不同沟垄覆盖模式对土壤水温、无机氮及马铃薯生长的影响

发布时间：2020-07-16 13:04

【摘要】：本研究以宁夏南部山区主栽品种青薯9号为研究对象,采用沟垄覆盖集雨种植方式,垄上集雨,垄中种植。设5种沟垄覆盖模式:垄覆地膜沟覆地膜(BD)、垄覆地膜沟覆渗水地膜(BS)、垄覆地膜沟覆麻地膜(BM)、垄覆地膜沟覆秸秆(BJ)和垄覆地膜沟不覆盖(BB),以传统平作为对照(CK)共6个处理,研究不同沟垄覆盖对马铃薯各生育时期不同生态位土壤水、温、无机氮(硝态氮、铵态氮)的运移特征及马铃薯生长和产量的影响,旨在探讨最佳覆盖材料,以确定适宜的沟垄覆盖种植模式。其主要研究结果如下:1、不同沟垄覆盖种植模式下垄上、垄侧(种植行)、垄中各处理0～100 cm层土壤蓄水量随生育期的推进总体呈降低-升高-降低的趋势。BD、BJ、BM处理马铃薯生育期0～100 cm层土壤蓄水量表现为垄侧垄中垄上;BS、BB处理土壤蓄水量表现为垄中垄侧垄上。与平作相比,不同覆盖处理均能提高垄侧、垄中、垄上0～100 cm层土壤蓄水量。整个生育期垄侧土壤蓄水量以BJ处理最高,较CK显著提高20.8%,BB、BD次之,均较CK显著提高12.0%。垄中0～100 cm层土壤蓄水量苗期以BS处理最高,较CK提高22.8%;现蕾期、淀粉积累期-收获期以BJ处理较高,较CK分别提高26.0%和9.4%,BD处理次之;块茎形成期-块茎膨大期以BB处理最高,BJ处理次之。全生育期垄上0～100 cm层土壤蓄水量以BJ处理最佳,BD、BM处理次之。2、不同沟垄覆盖种植模式下各处理5～25 cm层垄侧、垄中土壤平均温度均随生育期的推进呈现升高-降低的趋势;而垄上土壤平均温度随生育期的推进呈现升高-降低-升高-降低的趋势。BD处理整个生育期5～25cm层垄侧、垄中平均土壤温度增温效果显著,BM、BB处理前中期增温效果显著,BS、BJ处理前期、中期降温效果显著。垄上各覆盖处理均表现为增温效果且与CK差异显著。3、不同沟垄覆盖模式下全生育期各处理0～100cm层垄上、垄侧、垄中土壤硝态氮、铵态氮含量均随土层的加深逐渐降低,且以0～40cm耕层土壤最为显著。块茎膨大期0～100 cm层沟垄不同生态位土壤硝态氮含量以BD处理最高,BJ、BM处理次之,其余各生育时期以BJ处理硝态氮含量最高,BD、BM处理次之。收获期0～100cm层垄侧、垄中土壤铵态氮含量以BD处理较高,BJ、BM处理次之,其余各生育时期以BJ处理最高,BD、BM处理次之。垄上表现为苗期、块茎膨大期、淀粉积累期-收获期以BJ处理最高,BD处理次之;现蕾期、块茎形成期以BD处理最高,BJ、BM处理次之。4、不同沟垄覆盖模式下各处理马铃薯株高、茎粗、叶面积指数、地上部生物量、地下部生物量均高于平作,各处理马铃薯株高、茎粗、叶面积指数随生育期的推进呈先增高后降低的趋势,前期以BS处理下株高最高,较CK提高28.3%,中后期以BJ处理下株高最高,较CK提高25.2%。其中,BJ处理茎粗、叶面积指数分别较CK显著增加14.2%和18.7%,BD处理次之。而地上、地下部生物量随生育期的推进呈现逐渐增高的趋势,前期以BS处理较高,较CK分别提高52.9%、107.5%,中后期以BJ处理较高,较CK分别提高66.5%、131.5%。5、不同沟垄覆盖模式下各处理随着生育期的推进,马铃薯植株中各器官氮素含量发生转移,从块茎形成期开始叶片茎根的氮素所占的比例逐渐减少,块茎含氮量逐渐增加。全生育期BJ处理马铃薯叶、茎、根、块茎全氮含量最高,BD处理次之。6、不同沟垄覆盖模式下各处理总产量均显著高于传统平作(对照),以BJ、BD处理马铃薯总产量和商品薯率最佳,总产量较CK分别显著提高50.2%、36.2%;商品薯率较CK分别显著提高57.5%、42.7%。7、通过对不同沟垄覆盖模式下各处理马铃薯产量与土壤水、温、无机氮、生长指标、植株氮素的主成分分析可知,不同沟垄覆盖下土壤水温肥效应及其对土壤马铃薯生长的影响均高于平作处理,且以垄覆盖地膜沟覆盖秸秆(BJ)处理下影响最高。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S532
【图文】：

