華北平原不同耕作方式的土壤水熱特征及其對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響.pdf

1、針對(duì)華北平原冬小麥、夏玉米一年兩熟區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題，于2004-2005年在中國科學(xué)院欒城試驗(yàn)站以常規(guī)的翻耕為對(duì)照，以連續(xù)動(dòng)態(tài)測(cè)定冬小麥、夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)及土壤溫度、土壤水分為重點(diǎn)，系統(tǒng)研究了保護(hù)性耕作條件對(duì)冬小麥播種及出苗的影響，保護(hù)性耕作農(nóng)田的土壤水熱特征及其對(duì)冬小麥、夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響，并分析產(chǎn)量，得出以下主要結(jié)論： 1.保護(hù)性耕作條件下小麥出苗率低與玉米秸稈或根茬存在有直接關(guān)系。本試驗(yàn)進(jìn)一步將影響小麥

2、出苗因素劃分為播種過淺、播種過深、秸稈(或根茬)物理阻礙、種子霉?fàn)€、及土壤水分不足或干濕不均等五種類型，明確了不同耕作方式下影響小麥出苗率的關(guān)鍵因素及其優(yōu)先序列，同時(shí)對(duì)立稈直播和碎稈直播兩種免耕方式下小麥出苗數(shù)和秸稈還田量間的關(guān)系進(jìn)行了研究，得到了計(jì)算大田所需苗數(shù)下的最佳秸稈還田量公式y(tǒng)=402.67x-0.7192和y=509.4x-1.0597。 2.保護(hù)性耕作冬小麥田土壤具有“降溫效應(yīng)”和“增溫效應(yīng)”的雙重效應(yīng)。在播種一越

3、冬和返青一拔節(jié)期，免耕冬小麥田土壤表現(xiàn)出明顯的“降溫效應(yīng)”，越冬期免耕冬小麥田土壤表現(xiàn)“增溫效應(yīng)”。全生育期各耕作方式地溫隨外界氣溫變化變化趨勢(shì)一致。就土壤溫度和土壤深度的的關(guān)系來看，返青以后隨著土壤深度的加深，不同耕作方式土壤溫度都逐漸降低。 3.保護(hù)性耕作冬小麥田具有保水作用，土壤表層平均含水量比傳統(tǒng)耕作要高。當(dāng)田間含水量降低時(shí)，不同耕作處理間差異加大；當(dāng)田間含水量升高時(shí)(降水或灌水)，不同耕作處理間差異減小。兩種免耕方式土

4、壤含水量始終最高。在表層各層次上，20-30cm層次土壤含水量較高。 4.冬小麥返青以后，兩種免耕方式生育時(shí)期推后，最大差值達(dá)到了11天，兩種免耕方式無論在株高、葉面積、分蘗率等方面都顯著低于傳統(tǒng)耕作方式。不同耕作方式下，兩種常規(guī)耕作處理產(chǎn)量沒有明顯差異(P=0.01)，都顯著高于另外三種耕作處理，另外三種耕作處理相互都存在顯著差異，立稈免耕產(chǎn)量最低。立稈免耕、旋耕、碎稈免耕產(chǎn)量較常規(guī)耕作低3646.91kg/hm2、2954.

5、16kg/hm、2029.62kg/hm2，分別減產(chǎn)44.9﹪、36.4﹪和25﹪。通過產(chǎn)量性狀比較，可以看出科農(nóng)9204、石家莊8號(hào)比較適合在保護(hù)性耕作條件下種植。 5.保護(hù)性耕作前茬下夏玉米田土壤并沒有體現(xiàn)出明顯的降溫作用，這可能與壟上播種有關(guān)，各處理日平均溫度在8月中旬以前溫度較高時(shí)存在一定的差異，在玉米開始灌漿后，各處理間相差不大；且各處理隨外界溫度變化土壤日平均溫度變化一致。不同層次土壤溫度的變化趨勢(shì)一致，隨著土壤深度

6、的增加不同耕作前茬下土壤溫度都逐漸降低。 6.保護(hù)性耕作前茬秸稈覆蓋有一定的保水作用，不同體系的土壤平均含水量保護(hù)性耕作比傳統(tǒng)耕作高。在0-10cm土層各體系質(zhì)量含水量差異比較顯著，全生育期旋耕最高，立稈免耕和碎稈免耕次之，傳統(tǒng)耕作前茬土壤質(zhì)量含水量相對(duì)較低，對(duì)照常規(guī)耕作最低；在10-20cm及以下土層各體系之間差別不大，且隨生育進(jìn)程變化趨勢(shì)一致 7.保護(hù)性耕作在生育前期生長(zhǎng)速度較快，葉面積系數(shù)較大，干物質(zhì)積累較多，后期

7、逐漸趨于一致。從產(chǎn)量來看，前茬旋耕和兩種免耕方式下夏玉米產(chǎn)量比對(duì)照增加1186.95kg/bm2、1565.7kg/hm2、1413.9kg/hm2，分別增產(chǎn)14.3﹪、18.9﹪、17﹪，秸稈還田傳統(tǒng)耕作產(chǎn)量雖略有增加，但增產(chǎn)不明顯。無論在那種耕作體系下，緊湊性品種鄭單958和浚單20產(chǎn)量都顯著高于另外三種，平展型和中間型之間差異不顯著。在旋耕條件下，緊湊型品種鄭單958隨著種植密度的增加，夏玉米產(chǎn)量隨著增加，當(dāng)密度達(dá)到一定數(shù)值后，產(chǎn)