旱地全膜双垄沟播玉米秸秆还田对土壤理化性状及玉米生长的影响

【摘要】：本试验设置了全膜双垄沟播技术和秸秆还田相结合的不同形式，通过不同处理对土壤理化性状及玉米生长的影响情况，以期优化还田方式，进而为更好的将秸秆还田和全膜双垄沟播技术综合应用到农业生产中提供理论基础。本研究在甘肃省典型的半干旱旱作区里进行，位于连塔乡石头沟村示范点核心示范区（海拔1970m，试验期降水量363.9mm），试验共设半膜栽培(T1)、顶凌覆膜全膜双垄沟播(T2)、顶凌覆膜秸秆整杆还田(T3)、顶凌覆膜秸秆粉碎还田(T4)、秋季覆膜全膜双垄沟播(T5)、秋季覆膜秸秆整杆还田(T6)、秋季覆膜秸秆粉碎还田(T7)7个处理。试验于2012年11月开始至2013年10月结束，通过试验得出以下主要结论： 1.全膜双垄沟播玉米秸秆还田对土壤水分的影响具有双重性，前期会降低表层土壤含水量，中后期增加土壤含水量。在播种前秸秆还田处理较不还田处理土壤含水量下降12.19%-14.28%，在相同的覆膜处理下，粉碎还田处理较整杆还田处理下降得多；在玉米大喇叭口期后，20-60cm土层含水量秸秆还田处理显著高于不还田处理且秸秆还田处理波动较小；各处理0-200cm土壤贮水量前期秸秆还田处理较不还田处理显著下降，随着作物的生长和降雨量的增多，秸秆还田处理较秸秆不还田处理的土壤贮水量大大提高；全膜双垄沟播玉米秸秆还田主要对0-120cm土壤水分的影响较大，而对120cm以下土层土壤水分的影响较小；全膜双垄沟播玉米秸秆还田有助于缓解长期种植高耗水作物引起的土壤干燥化，传统半膜栽培对土壤水分的消耗是十分严重的，100cm以下土层的土壤有效水含量已经低于20%，即将有形成严重的土壤干层的趋势，而秸秆还田在100-200cm土层土壤有效水含量较对照有极显著的提升，提升幅度平均超过40%； 2.全膜双垄沟播玉米秋覆膜秸秆还田可以有效降低土壤容重。各个处理在20-30cm土层容重达到最高，形成较明显的高容重带，并且较播前土壤状况，收后0-10cm的表层土壤容重都有较大的提升，传统半膜覆盖处理土壤容重增加较多，而秋覆膜秸秆还田20-30cm土层收后土壤容重都较播前有所下降，同时0-20cm土层收后容重较对照较降低明显。 3.秸秆还田可以提高土壤有机碳的含量，并且秋覆膜还田的有机碳增加的效果较顶凌覆膜好，而不还田处理在收后土壤有机碳的含量较播前都有一定程度的减少；各处理间土壤全氮量变化较小，但总体趋势表现为不还田处理全氮有所下降，而秸秆还田处理全氮量保持或有微小的提升；碱解氮秸秆还田处理较不还田处理略低，秸秆还田处理中在秸秆腐解区土壤碱解氮含量较玉米生长区高，各处理于抽雄期达到最高；作物播种期，各处理有效磷差异较小，随着玉米的生长，秸秆还田处理土壤速效磷显著高于不还田处理，同时秸秆还田处理的秸秆腐解区稍高于玉米生长区。 4.全膜双垄沟播玉米秸秆还田对玉米的生长有积极地作用，能显著增加玉米的株高、茎基粗、单株叶面积和干物质量积累；全膜双垄沟播玉米秸秆还田能显著提高玉米产量，同时提高水分利用效率，秋覆膜秸秆整杆还田产量最佳，较秋覆膜不还田及对照增加了3.95%和88.97%，同时耗水量显著低于不还田处理；水分利用效率最高的为秋覆膜秸秆粉碎还田处理，较对照提高了91.58%，但与整杆还田相比差异不显著。 5.秋覆膜秸秆还田处理可以延长秸秆在土壤中腐解的时间，同时能增强土壤在休闲期的保水性；整杆还田处理在前期对土壤水分的消耗较粉碎还田处理的低，有利于玉米的出苗及前期的生长，同时在中后期表现出良好的保水能力，从而对玉米株高、叶面积和干物质积累产生了积极的影响，最终获得较高的产量，在降水状况较好的地区采用秋覆膜整杆还田为佳。 【关键词】：秸秆还田 全膜双垄沟播 土壤养分 土壤水分 作物生长 玉米
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S513
【目录】：

• 摘要2-4
• Summary4-8
• 前言8-9
• 第一章 文献综述9-16
• 1.1 全膜双垄沟播玉米栽培技术发展现状简介9-10
• 1.1.1 全膜双垄沟播技术9
• 1.1.2 全膜双垄沟播玉米研究现状9-10
• 1.2 秸秆还田研究进展10-12
• 1.3 秸秆还田的效应12-16
• 1.3.1 秸秆还田对土壤养分的影响12
• 1.3.2 秸秆还田对土壤物理性状的影响12-13
• 1.3.3 秸秆还田对土壤水分和温度的影响13
• 1.3.4 秸秆还田对土壤酶和微生物的影响13-14
• 1.3.5 秸秆还田对作物生长及产量的影响14-15
• 1.3.6 目前秸秆还田研究中存在的问题和发展方向15-16
• 第二章 材料与方法16-21
• 2.1 研究目的与意义16
• 2.2 研究内容16
• 2.3 研究的创新点16-17
• 2.4 研究的技术路线17
• 2.5 试验设计17-18
• 2.6 试验点概况18
• 2.7 测定指标与方法18-20
• 2.8 数据处理与分析20-21
• 第三章 秸秆还田对土壤理化性状的影响21-35
• 3.1 秸秆还田对土壤水分的影响21-26
• 3.2 秸秆还田对土壤贮水量的影响26-28
• 3.3 土壤干层评价28-29
• 3.4 秸秆还田对土壤容重的影响29-31
• 3.5 秸秆还田对土壤肥力特性的影响31-35
• 第四章 秸秆还田对玉米生长的影响35-39
• 4.1 秸秆还田对玉米株高的影响35
• 4.2 秸秆还田对玉米茎基粗的影响35-36
• 4.3 秸秆还田对玉米叶面积的影响36-37
• 4.4 秸秆还田对玉米干物质积累的影响37-39
• 第五章 秸秆还田对玉米产量的影响39-42
• 5.1 秸秆还田对产量及水分利用效率的影响39-40
• 5.2 秸秆还田对玉米经济性状的影响40-42
• 第六章 结论与讨论42-46
• 参考文献46-51
• 致谢51-52
• 个人简介52-53
• 导师简介53-55

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