张贵锋[1]2003年在《常规耕作与免耕不同覆盖措施对旱作麦田土壤水分利用影响研究》文中认为通过在半干旱典型地区-定西县李家堡镇进行的春小麦生育期保护性耕作试验，对6种处理的不同生育期土壤含水量变化、不同生育期土壤贮水量变化、土壤水分在时间和空间上的变化小麦在不同生育期的耗水特征及耗水量、土壤水分利用效率等的研究，结果表明： 1、土壤有效水的上限是DUL，下限是CLL，其中间区域即为PAWC。CLL则克服了PWP的弊端，它的曲线就是一条随土层深度增加自上而下依次增加，曲线下方的区域对作物来说是无效水，不能被作物利用。这就更客观、更准确的反映了一种作物在特定土壤上吸水的能力和状况。 2、在休闲期T与NT处理的贮水总量比任何一种覆盖都高，常规耕作不同覆盖在小麦整个生育期TS表现出良好的供水性，而TP处理则表现出很好的保水性；免耕不同覆盖，NTS处理表现出良好的供水性，而NTP表现出很好的保水性。 3．休闲期常规耕作不同覆盖土壤含水量变化，表层(0～30cm)水分含量最高的是TS，TP较低；但在以下的层次均有T最高。免耕不同覆盖土壤含水量变化，表层与中层(0～110cm)均有NTS最高，深层则是NT最高。在小麦生育期总有覆盖的比不覆盖的保水性能好，免耕的好于常规耕作，NTS在小麦需水量较大的时期供水性能最好，而NTP则表现出了良好的保水性。 4．常规耕作与免耕不同覆盖产量最高的是T 1816.05 kg／km~2；水分利用效率依次是NTS(7.93 kg．hm~(-2)mm~(-1))＞T(7.33 kg．hm~(-2)mm~(-1))＞TS(6.37 kg．hm~(-2)mm~(-1))＞NT(5.66kg．hm~(-2)mm~(-1))＞TP(5.42 kg．hm~(-2)mm~(-1))＞NTP(5.10 kg．hm~(-2)mm~(-1))。所有覆盖的小麦产量与不覆盖相比，NTS比NT增产34.27％；TS比T减少了9.83％，TP比T减少了20.40％，NTP比NT减少了12.48％。
杨晓[2]2009年在《不同保护性耕作措施对作物产量和土壤水肥效应的影响研究》文中认为保护性耕作技术是针对传统耕作存在的一些问题而发展起来的一项新型耕作技术。自20世纪90年代以来,保护性耕作技术已在我国十几个省区试验和示范推广,推广面积达2000万hm~2以上。我国开展保护性耕作技术研究已有多年,初步形成适于不同区域特色的保护性耕作技术。结合我国干旱半干旱区不同区域的实际情况进行保护性耕作措施水肥效应的研究对保护性耕作的普及推广具有重要的现实意义。本研究通过设在陕西长武的一年一熟区保护性耕作试验和陕西杨凌的一年两熟区机械化保护性耕作试验,分别研究了免耕和传统耕作不同覆盖措施及不同机械化保护性耕作模式下作物产量、土壤水分、土壤养分、硝态氮和铵态氮的累积及剖面分布。研究结果表明:1.一年一熟区保护性耕作水肥效应研究(1)传统耕作和免耕条件下均以秸秆+地膜覆盖春玉米产量最高,分别较免耕不覆盖和传统耕作不覆盖增产15.9%和33.1%,但其水分利用效率却低于地膜覆盖。覆盖措施下免耕春玉米增产效果不及传统耕作。(2)传统耕作和免耕条件下休闲期0-400cm土壤贮水保墒效果均以秸秆+地膜覆盖最好,且免耕较传统耕作贮水量增加了15.1mm。0-50cm表层土壤贮水量受降水和50-100cm土层影响,波动性较大,对休闲期土壤贮水量的贡献率不高;100-200cm土层对0-400cm土层土壤贮水量的贡献率高达40%以上,200-400cm土层土壤贮水量的贡献率逐渐下降。玉米生育期水分测定结果显示,在降雨量较少或作物耗水量较多的时期覆盖措施表现出较好的贮水保墒效果,而在降雨量较多的时期覆盖措施的贮水保墒效果不明显。免耕不覆盖、地膜覆盖、秸秆+地膜覆盖春玉米各生育期均较传统耕作贮水保墒效果明显,而免耕秸秆覆盖则在抽穗和灌浆期土壤贮水量低于传统耕作。(3)不同耕作覆盖措施土壤有机质和全氮含量均随耕作年限的增加而增加,但速效养分的变化则规律性不强。不同耕作覆盖措施下0-200cm土壤硝态氮含量差异较大,200cm以下含量较低且处理间差异不大,铵态氮含量则不同土层间差异不大。2.一年两熟区机械化保护性耕作水肥效应研究(1)一年两熟区旋耕和裸地深松模式冬小麦产量较传统耕作减产,其他模式均为增产,覆盖深松产量最高,覆盖翻耕次之。玉米产量则为裸地隔两年深松、裸地免耕和覆盖免耕产量较传统耕作减产,其他模式增产,仍以覆盖深松的产量最高,覆盖耕翻次之。保护性耕作模式生产成本均低于传统耕作,连年深松最高,覆盖耕翻次之,免耕秸秆粉碎覆盖生产成本最低。除隔两年深松和裸地免耕所获利润略低于传统耕作外,其他各保护性耕作模式获得的经济效益均高于传统耕作,覆盖深松模式产值最高,覆盖浅松和耕翻次之。(2)不同机械化保护性耕作模式下耕作年限和耕作深度对土壤水分影响不大。覆盖深松、裸地深松、旋耕和免耕可以为冬小麦的生长提供充足的水分,但贮水效果不及传统耕作。(3)保护性耕作模式下土壤有机质和全氮含量均高于传统耕作,以旋耕保肥效果最好,有机质和全氮含量分别较传统耕作增加了26.3%和30.9%。旋耕模式土壤铵态氮和硝态氮的累积量均相对较高。硝态氮累积量除裸地深松和免耕低于传统耕作,其他模式均高于传统耕作,铵态氮累积量则保护性耕作模式均高于传统耕作。
