2 土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量测定 |
2.6.2.3 土壤细菌多样性测定 |
2.6.3 产量测定 |
2.6.3.1 产量稳定性与可持续性指数计算 |
2.6.3.2 降水年型的划分 |
2.6.3.3 水分、降水利用效率、肥料氮偏生产力和肥料磷偏生产力计算 |
2.6.4 农业碳足迹的计算 |
2.6.5 经济收益的计算 |
2.7 数据处理及分析 |
第三章 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤水分的影响 |
3.1 休闲期土壤水分特征 |
3.1.1 休闲期降雨对土壤水分补给的影响 |
3.1.2 休闲末期土壤水分恢复剖面特征 |
3.2 不同轮耕模式生育期土壤水分特征 |
3.2.1 不同轮耕模式生育期土壤蓄水量变化特征 |
3.2.1.1 三年轮耕模式生育期土壤蓄水量变化特 |
3.2.1.2 两年轮耕模式生育期土壤蓄水量变化特征 |
3.2.2 不同轮耕模式关键生育期土壤水分剖面特征 |
3.2.2.1 三年轮耕模式关键生育期土壤水分剖面特征 |
3.2.2.2 两年轮耕模式关键生育期土壤水分剖面特征 |
3.3 生育期耗水特征 |
3.4 土壤水分平衡 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
第四章 长期不同轮耕模式对旱作春玉米田土壤结构改良的影响 |
4.1 不同轮耕模式对土壤容重的影响 |
4.1.1 三年轮耕模式对土壤容重的影响 |
4.1.2 两年轮耕模式对土壤容重的影响 |
4.2 不同轮耕模式对土壤孔隙度的影响 |
4.2.1 三年轮耕模式对土壤孔隙度的影响 |
4.2.2 两年轮耕模式对土壤孔隙度的影响 |
4.3 不同轮耕模式对田间持水量的影响 |
4.3.1 三年轮耕模式对田间持水量的影响 |
4.3.2 两年轮耕模式对田间持水量的影响 |
4.4 不同轮耕模式对土壤水分亏缺度的影响 |
4.4.1 三年轮耕模式对土壤水分亏缺度的影响 |
4.4.2 两年轮耕模式对土壤水分亏缺度的影响 |
4.5 不同轮耕模式对土壤团聚体的影响 |
4.5.1 不同轮耕模式对土壤团聚体分布的影响 |
4.5.2 不同轮耕模式对土壤团聚体稳定性的影响 |
4.6 讨论 |
4.6.1 长期轮耕模式对土壤容重与孔隙度的影响 |
4.6.2 长期轮耕模式对田间持水量和土壤水分亏缺度的影响 |
4.6.3 长期不同轮耕模式对土壤团聚体的影响 |
4.7 小结 |
第五章 长期轮耕模式对旱作春玉米田土壤化学和生物学特性的影响 |
5.1 不同轮耕模式下土壤有机碳含量和储量变化 |
5.2 不同轮耕模式下土壤全氮含量和储量变化 |
5.3 不同轮耕模式下土壤全磷含量的变化 |
5.4 不同轮耕模式下土壤速效磷含量的变化 |
5.5 不同轮耕模式下土壤全钾含量的变化 |
5.6 不同轮耕模式下土壤速效钾含量的变化 |
5.7 土壤微生物学性质变化 |
5.7.1 土壤细菌 α 多样性 |
5.7.2 土壤细菌群落组成 |
5.7.3 土壤化学特性和细菌群落之间的相关关系 |
5.8 讨论 |
5.8.1 长期轮耕模式对土壤有机碳的影响 |
5.8.2 耕作对土壤全氮含量的影响 |
5.8.3 耕作对土壤磷和钾含量的影响 |
5.8.4 长期轮耕模式对土壤细菌群落组成与多样性的影响 |
5.9 小结 |
第六章 不同轮耕模式对旱作春玉米产量、碳足迹和经济收益的影响 |
6.1 长期轮耕模式的产量效应 |
6.1.1 三年轮耕模式下春玉米产量效应 |
6.1.2 两年轮耕模式的产量效应 |
6.2 不同降水年型下轮耕模式的产量效应 |
6.2.1 不同降水年型下三年轮耕模式春玉米产量效应 |
6.2.2 不同降水年型下两年轮耕模式春玉米产量效应 |
6.3 不同轮耕周期下轮耕模式的产量效应 |
6.3.1 不同轮耕周期下三年轮耕模式春玉米产量效应 |
6.3.2 不同轮耕周期下两年轮耕模式春玉米产量效应 |
6.4 不同轮耕模式下春玉米产量稳定性 |
6.5 长期不同轮耕模式对春玉米田水肥利用效率的影响 |
6.6 长期轮耕模式对春玉米田土壤碳足迹的影响 |
6.7 长期轮耕模式对春玉米经济收益的影响 |
