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1、渭北旱作麦田保护性轮耕作蓄水保墒效应与经济效益研究目 录1 文献综述11.1 黄土高原区旱地农业发展前景11.1.1 旱地农业发展潜力11.1.2 旱地农业可持续发展对策21.2 保护性耕作在旱地农业中的应用31.2.1 传统耕作31.2.2 保护性耕作发展与应用31.3 保护性耕作技术研究进展41.3.1 保护性耕作对土壤物理性质的影响41.3.2 保护性耕作对土壤化学性质的影响51.3.3 保护性耕作对作物生长发育的影响51.3.4 保护性耕作的产量、效益51.3.5 保护性耕作技术研究展望62 实验概况和方法82.1 研究背景和意义82.2 研究目标92.3 研究内容92.4 技术路线9
2、2.5 材料和方法92.5.1 研究区概况92.5.2 试验方法112.5.3 测定指标与方法112.6 数据处理与统计方法123 不同耕作模式对土壤蓄水保墒效应的影响133.1 结果与分析133.1.1试验区降雨量概述133.1.2 夏闲期不同耕作方式对土壤蓄水作用的影响143.1.3 不同耕作方式下冬小麦种植期间0-200cm土壤水分动态变化163.2 讨论203.2.1 不同降雨年型夏闲期土壤水分特征203.2.2 轮耕对夏闲期土壤蓄水效应的影响203.2.3 轮耕对生育期0-200cm土壤水分动态变化的影响213.3 小结224 不同耕作模式对产量及经济效益的影响234.1 结果与分析
3、234.1.1 不同轮耕模式对冬小麦产量及其构成因素的影响234.1.2 不同轮耕模式对冬小麦水分生产效率的影响244.1.3 不同耕作和施肥方式对麦田经济效益的影响264.2 讨论274.3 小结285 主要结论、创新点和研究展望305.1 主要结论305.2 研究特色与创新点305.3 研究展望与建议30参考文献：32附录英文文献：35致 谢41渭北旱作麦田保护性轮耕作蓄水保墒效应与经济效益研究作者:李登 指导教师:李军摘要:旱作农业是我国传统农业的重要方式，而免耕、深松耕和翻耕等耕作措施轮换形成土壤轮耕技术体系是解决旱地农业长期连续单一耕作弊端的有效途径。目前，国内外对不同耕作技术组成的
4、保护性轮耕模式研究较少，因此需要开展旱作农田保护性轮耕长周期定位试验，探讨休闲期不同轮耕模式的蓄水保墒效应，以明确不同的轮耕模式对土壤水分及作物产量的影响，选择高产高效轮耕模式。于2007-2012年在渭北旱塬实施了夏闲期免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕3种隔年交替的轮耕试验，以连续翻耕、连续深松和连续免耕的单一耕作处理作对比，探讨了不同轮耕模式对土壤水分状况及产量的影响。主要研究结果如下：不同轮耕方式的夏闲期蓄水效率和生育期土壤墒情表现受不同降水年型影响：干旱年型免耕/深松轮耕处理土壤水分状况较好，丰水年型翻耕/免耕轮耕蓄水效果较好。免耕/深松轮耕处理在丰水年不降低产量且干旱年增产的情况下
5、，提高了生产收益。所以，在渭北农业生产常年受干旱胁迫的情况下，免耕/深松轮耕模式相比传统翻耕，能够增加夏闲期土壤蓄水量，改善生育期土壤墒情，有利于旱作麦田稳产增产，同时减少了机械投入，提高了生产效益，是旱地农业生产的明智选择。关键词：渭北；麦田；保护性耕作；蓄水保墒；产量；经济效益EFFECTS OF ROTATIONAL CONSERVATION TILLAGES ON SOIL WATER CONSERVATION AND CROP PRODUCTION OF WHEAT FIELD IN WEIBEI DRYLAND Student: Li Deng Advisor: Li JunABS
6、TRACT：Soil rotational tillage systems which composed of no-tillage (N), subsoiling (S) and conventional tillage (C) is the effective measures to solve the drawbacks caused by long-term continuous single-tillage mode in dryland. But recently there are few studies about conservation rotational tillage
7、 patterns, hence it is necessary to conduct the long-period experiment of rotational tillage, in order to clarify the effects of rotational tillage on soil moisture and crop yield in rainfed farmland. The experiments of N/S (no-tillage in the first year, subsoiling in the second year, again no-tilla
8、ge followed by alternating the next year), S/C (subsoiling in the first year, conventional tillage in the second year, again subsoiling followed by alternating the next year) and C/N (conventional tillage in the first year, no-tillage in the second year, again conventional tillage followed by altern