吕薇[3]2016年在《渭北旱塬连作麦田保护性轮耕和施肥效应定位试验研究》文中研究说明为克服干旱少雨对渭北旱塬农业生产的制约,以及长期单一土壤耕作措施所带来的弊端,从而达到旱作麦田增产的目的。于2007—2015年在陕西合阳实施平衡施肥(BF)、低肥(LF)和常规施肥(CF)3种施肥水平下,夏闲期免耕/深松轮耕(NT/ST)、深松/翻耕轮耕(ST/CT)、翻耕/免耕轮耕(CT/NT)、连续免耕(NT/NT,CK1)、连续深松(ST/ST,CK2)和连续翻耕(CT/CT,CK3)6种不同耕作模式田间定位试验,探讨了不同施肥和轮耕模式对土壤物理性状、土壤蓄水保墒和培肥效应的影响,分析了其对冬小麦农艺性状、生理特性和产量的影响,为确定旱作麦田最优施肥水平和土壤轮耕模式提供科学依据。主要研究结果如下:(1)轮耕模式对土壤物理性质的影响。轮耕处理有利于改善土壤容重和土壤孔隙度,与连续免耕相比,NT/ST、ST/CT和CT/NT轮耕处理分别降低土壤容重2.7%、2.4%和4.1%,增加土壤孔隙度4.0%、3.7%和5.9%。不同耕作处理>0.25mm粒级的力稳性团聚体和水稳性团聚体总含量在0-40cm各个土层均表现为3种轮耕模式高于对照的3种连耕模式,其中以NT/ST轮耕处理土壤团聚体总含量最高。(2)不同降水年型轮耕模式对土壤蓄水保墒效果的影响。不同降水年型下,休闲期平均土壤蓄墒率丰水年较欠水年提高7.7个百分点,其中欠水年的土壤蓄墒率NT/ST轮耕较ST/ST提高14.4%,较CT/CT和NT/NT显着提高21.7%和26.9%。全年0-200cm平均土壤蓄水量表现为丰水年较平水年和欠水年分别高10mm和7mm。NT/ST的0-200 cm土层全年平均蓄水量较NT/NT、ST/ST和CT/CT丰水年提高5.7%、5.2%和4.5%,平水年提高3.3%、3.3%和5.1%,且在丰水年和平水年的生育后期,NT/ST的效果仍显着;而在欠水年,ST/CT轮耕效果显着,较NT/NT、ST/ST和CT/CT显着提高8.7%、5.2%和5.5%。(3)施肥和轮耕模式对土壤肥力的影响。3种施肥水平的有机质、氮、磷和钾含量总体以平衡施肥较优。其中0-60cm平均土壤有机质含量表现为平衡施肥处理较常规施肥和低肥分别高1.9%和1.4%。秸秆还田条件下轮耕和连耕模式均有利于提高土壤养分含量,其中以NT/ST较优。免耕/深松较连续免耕0-60 cm土壤有机质、全氮和全磷含量分别增加4.4%、4.2%和6.8%;较连续深松分别提高4.4%、1.5%和8.4%;较连续翻耕分别增加6.1%、9.3%和13.6%。轮耕8年后,NT/ST、ST/CT和CT/NT的0-60cm土壤年平均有机质增加速率分别为1.11%、1.07%、和0.94%;年平均全磷增加速率分别为3.16%、3.29%和2.83%。(4)施肥和轮耕模式对冬小麦农艺性状及生理特性的影响。3种施肥水平下的冬小麦茎数、单株生物量和光合速率均以平衡施肥较优,其中成熟期平衡施肥处理下小麦单株干物质积累量较低肥和常规施肥分别高7.5%和15.2%。各生育时期平均叶绿素含量常规和平衡施肥较低肥分别显着增加18.7%和11.5%;可溶性糖含量显着增加6.0%和4.9%。不同耕作处理下的冬小麦茎数、光合速率和蒸腾速率以CT/NT和NT/ST较优;单株干物质量、叶绿素和可溶性糖含量则以NT/ST和ST/ST较优,其中NT/ST较NT/NT和CT/CT的叶绿素和可溶性糖含量分别高10.3%和14.4%、13.8%和16.1%。(5)施肥和轮耕模式对冬小麦产量和水分利用效率的影响。3种不同施肥水平下,平衡施肥更有利于提高冬小麦的穗数、穗粒数和千粒重,以此达到增产的效果。降水年型对于冬小麦产量及水分利用效率的影响显着,整体表现为丰水年>平水年>欠水年。