6.8 土壤特性与产量之间的相关关系分析 |
6.9 讨论 |
6.10 小结 |
第七章全文结论、创新点与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)黄土旱塬麦玉轮作田长期定位耕作的土壤改良及耕地生产力提升效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 耕作对土壤结构的影响 |
1.2.2 耕作对土壤水分的影响 |
1.2.3 耕作对土壤碳、氮的影响 |
1.2.4 耕作对土壤微生物的影响 |
1.2.5 耕作对作物产量的影响 |
1.2.6 黄土旱塬耕作现状及发展 |
第二章 研究区域与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 耕作处理 |
2.4 施肥和耕作处理组合 |
2.5 田间管理与试验材料 |
2.6 研究内容 |
2.7 技术路线 |
第三章 长期定位耕作对土壤水分的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 样品采集与测定 |
3.1.1.1 土壤水分测定 |
3.1.1.2 生育期耗水量计算(ET) |
3.1.1.3 生育期水分利用效率(WUE)和休闲期蓄墒率 |
3.2 数据分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 长期施肥与耕作下0-200cm土层土壤贮水量周期变化动态 |
3.3.2 长期施肥与耕作对小麦关键生育时期土壤水分的影响 |
3.3.3 长期施肥与耕作对玉米关键生育时期土壤水分的影响 |
3.3.4 长期施肥与耕作对周期内土壤水分变化量的影响 |
3.3.5 耕作方式对土壤水分垂直分布的影响 |
3.3.6 施肥方式对土壤水分垂直分布的影响 |
3.3.7 长期施肥与耕作对休闲期蓄墒率的影响 |
3.3.8 长期施肥与耕作对水分利用效率的影响 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 长期定位耕作对土壤结构的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 样品采集与测定 |
4.1.1.1 土壤团聚体样品采集与测定 |
4.1.1.2 土壤容重、孔隙度样品采集与测定 |
4.2 数据分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 0-20cm土层土壤大团聚体含量(R_(0.25))周期变化动态 |
4.3.2 20-40cm土层土壤大团聚体含量(R_(0.25))周期变化动态 |
4.3.3 长期定位耕作对0-20cm土层土壤大团聚体含量的影响 |
4.3.4 长期定位耕作对20-40cm土层土壤大团聚体含量的影响 |
4.3.5 周期内土壤大团聚体变化量 |
4.3.6 不同耕作方式下土壤容重变化动态 |
4.3.7 定位多年后不同耕作方式下土壤容重 |
4.3.8 不同耕作方式下土壤孔隙度变化动态 |
4.3.9 定位多年后不同耕作方式下土壤孔隙度 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 长期定位耕作对土壤碳、氮及温室气体排放的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 样品采集与测定 |
5.1.1.1 土壤样品的采集 |
5.1.1.2 土壤有机碳、全氮含量测定 |
5.1.1.3 农田二氧化碳与氧化亚氮排放测定 |
5.2 数据分析 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 长期施肥与耕作对0-20cm土层土壤有机质含量的影响 |
5.3.2 长期施肥与耕作对20-40cm土层土壤有机质含量的影响 |
5.3.3 长期施肥与耕作对0-20cm土层土壤有机质含量的影响 |
5.3.4 长期施肥与耕作对20-40cm土层土壤有机质含量的影响 |
5.3.5 长期施肥与耕作对0-20cm土层土壤全氮含量的影响 |
5.3.6 长期施肥与耕作对20-40cm土层土壤全氮含量的影响 |
