稻麦区典型机械化耕种模式试验与研究

发布时间：2020-07-29 15:18

【摘要】：水稻和小麦是世界上最主要的两种粮食作物,稻麦轮作是我国最重要的耕作制度之一。目前,稻麦轮作区仍是以旋耕细耙等表土耕作措施为主,存在能耗大、效率低、成本高、土壤作业程序多、耗费时间长等诸多问题。因此,针对上述问题,通过不同耕作方式和不同秸秆还田量的复因子试验及耕作施肥对比试验,系统研究了不同机械化耕种模式对土壤理化性质、作物长势、产量及其构成等因素的影响,旨在促进保护性耕作技术在稻麦轮作区的发展和应用,为该区发展形成简捷而高效的机械化耕种模式提供借鉴和指导。2013-2014年主要试验研究结果如下:1小麦收割后泡田20小时左右,表层土壤坚实度会降低至30kPa左右,经传统的旋耕细耙等整地工序后,土壤坚实度在15kPa左右。泡田后直接采用免耕插秧机作业,装置在秧爪前边的甩刀对秸秆进行切碎时,已将表层土壤坚实度降低至21kPa左右,适合进行插秧作业。2耕作方式与秸秆还田显著影响着土壤容重。秸秆全量还田条件下,旋耕作业(RTOF)处理与免耕(NTOF)和翻耕作业处理(POF)相比,降低了0-10cm土层的土壤容重,但增大了10-20cm土层的土壤容重。与半量覆盖还田(NTHSNTHS)相比,全量覆盖还田(NTSNTS)在0-10cm土层的土壤容重降低了0.079g/cm3,在0-20cm土层范围内降低了0.032g/cm3。3耕作方式与秸秆还田显著影响着耕层(0-20cm)土壤养分含量。在小麦灌浆期,全量覆盖还田(NTS)土壤的碱解氮、有效磷、速效钾、全氮和有机碳含量与全量深层还田(PS)相比,分别提高了11.59%、3.43%、9.47%、5.92%和10.19%。全量覆盖还田(NTS)土壤的碱解氮、速效钾、有机碳含量与半量覆盖还田(NTHS)相比,分别提高了7.69%、22.20%和3.65%。稻麦秸秆全量覆盖还田(NTSNTS)与稻麦秸秆半量覆盖还田(NTHSNTHS)相比,至水稻成熟期的土壤碱解氮、速效钾、有机碳和全氮含量分别提高了18.18%、16.13%、13.31%和12.94%;水稻成熟期,麦秸全量覆盖还田(NTOF)和深层还田(POF)与浅层还田(RTOF)处理相比,土壤的有机碳含量分别提高了9.87%和6.85%,全氮含量分别提高了9.30%和3.80%,速效钾含量分别提高了18.31%和10.15%,有效磷含量分别提高了50.67%和18.96%,碱解氮含量分别提高了8.04%和4.16%。4翻耕插秧条件下,补施有机肥(POF处理)与单施无机肥(处理PIF)相比,能够明显降低0-26cm土层的土壤坚实度,但深度越深,降低值越小;补施有机肥还提高了水稻成熟期0-10cm和10-20cm土层的速效钾与全氮含量,显著提高了0-10cm土层中的碱解氮、有效磷与有机碳含量;此外补施有机肥还能够提高单位面积内的有效穗数,从而提高水稻产量。5稻麦两季产量以“水稻秸秆深层还田+小麦犁耕播种小麦秸秆全量覆盖还田+水稻免耕插秧(PSNTS)”模式产量最高,其次是“水稻秸秆半量覆盖还田+小麦免耕播种小麦秸秆全量浅层还田+水稻旋耕插秧(NTHSRTS)”模式和“水稻秸秆全量覆盖还田+小麦免耕播种麦秸秆全量覆盖还田+水稻免耕插秧(NTSNTS)”模式,分别比“水稻秸秆半量还田+小麦翻耕播种小麦秸秆全量还田+水稻旋耕插秧(PHSRTS)”这一模式的产量提高8.31%、5.45%和4.38%。综合以上分析,NTSNTS是最适合该区发展的耕种模式,并视地表平整度、土壤坚实度等情况按一定周期实行PSNTS耕种模式一年,对于稻麦总产、土壤培肥、机械效率及经济效益具有最高的应用推广价值。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S233

【参考文献】