丰水年型和平水年型均以NT/ST冬小麦产量和WUE较高,其中丰水年型NT/ST轮耕与ST/ST接近,较NT/NT和CT/CT分别增产7.3%和7.5%,WUE显着提高8.9%和15.7%;平水年型NT/ST较NT/NT、ST/ST和CT/CT分别增产13.4%、2.7%和11.1%,WUE提高16.4%、9.0%和31.1%。欠水年型以NT/ST和ST/CT轮耕冬小麦产量和WUE较高,较ST/ST、NT/NT和CT/CT分别增产9.3%、18.4%和21.0%及6.6%、15.4%和18.0%;WUE显着提高16.8%、19.5%和20.0%及14.1、16.7%和17.2%。综合可知,平衡施肥水平下免耕/深松轮耕模式能够改善土壤结构,提高夏闲期土壤蓄墒率,保持土壤墒情,增加耕层土壤肥力,优化冬小麦农艺性状和生理特性,有利于旱作麦田的增产稳产,是渭北旱塬连作麦田较适宜的施肥轮耕组合模式。
张玉娇[4]2018年在《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》文中进行了进一步梳理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)叁种主处理,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),P_2O_5:120 kg ha~(-1),K_2O: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。4.叁年轮耕模式下麦玉轮作田蓄水增产与土壤培肥效应在叁年轮耕条件下,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,是该地区较优的叁年轮耕模式。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。
马浩[5]2016年在《黄土高原保护性耕作措施对作物产量及土壤肥力的影响》文中研究指明黄土高原是我国传统旱作农业区,传统耕作方式对耕层土壤扰动较大,导致生态环境恶化。长期频繁地耕翻土壤,容易造成水土流失,造成土壤肥力下降,影响作物产量。保护性耕作措施是控制水土流失,保护农业生态环境,提高旱区水分利用效率,增加作物产量,实现农业可持续发展的重要手段。本试验利用长武农业生态试验站在渭北旱原典型代表地区设立的保护性耕作定位田间试验,研究了保护性耕作措施下春玉米和冬小麦的产量、水分利用效率、作物养分吸收以及土壤肥力变化。主要结果如下:1保护性耕作措施对冬小麦产量、水分利用效率和养分吸收的影响显着。(1)小麦覆盖措施的增产效果显着。不覆盖的冬小麦产量最低,为4666Kg/hm2,全年地膜全覆盖增产效果最为显着,较不覆盖增产15.4%,全年地膜秸秆双元覆盖增产8.1%,夏闲期地膜覆盖和夏闲期地膜秸秆双元覆盖分别增产5.4%和5.0%。(2)全年地膜全覆盖能够显着提高冬小麦播种前0~200cm贮水量,较不覆盖增加17.3mm;覆盖措施均可显着提高冬小麦水分利用效率,全年地膜全覆盖增幅最大,较不覆盖增加11.3%,夏闲期地膜覆盖增幅最小,增加7.5%。(3)覆盖措施可显着增加冬小麦氮磷钾养分吸收量,其中氮素吸收量以全年地膜全覆盖最高,较不覆盖增加26.5%;磷素吸收量以全年地膜秸秆双元覆盖最高,较不覆盖增加27.8%;钾素吸收量以全年地膜全覆盖最高,较不覆盖增加25.8%。2保护性耕作措施对春玉米产量、水分利用效率和养分吸收的影响显着。(1)传统耕作条件下,地膜秸秆双元覆盖增产效果最显着,较不覆盖增产98.8%,秸秆覆盖增产36%,地膜覆盖增幅最小,增产9.7%;免耕条件下,地膜秸秆双元覆盖较不覆盖产量增产330%,地膜覆盖产量增产220%,秸秆覆盖增产21.9%。(2)传统耕作条件下,地膜秸秆双元覆盖与不覆盖相比提高水分利用效率效果最为显着,增加89.3%,秸秆覆盖次之,增产31.8%,地膜覆盖增幅最小,增加1.8%且差异不显着;免耕条件下,地膜秸秆双元覆盖春玉米水分利用效率较不覆盖增幅最大,增加2.8倍,地膜覆盖次之,增加1.8倍,秸秆覆盖增幅最小,增加22.4%。(3)传统耕作条件下,不覆盖处理春玉米的氮磷养分吸收量最低,其中氮素吸收量以秸秆覆盖最高,磷素吸收量以地膜秸秆双元覆盖最高;免耕条件下,覆盖措施均可不同程度增加春玉米氮磷钾养分吸收量。