5.3.7 长期施肥与耕作对0-20cm土层土壤全氮含量的影响 |
5.3.8 长期施肥与耕作对20-40cm土层土壤全氮含量的影响 |
5.3.9 耕作对土壤CO_2排放的影响 |
5.3.10 施肥对土壤CO_2排放的影响 |
5.3.11 耕作对N_2O排放的影响 |
5.3.12 施肥对N_2O排放的影响 |
5.3.13 耕作对GWP的影响 |
5.3.14 施肥对GWP的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 耕作对土壤碳、氮含量的影响 |
5.4.2 耕作对农田土壤二氧化碳和氧化亚氮排放的影响 |
5.5 小结 |
第六章 长期定位耕作的土壤微生物特征 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 样品采集与测定 |
6.1.1.1 土壤样品采集 |
6.1.3.2 土壤细菌多样性测定 |
6.1.1.3 土壤微生物宏基因组测序 |
6.2 数据分析 |
6.3 结果分析 |
6.3.1 群落结构相似性分析 |
6.3.2 长期施肥对土壤细菌多样性的影响 |
6.3.3 长期定位耕作对土壤细菌多样性的影响 |
6.3.4 长期施肥与耕作对细菌群落组成的影响 |
6.3.5 长期定位耕作对细菌群落组成的影响 |
6.3.6 长期施肥对细菌群落组成的影响 |
6.3.7 宏基因组视角下典型处理物种与功能差异分析 |
6.3.8 功能差异总览 |
6.3.9 原核生物固碳途径 |
6.3.10 三羧酸循环途径 |
6.4 讨论 |
6.4.1 长期施肥与耕作对土壤细菌多样性的影响 |
6.4.2 长期定位耕作对土壤代谢功能的影响 |
6.5 结论 |
第七章 长期定位耕作的产量效应及产量可持续性 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 样品采集与测定 |
7.1.2 产量稳定性与可持续性指数计算 |
7.1.3 增产率计算 |
7.2 数据分析 |
7.3 结果分析 |
7.3.1 常规施肥下耕作对作物产量的影响 |
7.3.2 平衡施肥下耕作对作物产量的影响 |
7.3.3 减量施肥下耕作对作物产量的影响 |
7.3.4 常规施肥下不同耕作处理产量变化 |
7.3.5 平衡施肥下不同耕作处理产量变化 |
7.3.6 减量施肥下不同耕作处理产量变化 |
7.3.7 施肥与耕作对产量稳定性的影响 |
7.3.8 施肥与耕作对产量可持续性的影响 |
7.4 讨论 |
7.5 结论 |
第八章 主要结论、创新点与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)黄土高原不同生态区垄沟覆盖对春玉米生产力和土壤质量的影响及其机理(论文提纲范文)
缩略词表 |
摘要 |
Summary |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 垄沟覆盖系统研究进展 |
1.2.1 垄沟比例设计 |
1.2.2 垄沟覆盖材料类型 |
1.2.3 垄沟覆盖系统的水分效应 |
1.2.4 土壤效应 |
1.2.5 作物生理生态效应 |
1.2.6 增产效应 |
1.2.7 垄沟覆盖集雨系统的负面效应 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 观测项目和方法 |
2.3.1 气象资料 |
2.3.2 生育期资料 |
2.4 测定项目和方法 |
2.4.1 土壤水分及耗水测定 |
2.4.2 土壤温度测定 |
2.4.3 土壤养分测定 |
2.4.4 土壤酶活性测定 |
2.4.5 土壤微生物数量测定 |
2.4.6 生理指标测定 |
2.5 数据统计分析 |
第三章 土壤水分对垄沟覆盖方式的响应 |
3.1 土壤水分状况 |
3.2 土壤水分时空动态差异 |
3.3 生育时期和土层间土壤水分稳定性比较 |
3.4 垄沟覆盖增墒与降墒的双重效应 |
3.5 作物阶段耗水特征 |
3.5.1 耗水来源和比例 |
3.5.2 不同土层贮水量消耗差异 |
3.6 结论与讨论 |
第四章 土壤温度对垄沟覆盖方式的响应 |
4.1 土壤温度状况 |
4.2 土壤温度时空动态差异 |