9、ating the next year) rotational tillage were conducted in rainfed wheat fields of Weibei highland in summer fallow period from 2007 to 2012, compared with continuous conventional tillage, continuous subsoiling and continuous no-tillage treatments. Soil moisture conditions in summer fallow period and
10、 growth period, wheat agronomic traits and yield response were studied. The main results are as follows: soil water storage efficiency in summer fallow period and dynamics of soil moisture in growing period under different tillage patterns were affected by type of precipitation. In drought years, wa
11、ter moisture condition of N/S treatment is better; In rainy years, water storage efficiency of C/N treatment is better. N/S treatments did not reduce the yield in rainy years and increased the yield in drought years, so it improved economic benefits compared with conventional tillage. Therefore, Wei
12、bei dryland where agricultural production was in frequent drought stress, compared with conventional tillage, N/S rotational tillage increased soil water storage in the summer fallow period, improved the soil moisture conditions in growing period, and was conducive to ensure stable yield, and also i
13、mproved the economic benefits. KEY WORDS: Weibei dryland；wheat fields；conservation tillage；water conservation ；rotational tillage； yield；economic efficiency渭北旱作麦田保护性轮耕作蓄水保墒效应与经济效益研究1 文献综述我国耕地资源少、水资源短缺，干旱半干旱地区约占国土面积的52.51，再加上半干旱向半湿润地区的过渡地带，旱地农业区范围就更大。旱农地区是我国农业生产的重要基地，从过去到现在，旱地农业对我国农业生产有着重大贡献2。由于旱地生态环
14、境十分脆弱，不合理开发利用已经对其造成了严重的破坏，因此旱地农业的发展需要在保护和改善生态环境基础上提高作物生产力。 保护性耕作是20世纪中叶逐步发展起来的一项先进的旱地农业耕作技术体系，它以增加农田地表覆盖和少免耕为主体，在保护环境、改善环境质量的前提下，有效地对可利用的土壤、水分及生物资源进行综合管理，实现农业上的可持续发展3。在旱农地区生态环境日益脆弱的情况下，保护性耕作的重要性在我国北方旱区逐渐显现。90年代以来，我国在山西黄土高原部分地区开展保护性耕作适应性研究，经过10年持续的试验，证明保护性耕作在我国是可行的，适宜大面积推广，是解决生态环境问题、实现增产增效、促进旱区农业可持续发
15、展的先进耕作技术4。随着保护性耕作技术体系在我国研究的逐渐深入，试验应用中保护性耕作不增产或减产的现象也是客观存在的3。连续少免耕后出现耕层土壤变硬，表层养分富化，肥料利用率低，氮素损失加重，杂草虫害增多等问题5。针对连续传统翻耕和连续少免耕造成的土壤耕性恶化的问题，建立免耕、深松和翻耕等合理组配的轮耕技术体系对农田健康发展具有重要意义6。本文以渭北旱塬区保护性耕作轮耕长期定位试验为依托，探讨了不同轮耕方式下旱地农田的土壤水分变化和作物生产响应。1.1 黄土高原区旱地农业发展前景1.1.1 旱地农业发展潜力 旱地农业主要是指在半干旱和半湿润地区无灌溉条件下，依靠天然降水进行的农业生产。半干旱及半湿润区域降水较少，由降水滋养的地面水和地下水资源也相应短缺，局部地区虽可灌溉，但无灌溉是主要特征，这就构成了旱地农业的基本条件。旱地农业曾在农业发展历史中发挥过重要作用，做出过重大贡献。现在世界上所需要的小麦、高粱和小米主要由旱地生产和供应，其中特别是小麦，由旱地(包括有灌溉条件的旱地)生产的约占世界小麦总产量的3/4以上2。黄土高原大部分半干旱和半湿润地区，依靠天然降水进行农业生产，是我国典型的旱地农业生产区，这些地区虽然水资源短缺，干旱频繁