姚爱华[6]2007年在《小杂粮保护性耕作条件下土壤水肥动态变化研究》文中提出黄土高原的陕北长城沿线风沙区是我国北方重要的旱作农业区域,该地区无霜期短,降水量少且分布不均,大部分集中在6-9月,春旱严重,播种困难,加之水土流失严重、生态环境恶化,致使作物产量低而不稳。而该区的主产作物小杂粮比较粗放的栽培方式使这一问题更加严峻,所以,加强小杂粮保护性耕作技术研究与示范推广,对促进当地小杂粮产业发展,实现当地农民增收、农业增效和现代农业发展具有重要的指导意义。为了揭示农田土壤水分、养分变化动态,探讨和分析保护性耕作对小杂粮生长及产量的影响,明确保护性耕作措施在防止风蚀、水蚀等方面的生态效应,本研究采用免耕、深松耕、留茬覆盖及地膜覆盖等措施在陕北横山县古水村和邵家洼开展了试验,研究了小豆-糜子轮作系统的水分效应及产量效益、糜子-小豆-大豆轮作系统的水肥效应及产量效益和绿豆的水分利用效率及产量效益,得出以下主要结论:1、深松耕和免耕均可提高籽粒的水分利用效率。糜子生育期深松耕与对照总耗水量差别不大,但水分利用效率比对照高15.8%。免耕总耗水量比对照高7.8mm,水分利用效率比对照高15.7%。说明深松耕和免耕对提高杂粮的产量和水分利用效率起着不可忽视的作用。在水分利用效率基本相同的情况下,深松耕处理的总耗水量比免耕处理低7.34mm,说明在偏干旱的年份,深松耕更有利于提高籽粒水分利用效率。无论是小豆还是糜子,在不同的耕作方式下产出不同,保护性耕作较对照不仅减少了耕作次数,节省了人力财力,降低了成本,还获得了较高的产出。在2004年雨水正常年份,深松耕小豆产量最高,纯收入最高,较对照高出1871.5元/hm~2,免耕小豆较对照高出1486.5元/hm~2。而在2005年偏干旱年份,免耕糜子产量最高,纯收入最高,较对照高出270元/hm~2,深松耕糜子较对照高出182.5元/hm~2。2、小豆、大豆籽粒水分利用效率以免耕留茬60cm覆盖为最高,在免耕叁种留茬高度(留茬10cm、留茬35cm、留茬60cm)下总耗水量留茬60cm与留茬35cm基本相同,而籽粒水分利用效率却比留茬35cm高0.707 kg/mm·hm~2。免耕留茬60cm总耗水量比传统耕留茬60cm高4.9%,而籽粒水分利用效率比传统耕留茬60cm高34.1%,说明免耕高留茬最有利于提高籽粒水分利用效率。连续叁年保护性耕作后,有机质、碱解氮和速效磷呈现递增趋势,而速效钾呈衰减趋势。留茬覆盖均能提高耕层土壤有机质含量,在六个处理中,TS60提高幅度最大。免耕处理不同留茬高度的平均耕层碱解氮含量大于传统耕处理。在相同耕作方式下,35cm留茬碱解氮含量最高。耕层土壤速效磷免耕处理不同留茬高度平均含量低于传统耕处理,相同耕作处理下,留茬越高,速效磷含量越低。速效钾传统耕作不同留茬覆盖平均含量明显高于免耕。小豆、大豆产量均以免耕留茬60cm为最高,分别达到348kg/hm2和756.0 kg/hm~2。3、绿豆籽粒水分利用效率和干物质水分利用效率均以双沟覆膜栽培为最高,分别较露地栽培(对照)高出60.4%和24.3%,且各处理籽粒水分利用效率均达到差异显着;产量也以双沟覆膜最高,达到73 kg/hm~2,分别较露地栽培(对照)和平覆膜栽培增产235.5kg/hm~2和73 kg/hm~2;生物产量也以双沟覆膜为最高。
张冬梅[7]2007年在《覆盖耕作措施对土壤环境和玉米生长的影响》文中进行了进一步梳理干旱是旱地农业可持续发展的主要限制因素，如何在水资源有限的条件下提高降水利用率和作物水分利用效率，已成为旱作农业研究的重要内容。覆盖耕作是干旱、半干旱和半湿润易旱区对土壤进行保护性管理的有效手段，通过采取少免耕、深松、辅之以覆盖措施，实现对早地土壤环境因子水肥气热的调控，从而达到土壤环境质量的可持续良性循环，实现农作物高产、稳产的目的。本研究利用田间实验和室内测定分析相结合的方式，采用拉丁方设计，以常规种植和裸地为对照，对秸秆整秆全覆盖、微孔地膜覆盖、秸秆粉碎还田下的土壤水分、温度、养分等环境因子的变化以及对旱地玉米生长发育、生理性状及产量的影响进行了初步探讨。结果表明：1、秸秆整秆全覆盖减少土壤蒸发，增大降水入渗深度的作用最大，提供了较好的作物蒸腾用水。地膜覆盖由于其不透水的性质，有极强的保水能力，但渗水和蓄水能力较差，同时由于其提墒作用，中下层土壤含水量较低，虽经大量降雨后得到一定的恢复，但仍低于秸秆覆盖。秸秆粉碎还田虽和常规种植都存在着土壤蒸发失水的问题，但在提高土壤含水量和增加降水入渗深度方面均优于常规种植。研究同时表明玉米生育前期由于基础含水量较低的缘故，不同覆盖耕作措施的蓄水保墒作用不明显，但整个生育期，秸秆整秆全覆盖、地膜覆盖、秸秆粉碎还田的土壤贮水量分别较常规种植增加33.1mm、20.7mm和12mm，土壤耗水量分别较常规种植减少37.9mm、31.8mm和14.9mm。2、地膜覆盖处理具有显着的增温效应，对高寒地区早春作物的生长具有重要的应用价值；秸秆整秆全覆盖在高温季节具有明显的降温缓冲作用，且土壤日变化趋于缓和，能有效地缓解气温激变对作物的伤害。