4.3 生育时期和土层间土壤温度稳定性比较 |
4.4 垄沟覆盖增温与降温的双重效应 |
4.5 小结与讨论 |
第五章 土壤质量对垄沟覆盖方式的响应 |
5.1 土壤养分 |
5.1.1 土壤养分分布状况 |
5.1.2 土壤养分间的关系 |
5.1.3 土壤养分与水热间的关系 |
5.2 土壤酶活性 |
5.2.1 土壤酶活性分布状况 |
5.2.2 生育时期和土层间土壤酶活性稳定性差异分析 |
5.2.3 生育时期和土层间土壤酶活性稳定性比较 |
5.2.4 土壤酶活性之间的关系 |
5.2.5 土壤酶活性与土壤水热及养分之间的关系 |
5.3 土壤微生物 |
5.3.1 土壤微生物分布状况 |
5.3.2 生育时期和土层间土壤微生物数量稳定性比较 |
5.3.3 生育时期和土层间土壤微生物数量稳定性比较 |
5.3.4 土壤微生物之间的关系 |
5.3.5 土壤微生物数量与土壤水热、养分及酶活性间的关系 |
5.4 小结与讨论 |
第六章 作物生长指标对垄沟覆盖方式的响应 |
6.1 覆盖与耕作对春玉米生长指标的影响 |
6.1.1 出苗率 |
6.1.2 物候格局 |
6.1.3 茎秆纵向生长动态变化 |
6.1.4 茎秆横向生长动态变化 |
6.1.5 茎秆生物量 |
6.1.6 叶片扩展速率 |
6.1.7 光合有效叶面积及叶面积指数 |
6.1.8 叶片生物量差异 |
6.1.9 地上生物量动态变化 |
6.1.10 地下生物量差异 |
6.1.11 地上生物量分配 |
6.1.12 根冠比 |
6.2 小结与讨论 |
第七章 垄沟覆盖春玉米产量形成及其机制 |
7.1 覆盖与耕作对春玉米产量和水分利用效率的影响 |
7.1.1 农艺指标 |
7.1.2 产量和水分利用效率 |
7.1.3 农艺性状间的相关性 |
7.2 春玉米产量形成因子与土壤环境的关系 |
7.2.1 土壤水分与产量形成的关系 |
7.2.2 土壤温度与产量形成的关系 |
7.2.3 土壤酶活性与产量形成的关系 |
7.2.4 土壤微生物数量与产量形成因子的关系 |
7.2.5 土壤养分与产量形成因子的关系 |
7.3 小结与讨论 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
导师简介 |
(9)保护性耕作对土壤风蚀扬尘的防治作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外土壤风蚀扬尘研究进展 |
1.3 保护性耕作对土壤理化性质影响研究进展 |
1.4 保护性耕作对土壤风蚀扬尘影响研究进展 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 试验材料与方法 |
2.1 研究地区自然概况 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 野外监测实验 |
2.2.2 风洞模拟实验 |
2.3 地表调查及土壤样品采集与分析 |
2.4 数据分析及统计方法 |
3 保护性耕作对土壤理化性质的影响 |
3.1 保护性耕作对土壤基本理化性质的影响 |
3.2 保护性耕作对土壤有机质和氮磷含量的影响 |
3.3 本章小结 |
4 保护性耕作对土壤风蚀扬尘防治效果研究 |
4.1 覆盖措施对土壤风蚀扬尘的防治效果 |
4.1.1 不同覆盖度残茬对土壤风蚀速率的影响 |
4.1.2 不同覆盖度下风蚀物排放特征 |
4.1.3 覆盖措施下的风沙流结构特征 |
4.2 留茬措施对土壤风蚀扬尘的防治效果 |
4.2.1 不同高度直立残茬对土壤风蚀速率的影响 |
4.2.2 不同直立残茬高度下风蚀物排放特征 |
4.2.3 留茬措施下的风沙流结构特征 |
4.3 不同土地利用方式对土壤风蚀速率的影响 |
4.4 保护性耕作对大气颗粒物浓度的影响 |
4.5 本章小结 |
5 保护性耕作对土壤风蚀扬尘防治机制研究 |
5.1 保护性耕作对地表风速廓线的影响 |
5.2 保护性耕作对空气动力学粗糙度和临界摩擦速度的影响 |
5.3 不同风蚀因子对土壤风蚀速率影响的PLSR回归分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