技术路线,概况,耕层土壤,海原县

图１技术路线逡逑Ｆｉｇ．１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑２．２试验地概况逡逑本试验于２０１８年５月？１０月在海原县树台乡大嘴村马铃薯科研实习基地逡逑（３６。０６＇￣３７。０４礼１０５°０９＇￣１０６°１０＇Ｅ）进行。该基地位于海原县西南部，海拔高度２１６６ｍ，逡逑多年平均降水量３５０邋ｍｍ。无霜期１４６邋ｄ左右，年平均气温８°Ｃ。属于干旱半干旱带，土壤类逡逑型为侵蚀黑垆土。试验区耕层土壤理化性质如表丨，耕层土壤容重１．２７ｇ／ｃｍ３，邋土壤有机质、逡逑全氮、全磷含量分别为１５．９７、０．６５、０．９８邋ｇ／ｋｇ，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为１０１．８５、逡逑２．８９、１５４．０５邋ｍｇ／ｋｇ，肥力中等，盐碱程度轻。２０１８年降雨总量４９３．４ｍｍ，马铃薯生育期降逡逑雨３８５．９邋ｍｍ，根据多年降雨量（３５０邋ｍｍ），该研究年份为丰水年。逡逑表１试验区耕层土壤主要理化性质逡逑Ｔａｂｌｅ邋１邋Ｍａｉｎ邋ｐｈｙｓｉｃａｌ邋ａｎｄ邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ｐｌｏｕｇｈ邋ｓｏｉｌ邋ｉｎ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ａｒｅａ逡逑—逦—邋ｉｉ邋碱解氮邋±ｎ．邋速效枺逦速效钾邋有机质逡逑土层逦、逦ｐＨ逡逑／（ｇ／ｃｍ３）邋／（ｍｇ／ｋｇ）邋／（ｇ／ｋｇ）邋／（ｍｇ／ｋｇ）邋／（ｇ／ｋｇ）邋／（ｍｇ／ｋｇ）邋／（ｇ／ｋｇ）逦逡逑（Ｋ２０邋ｃｍ逦１．２０逦９５．２０逦１．２１逦３．５９逦０．８４逦１８９．１０逦１７．０２逦８．３７逡逑２０－４０邋ｃｍ逦１．３４逦１０８．５０逦０．０８逦２．１８逦１．１１逦１１９．００逦１４．９１逦８．３８逡逑

降雨量,气温,有限公司,地膜

图２邋２０１８年月降雨量与气温逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｍｏｎｔｈｌｙ邋ｒａｉｎｆａｌｌ邋ａｎｄ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｉｎ邋２０１８逡逑２．３试验设计逡逑采用沟垄覆盖集雨种植方式，垄为集雨区，沟为种植区。设垄覆普通白色地膜沟覆普通逡逑白色地膜、垄覆普通白色地膜沟覆渗水降解地膜、垄覆普通白色地膜沟覆秸秆、垄覆普通白逡逑色地膜沟覆麻地膜和垄覆普通白色地膜沟不覆盖５种沟垄覆盖模式处理；沟垄比为６０ｃｍ：逡逑４５邋ｃｍ，垄高２０邋ｃｍ，垄上覆盖普通白色地膜（聚乙烧薄膜０．８邋ｍ宽，０．００８邋ｍｍ厚，宁夏中逡逑原节水塑业有限公司生产），边缘用土固压，以防被风损害；同时沟中分别覆盖普通地膜、逡逑渗水降解地膜（聚碳酸酯ＰＰＣ全生物降解地膜０．８邋ｍ宽，０．００８邋ｍｍ厚，山西微通渗水膜生逡逑物科技有限公司生产）、麻地膜（以麻类纤维为原料合成膜厚０．２２？０．３１邋ｍｍ，宽０．８邋ｍ，黑逡逑龙江省秸乐农业科技发展有限公司生产）和荞麦秸秆（整秆覆盖，覆盖厚度５邋ｃｍ）。以传统逡逑平作为对照（ＣＫ），共６个处理（见表２），小区随机排列，每个处理重复４次。逡逑表２试验设计逡逑Ｔａｂｌｅ邋２邋Ｔｅｓｔ邋ｄｅｓｉｇｎ逡逑逦ｍ＾逦处理编号逦逡逑

土壤含水量,覆盖模式,生育期,土层

量均大于对照，ＢＢ、ＢＪ处理４０－１００邋ｃｍ层平均土壤含水量较高，分别较ＣＫ显著提高１７．８％、逡逑１０．８％；邋ＢＤ、ＢＭ、ＢＳ处理６０￣１００ｃｍ层平均土壤含水量较高，分别较ＣＫ显著提高１１％、逡逑９．６％、４．３％。块膨大成期（图７－ｄ），各处理０￣１００邋ｃｍ层土壤含水量的变化趋势与块茎形成逡逑期相似，但各处理各土层土壤含水量均随土层加深而降幅较小，这可能与该时期降雨量逡逑（１２９．４邋ｍｍ）大有关。ＢＢ处理０￣１００邋ｃｍ各土层土壤含水量较高，较ＣＫ显著提高１２．０％；逡逑ＢＪ、ＢＤ处理４０￣１００邋ｃｍ层土壤含水量分别较ＣＫ显著提高８．０％和５．７％，其余各处理与ＣＫ逡逑差异不显著。逡逑淀粉积累期（图７－ｅ），各处理土壤含水量随土层加深降低，ＢＪ、ＢＤ、ＢＭ处理０￣１００ｃｍ逡逑各土层土壤含水量最较高，平均分别较ＣＫ提高１３．９％、９％、６．３％；邋ＢＳ、ＢＢ处理０？６０邋ｃｍ逡逑层土壤含水量较高，分别较ＣＫ提高６．４％和５．６％。收获期（图７－ｆ），由于该时期降水少（３．４逡逑ｍｍ）和马铃薯前、中期对土壤水分的利用，该时期各处理0？ｌ00ｃｍ层平均土壤含水量随土逡逑层加深而降幅增大。Ｂ〗、ＢＤ、ＢＭ处理０￣８０ｃｍ层土壤含水量最较高

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