秸秆粉碎还田对土壤温度的影响作用不大，和对照相比一般以早晚土壤温度较低，中午较高。不同处理间的差异以苗期大于穗期，在土壤表层5cm深处，苗期地膜覆盖较对照平均高1.7～4.0℃，穗期较对照平均高0.4～2.0℃，秸秆整秆全覆盖苗期较对照平均低2.2～7.7℃，穗期较对照平均低2.2～5.3℃。3、秸秆整秆全覆盖有明显的土壤培肥效应，不仅增加土壤有机质、全氮和速效养分含量，同时可以减少硝态氮的淋洗，把更多的土壤硝态氮保持在更利于作物吸收的土壤上层。地膜覆盖加快了土壤有机质的分解及速效养分的转化和释放，尤其明显增加了速效磷的含量。秸秆粉碎还田一年后土壤培肥效应次于秸秆整秆全覆盖。其中0～20cm土层秸秆整秆全覆盖和秸秆粉碎还田土壤有机质分别较常规种植增加3.47g／kg、1.07g／kg，而地膜覆盖较常规种植减少了0.36g／kg。4、从作物生育进程、个体生长状况、叶面积指数、净光合速率等多项指标综合衡量，以秸秆整秆全覆盖、地膜覆盖对作物生长发育的促进作用相对较大，但秸秆整秆全覆盖的促进作用主要表现在作物生长发育的中、后期，而地膜覆盖的促进作用主要表现在作物生长发育的前期。秸秆粉碎还田对作物的促进作用不明显。5、秸秆整秆全覆盖和常规种植相比，增产效果显着，生物产量和经济产量分别为11315.1kg.hm~(-2)、4070.2kg.hm~(-2)，较对照增加32.5％、35.1％。地膜覆盖由于抽雄前后遭受了严重的“卡脖旱”，严重影响了正常授粉，造成了同化产物的浪费，最终导致玉米经济产量较对照减产达73.6％。秸秆粉碎还田经济产量较常规种植增加3.9％，但之间没有显着差别。秸秆整秆全覆盖增产的主要原因是穗粒数的显着增加，而地膜覆盖减产的主要原因是穗粒数和百粒重的显着减少。总之，不同的覆盖耕作措施有不同的环境效应特点，农民应根据生产中要解决的主要问题，合理选择。同时该研究也证明，在半干旱地区要谨慎选择和应用地膜覆盖。
杨晓梅[8]2014年在《华北地区冬小麦保护性耕作的土壤水热及作物产量效应研究》文中指出华北地区是我国重要的粮食生产基地，水资源短缺一直是困扰该地区农业生产的主要问题，针对冬小麦-夏玉米轮作种植体系如何蓄水保墒、提高水分利用率及秸秆利用的问题，于2011～2013年在河北省徐水县公益性行业（农业）科研专项试验基地，开展保护性耕作试验，连续监测土壤水分、温度变化，研究少耕措施及秸秆还田对冬小麦生长与产量的影响，并进一步分析了两种耕作措施下的后茬玉米土壤水分、温度变化和产量效应。研究主要结论如下：1、少耕秸秆覆盖处理可以增强冬小麦田蓄水性。2012～2013年试验结果表明冬小麦生育期内，少耕秸秆覆盖处理的0～80cm土层土壤贮水量比常规秸秆还田增加21.1mm贮水量，差异主要存在于0～20cm，40～80cm土层。冬小麦苗期、分蘖期、越冬期、拔节期、孕穗期、灌浆期和收获期少耕秸秆覆盖处理0～80cm土层土壤含水率比常规耕作秸秆还田处理分别提高了3.3%、2.1%、2.3%、1.2%、4.5%、2.4%和2.8%。2、少耕秸秆覆盖与常规耕作秸秆还田对冬小麦生育期土壤的温度效应主要表现在小麦越冬期和返青期。越冬期少耕秸秆覆盖表现出明显的“增温效应”，5cm、15cm、30cm处日平均温度比常规耕作秸秆还田处理高1.1℃、1.1℃和0.6℃。返青期开始，常规耕作秸秆还田土壤升温快，各层温度均高于少耕秸秆覆盖处理，5cm、15cm、30cm、60cm处土壤日平均温度比少耕秸秆覆盖增加1.9℃、1.9℃、1.2℃、0.7℃，返青期少耕秸秆覆盖具有明显的“降温效应”。3、少耕秸秆覆盖增加冬小麦基本苗和冬前分蘖数。少耕秸秆覆盖的基本苗比常规耕作秸秆还田增加7.5%，少耕较常规耕作增加3.0%；越冬前少耕秸秆覆盖的冬小麦分蘖数较常规秸秆还田增加8.9%，少耕较常规耕作增加6.7%；返青时少耕秸秆覆盖和少耕处理分蘖数分别低于常规秸秆还田和常规耕作，因而成熟期少耕秸秆覆盖处理的穗数与常规秸秆还田相当，少耕处理的穗数与常规耕作相当。4、少耕秸秆覆盖处理可实现冬小麦稳产、增产。少耕秸秆覆盖处理产量最高，2011年～2013年两年冬小麦籽粒产量较常规耕作平均增加13.7％，较常规耕作秸秆还田平均增加6.6%，少耕秸秆覆盖表现出稳产和增产作用，且冬小麦生育期小麦耗水量比常规秸秆还田减少20.3mm，水分利用率提高2.0kg.hm-2.mm-1。节水试验也表明少耕秸秆覆盖蓄水保墒作用好，在减少灌溉条件下，仍可以实现冬小麦稳产。5、少耕秸秆覆盖处理具有明显的后茬效应。