副导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(10)黄土旱塬麦玉轮作田长期保护性轮耕与施肥的培肥增产效应试验与模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 保护性耕作技术 |
1.2.2 施肥对土壤理化性质和产量影响 |
1.2.3 EPIC模型 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 施肥处理 |
2.2.2 耕作处理 |
2.2.3 施肥和耕作处理组合 |
2.2.4 试验材料 |
2.2.5 长周期模拟试验方案 |
2.3 研究内容 |
2.3.1 不同施肥条件对麦玉轮作田作物产量、土壤蓄水及培肥效应的影响 |
2.3.2 长期保护性连耕对麦玉轮作田作物产量、土壤蓄水及培肥效应的影响 |
2.3.3 两年轮耕对麦玉轮作田作物产量、土壤蓄水及培肥效应的影响 |
2.3.4 三年轮耕对麦玉轮作田作物产量、土壤蓄水及培肥效应的影响 |
2.3.5 不同施肥及轮耕对麦玉轮作田作物产量、土壤蓄水及培肥效应的影响 |
2.3.6 不同施肥及轮耕模式麦玉轮作田作物产量、土壤蓄水及培肥效应的长期模拟 |
2.4 研究方法和技术路线 |
2.4.1 研究方法 |
2.4.2 技术路线 |
第三章 黄土旱塬农田数据收集与模型数据库组建及验证 |
3.1 黄土旱塬麦玉轮作田长期农田观测数据收集 |
3.1.1 麦玉轮作田土壤物理性质数据收集 |
3.1.2 麦玉轮作田土壤化学性质数据收集 |
3.1.3 麦玉轮作田土壤水分数据收集 |
3.1.4 麦玉轮作田作物数据收集 |
3.2 黄土旱塬EPIC模型数据库组建 |
3.2.1 EPIC模型气象数据库的组建 |
3.2.2 EPIC模型土壤数据库组建 |
3.2.3 作物生长参数数据库组建 |
3.2.4 土壤耕作参数数据库组建 |
3.2.5 肥料参数数据库组建 |
3.3 EPIC模型在黄土旱塬麦玉轮作田的应用验证 |
第四章 不同施肥条件下麦玉轮作田蓄水增产及土壤培肥效应 |
4.1 试验设计 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同施肥条件下麦玉轮作田休闲期土壤蓄水效应 |
4.2.2 不同施肥条件下麦玉轮作田作物生育期土壤水分效应 |
4.2.3 不同施肥条件下麦玉轮作田增产增收效应 |
4.2.4 不同施肥条件下麦玉轮作田土壤团聚体变化 |
4.2.5 不同施肥条件下麦玉轮作田土壤培肥效应 |
4.3 小结 |
第五章 长期保护性连耕模式麦玉轮作田增产蓄水及培肥效应 |
5.1 试验设计 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 长期保护性连耕条件下麦玉轮作田休闲蓄水效应 |
5.2.2 长期保护性连耕条件下麦玉轮作田作物生育期土壤水分效应 |
5.2.3 长期保护性连耕条件下麦玉轮作田增产增收效应 |
5.2.4 长期保护性连耕条件下麦玉轮作田土壤结构改良效应 |
5.2.5 长期保护性连耕条件下麦玉轮作田土壤培肥效应 |
5.3 小结 |
第六章 两年轮耕模式麦玉轮作田增产蓄水和土壤培肥效应 |
6.1 试验设计 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 两年轮耕条件下麦玉轮作田休闲蓄水效应 |
6.2.2 两年轮耕条件下麦玉轮作田作物生育期水分效应 |
6.2.3 两年轮耕条件下麦玉轮作田增产增收效应 |
6.2.4 两年轮耕条件下麦玉轮作田土壤结构改良效应 |
6.2.5 两年轮耕条件下麦玉轮作田土壤培肥效应 |
6.3 小结 |
第七章 三年轮耕模式麦玉轮作田增产蓄水和土壤培肥效应 |
7.1 试验设计 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 三年轮耕条件下麦玉轮作田休闲蓄水效应 |
7.2.2 三年轮耕条件下麦玉轮作田作物生育期水分效应 |
7.2.3 三年轮耕条件下麦玉轮作田增产增收效应 |
7.2.4 三年轮耕条件下麦玉轮作田土壤结构改良效应 |
7.2.5 三年轮耕条件下麦玉轮作田土壤培肥效应 |
7.3 小结 |
第八章 不同耕作模式麦玉轮作田增产蓄水和土壤培肥效应比较 |