少耕秸秆覆盖处理显着提高后茬玉米表层（0～20cm）和深层（40～80cm）土壤含水量，0～80cm土壤总贮水量较常规耕作秸秆还田高5%，蓄水保墒作用明显。后茬玉米土壤温度效应主要表现在苗期，有明显的“降温效应”，少耕秸秆覆盖5cm、15cm处的日最高温度比常规耕作秸秆还田平均降低1℃、0.7℃，为玉米生长创造了适宜的土壤环境，少耕秸秆覆盖玉米产量较常规耕作增加了2%。综合冬小麦、夏玉米两季作物产量分析，得出少耕秸秆还田处理有利于实现土壤蓄水保墒、作物稳产、增产，同时，少耕秸秆覆盖处理可提高表层土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量，是华北地区冬小麦-夏玉米轮作体系的适宜耕作方式。
孙磊[9]2018年在《渭北旱塬麦田长期保护性耕作的土壤改良与固碳减排效应研究》文中研究说明位于黄土高原南部的渭北旱塬地区是重要的旱作粮食产区之一,水分利用效率低和地力瘠薄是当地粮食生产的主要限制因素。以多次翻耕-耙耱为代表的土壤管理技术、过量氮肥施用加剧了当地的水土流失、土壤退化及硝态氮淋溶等生态风险。有鉴于此,自2007年秋季开始,课题组在合阳县甘井镇西北农林科技大学旱作农业试验站建立了耕作、施肥、轮作等保护性农业生产方式的生产生态效应长期定位试验(至今已为期10年)。为了进一步探明施肥、耕作及轮耕对作物生产及生态效应的影响,本研究以连作冬小麦田为研究对象,选取了常规、低量和平衡施肥,免耕(NT)、深松(ST)及翻耕(PT)叁种连续耕作,共3×3个施肥-轮耕模式(即常规施肥免耕[CN]、常规施肥深松[CS]、常规施肥翻耕[CP],低量施肥免耕[LN]、低量施肥深松[LS]、低量施肥翻耕[LP],平衡施肥免耕[RN]、平衡施肥深松[RS]、平衡施肥翻耕[RP]),外加平衡施肥的免耕/深松(NS)、深松/翻耕(SP)、翻耕/免耕(PN)叁种轮耕,共计12个生产模式,研究了对连作冬小麦产量及水肥分利用效率、土壤理化性状及温室气体排放的影响,主要研究结果如下:1、保护性耕作对渭北旱塬连作麦田产量和和水肥利用的影响NS的10年平均产量、水分利用效率、降雨利用效率及肥料氮偏生产力分别为4514.9kg·ha~(-1)、14.3 kg·ha~(-1)·mm~(-1)、8.3 kg·ha~(-1)·mm~(-1)、30.1 kg·kg~(-1),分别较RP提高了15.3%、14.3%、8.3%、30.1%,SP、RS及PN依次降低,其中NS、SP、RS稳定性高、产量潜力大。各施肥水平的产量及水分/降雨利用效率从大到小为平衡施肥>常规施肥>低量施肥,肥料氮偏生产力表现为低量施肥>平衡施肥>常规施肥,平衡施肥具有最大的增产潜力。2、保护性耕作对渭北旱塬连作麦田土壤物理性状的影响(1)NT处理具有最高的休闲期蓄水量,丰水型和干旱型休闲期分别较PT增加了2.5%-6.4%、9.6%-16.5%,ST在干旱型休闲期的蓄水量较PT提高了4.9%-6.9%,NS的降雨蓄水效率(21.67%)高于其它连/轮耕模式。平衡施肥的蓄水量低于其它施肥水平,但降雨蓄水效率与其它施肥水平差异不显着。连/轮耕中的保护性耕作促进了播种期0-200 cm土层含水量的提高,关键生育时期平衡施肥及保护性耕作模式在60-140 cm土层的含水量波动较其它模式更剧烈。播种期、分蘖期土壤含水量、抽穗-灌浆期土壤水分消耗与作物产量显着正相关,播种-分蘖期土壤水分消耗与产量负相关。(2)各模式0-80 cm土层的容重在1.04-1.68 g·cm~(-3)范围内,施肥-耕作模式的影响缺乏一致性和显着性。NT相对于PT和ST实现了犁底层的下移,且在平衡施肥下降低了0-30 cm土层的容重。平衡施肥导致10-30 cm层容重的上升,低量施肥则提高了30-40cm层的容重。轮耕模式中的NS在0-30 cm层的容重低于其它连/轮耕模式。(3)RN、RS模式0-5 cm土层的毛管孔隙率分别达51.2%、41.7%,相对RP提高了9.2%、1.4%,但NT处理在低量和常规施肥水平上的孔隙率低于PT。NT、ST处理40-80cm层的孔隙率相对PT提高了2.7%-11.3%。增施氮肥后0-40 cm层的孔隙率增加了0.4%-10.0%。NS及SP模式有利于0-80 cm剖面孔隙率的提高。(4)RN处理0-5 cm表层土的力稳性和水稳性大团聚体含量分别达89.4%、65.8%,平均质量直径分别比CP高19.7%和32.4%。NT在0-40 cm土层的力稳性大团聚体含量高于其它连耕处理,ST则有利于40-80 cm的提高。平衡施肥提高了0-40 cm及60-80 cm土层力稳性团聚体的稳定性,但降低了40-80 cm层的水稳性团聚体含量。NS提高了0-80cm层力/水稳性大团聚体含量,SP、PN模式仅有利于水稳性团聚体含量的增加。3、保护性耕作对渭北旱塬连作麦田土壤化学性状的影响(1)0-10 cm土层的有机质(SOM)含量表现为NT>ST>PT,常规施肥>平衡施肥>低量施肥,CN模式下含量可达1.9%。高层化率导致低量和平衡施肥下保护性耕作/轮耕的0-100 cm SOM储量较PT降低了0.1-1.2 kg?m~(-3),常规施肥下则增加了1.5-2.6kg?m~(-3)。不同施肥水平的SOM总储量表现为常规施肥>低量施肥>平衡施肥。叁种施肥条件下NT在0-80 cm土层的大团聚体固碳量为34.0-38.4 t?ha~(-1),均高于PT、ST。ST在0-5 cm土层的大团聚体碳含量高于PT,但0-80 cm总储量在平衡施肥下低于PT。施肥及耕作对微团聚体碳和粉-粘粒碳储量的影响不明显,但土壤扰动及平衡施肥导致粉-粘粒碳及微团聚体碳所占比例升高。(2)叁种施肥条件下NT及ST 0-10 cm土层的平均全氮含量较PT(7.5 g?kg~(-1))增加了2.7%-21.8%,速效氮含量较PT(12.4 mg?kg~(-1))提高了7.7%-323.6%。但因高层化率导致平衡施肥条件下保护性耕作/轮耕的0-100 cm土层全氮储量低于PT。全氮储量在施肥间的差异为常规施肥>低量施肥>平衡施肥,速效氮为常规施肥>平衡施肥>低量施肥。硝态氮是速效氮的主要成分,变化规律与速效氮相似,CP导致了明显的淋溶现象。各模式间的铵态氮含量差异无显着规律。(3)全磷及速效磷的最高层化率可达1.76、4.41,较SOM和氮更严重。各模式0-10cm土层的全磷、速效磷含量分别为0.8 g?kg~(-1)、22.5 mg?kg~(-1),80-100 cm土层含量仅为表层的37.1%、11.7%。保护性耕作的表层全磷、速效磷含量比PT平均高15.2%、35.4%,速效磷总储量比PT高9.2%,但除NT、NS外其它连/轮耕方式的全磷储量低于PT。不同施肥处理间的全磷储量差异表现为平衡施肥>常规施肥>低量施肥,速效磷差异为常规施肥>平衡施肥>低量施肥。(4)不同施肥水平下保护性耕作/轮耕0-10 cm土层的全钾含量在11.1-12.2 g?kg~(-1)范围内,较PT提高了4.3%-12.8%;0-100cm总储量为16.6-18.4 kg?m~(-3),较PT提高了0.4%-7.5%;平衡施肥的全钾储量低于常规、低量施肥。各耕作处理中仅NS和NT提高了表层速效氮含量和0-100 cm速效氮储量,低量施肥的速效钾含量略高于其它施肥处理(P>0.05)。4、保护性耕作对渭北旱塬连作麦田温室气体排放及碳生态足迹的影响(1)连作冬小麦田的CO_2排放速率在49.5-635.1 mg?m~(-2)?h~(-1)之间,冬季低而作物旺盛生长期及高温多雨的休闲期高。NT具有最低的平均排放速率,年平均累计排放量在14.5-16.5 t?ha~(-1)之间,相比翻耕降低了14.7%-18.7%,其次为NS、ST。相同耕作方式下平衡施肥处理的平均排放速率最大,低量施肥最小,但RN通过减少土壤扰动比CP降低了16.9%。(2)渭北旱塬旱作农业区属于CH_4的汇,各模式的平均吸收速率在8.0-138.1μg?m~(-2)?h~(-1)区间,冬季吸收速率最低,最高吸收峰在拔节至灌浆期。相同耕作方式下施肥处理间的平均吸收速率差异不显着。NT、ST在叁种施肥水平上的年累计吸收量较PT降低了19.6%-23.7%、4.8%-8.3%,累计排放量表现为PT>SP>PN>ST>NS>NT。(3)N_2O排放速率在2.52-160.6μg?m~(-2)?h~(-1)之间,不同时期间波动剧烈。增施氮肥及免耕加剧了N_2O的排放,年累计排放量最高的CN模式(1.3 kg?ha~(-1))比最低的低量施肥翻耕(LP)增加了74.0%。NS年累计排放量高于NT,SP、PN与PT差异不显着。(4)在农业生产的间接碳排放中,化学肥料占48.2%-79.0%,能耗排放占31.3%.间接碳排放量最大的平衡施肥翻耕(CS)模式年公顷排放达1456.5 kg?CO_2-eq,是最小的LN模式的1.26倍。N_2O、CH_4及农业间接排放的增温潜势分别占碳生态足迹的1.4%、0.6%及5.5%。CP模式的温室效应最高,平均年生态足迹为21.5 t?CO_2-eq?ha~(-1),是LN(15.3t?CO_2-eq?ha~(-1))的1.4倍。平衡施肥的单位产量碳足迹最低,其中NT、NS模式约为4.3tCO_2-eq?ha~(-1)?t~(-1),较CP降低了26.5%。10年定位试验表明,平衡施肥结合保护性耕作有效的提高了单位面积产量和水分、肥料利用效率,改善了土壤结构,维持了较高的表层营养,促进了作物对养分的吸收,减缓了温室气体排放,降低了单位产量碳生态足迹。其中NS模式兼具了土壤生产力提高和固碳减排,具有最高的综合效益,是渭北旱塬及同类地区连作冬小麦田适宜的施肥和耕作模式。