8.1 试验设计 |
8.2 结果与分析 |
8.2.1 不同耕作模式麦玉轮作田休闲蓄水效应 |
8.2.2 不同耕作处理麦玉轮作田作物生育期水分效应 |
8.2.3 不同耕作处理麦玉轮作田增产增收效应 |
8.2.4 不同耕作处理麦玉轮作田土壤结构改良效应 |
8.2.5 不同耕作处理麦玉轮作田土壤培肥效应 |
8.3 小结 |
第九章 不同施肥及轮耕模式麦玉轮作田增产蓄水和土壤培肥效应 |
9.1 试验设计 |
9.2 结果与分析 |
9.2.1 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田休闲蓄水效应 |
9.2.2 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田作物耗水量 |
9.2.3 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田增产增收效应 |
9.2.4 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田土壤团聚体变化 |
9.2.5 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田土壤培肥效应 |
9.3 小结 |
第十章 不同施肥及轮耕模式麦玉轮作田增产蓄水和土壤培肥长期模拟效应 |
10.1 试验设计 |
10.2 结果与分析 |
10.2.1 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田休闲蓄水效应 |
10.2.2 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田作物耗水量 |
10.2.3 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田增产增收效应 |
10.2.4 不同施肥及轮耕条件下麦玉轮作田土壤有机碳含量变化 |
10.3 小结 |
第十一章 讨论与结论 |
11.1 讨论 |
11.1.1 施肥对麦玉轮作田增产增收、蓄水保墒和土壤培肥效应的影响 |
11.1.2 连耕对麦玉轮作田增产增收、蓄水保墒和土壤培肥效应的影响 |
11.1.3 轮耕对麦玉轮作田增产增收、蓄水保墒和土壤培肥效应的影响 |
11.1.4 施肥及轮耕对麦玉轮作田增产增收、蓄水保墒和土壤培肥效应的影响 |
11.1.5 关于EPIC模型的讨论 |
11.2 结论 |
11.2.1 不同施肥处理麦玉轮作田产量、土壤蓄水和培肥效应 |
11.2.2 不同耕作模式麦玉轮作田产量、土壤蓄水和培肥效应 |
11.2.3 不同施肥及轮耕作模式麦玉轮作田产量、土壤蓄水和培肥效应 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、陇东地区春玉米保护性耕作栽培的初步试验(论文参考文献)
- [1]陇东旱塬饲用油菜和箭筈豌豆与粮食作物轮作系统资源利用研究[D]. 邓建强. 兰州大学, 2021(09)
- [2]粮田作物生长及土壤理化性质对不同机械化耕种方式的响应[D]. 李赟虹. 河北农业大学, 2020
- [3]秸秆还田下我国主要粮食作物产量效应的整合分析[D]. 杨竣皓. 山东农业大学, 2020(12)
- [4]渭北旱塬春玉米保护性耕作-施氮-密度优化栽培模式研究[D]. 李敖. 西北农林科技大学, 2020
- [5]绿肥在柑橘园的生长发育和养分累积及其释放特征研究[D]. 杨叶华. 西南大学, 2020(01)
- [6]基于长期保护性轮耕的黄土旱塬春玉米田土壤蓄水培肥增产效应研究[D]. 王淑兰. 西北农林科技大学, 2020
- [7]黄土旱塬麦玉轮作田长期定位耕作的土壤改良及耕地生产力提升效应研究[D]. 王浩. 西北农林科技大学, 2020
- [8]黄土高原不同生态区垄沟覆盖对春玉米生产力和土壤质量的影响及其机理[D]. 邓浩亮. 甘肃农业大学, 2019(02)
- [9]保护性耕作对土壤风蚀扬尘的防治作用研究[D]. 谢时茵. 北京林业大学, 2019(04)
- [10]黄土旱塬麦玉轮作田长期保护性轮耕与施肥的培肥增产效应试验与模拟[D]. 张玉娇. 西北农林科技大学, 2018(11)