杨玲[10]2011年在《保护性耕作对旱作麦田CO_2排放通量的影响及其水热关系分析》文中提出农田土壤既是CO_2的重要排放源又是CO_2的吸收汇,在温室气体减排方面起着非常重要的作用,保护性耕作能够有效降低土壤CO_2的排放,增强土壤碳汇的作用。为了探讨保护性耕作对土壤CO_2排放通量的影响,本试验以旱地冬小麦为研究对象,共设了翻耕(T)、翻耕+秸秆还田(TS)、旋耕(RT)、旋耕+秸秆还田(RTS)、免耕(NT)、免耕+秸秆覆盖(NTS)6种处理,系统研究了保护性耕作对土壤CO_2排放通量、土壤微生物量碳、氮以及小麦产量的影响,进一步分析了CO_2排放通量与土壤水、热的相互关系。主要结论如下:1.土壤呼吸通量有明显的日变化规律,各天气状况下呼吸通量表现为:晴天>多云>阴天。晴天土壤呼吸峰值出现在13:00左右,多云和阴天稍晚一些,大约出现在14:00-15:00之间,各天气土壤呼吸最低值均出现在凌晨5:00左右。2.土壤呼吸通量在整个小麦生育期随着温度的升高而升高,表现为夏季高冬季低的规律。在整个变化过程中共出现叁个峰值,分别是小麦播种期、拔节期和灌浆期,土壤呼吸通量最低值出现在越冬期。3.少耕和免耕能有效降低土壤呼吸通量,并以免耕效果更为显着;秸秆还田表现为增加土壤呼吸的作用。整个小麦生育期,不同耕作处理下土壤呼吸通量的顺序为:TS>T>RTS>RT>NTS>NT。4.各耕作措施下土壤呼吸通量与各层地温均呈极显着正相关关系,翻耕方式与15cm土壤温度相关性最好,旋耕方式与5cm相关性最好,免耕方式与各层土壤温度相关性差别不大。各层土壤温度与土壤呼吸通量的拟合二次方程优于指数方程。5.免耕、秸秆覆盖有很好的保水蓄水作用,并且表层保水作用优于深层。土壤水分含量与土壤呼吸通量之间没有显着相关性,未表现出明显规律性。6.整个小麦生育期,各处理土壤微生物量碳均呈单峰变化曲线,播种期土壤微生物量碳含量最小,扬花期最大。免耕和少耕能显着增加土壤表层微生物量碳。0-10cm土层,NTS、RTS、NT、RT、TS分别较T处理土壤微生物量碳增加37.3%、33.15%、19.8%、8.74%和7.65%;10-20cm土层,TS、RTS、RT、NTS、NT分别较T微生物量碳的增减为7.62%、4.92%、-1.84%、-14.5%、-17.9%。7.各耕作措施下0-10cm土层土壤微生物量氮均显着高于10-20cm土层土壤微生物量氮。0-10cm土层中,保护性耕作能有效增加土壤微生物量氮含量,并以免耕和免耕覆盖效果较优。NTS、NT、RTS、RT、TS分别较T处理增加54.8%、32.4%、20.8%、13.9%、7.8%。10-20cm土层各处理土壤微生物量氮差异较小。8.免耕方式能明显增加小麦穗粒数和千粒重;旋耕有利于有效穗的形成,增加小麦千粒重。秸秆还田有利于有效穗的形成,但穗粒数和千粒重与无秸秆处理的差别不大。免耕在耕作年限较短情况下明显降低小麦的理论产量和实际产量。
参考文献：
[1]. 常规耕作与免耕不同覆盖措施对旱作麦田土壤水分利用影响研究[D]. 张贵锋. 甘肃农业大学. 2003
[2]. 不同保护性耕作措施对作物产量和土壤水肥效应的影响研究[D]. 杨晓. 西北农林科技大学. 2009
[3]. 渭北旱塬连作麦田保护性轮耕和施肥效应定位试验研究[D]. 吕薇. 西北农林科技大学. 2016
[4]. 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
[5]. 黄土高原保护性耕作措施对作物产量及土壤肥力的影响[D]. 马浩. 西北农林科技大学. 2016
[6]. 小杂粮保护性耕作条件下土壤水肥动态变化研究[D]. 姚爱华. 西北农林科技大学. 2007
[7]. 覆盖耕作措施对土壤环境和玉米生长的影响[D]. 张冬梅. 山西大学. 2007
[8]. 华北地区冬小麦保护性耕作的土壤水热及作物产量效应研究[D]. 杨晓梅. 中国农业科学院. 2014
[9]. 渭北旱塬麦田长期保护性耕作的土壤改良与固碳减排效应研究[D]. 孙磊. 西北农林科技大学. 2018
[10]. 保护性耕作对旱作麦田CO_2排放通量的影响及其水热关系分析[D]. 杨玲. 西北农林科技大学. 2011