秸秆还田和耕作方式对河套灌区合理耕层构建及玉米产量的影响

发布时间：2020-08-27 20:21

【摘要】：河套灌区是我区粮食主产区之一,单一的耕作方式制约了当地玉米生产发展,探索区域合理耕层构建理论与技术具有重要意义。2015年在内蒙古河套灌区进行实地调查研究,每个调查点分别取样测试低肥力水平(LY,玉米产量低于7500 k g·hm~(-2))、中肥力水平(MY,玉米产量在7500-12000 kg·hm~(-2))与高肥力水平(H Y,玉米产量高于12000 kg·hm~(-2))3种肥力水平下深松(S)、翻耕(P)、浅旋(RT)三种耕作方式的土壤理化特性和玉米产量等指标。2016、2017年于河套灌区进行定点试验,设置浅旋(RT)、翻耕(P)、深松(S)、翻耕+秸秆还田(PR)、翻耕+深松(SP)、深松+翻耕+秸秆还田(SPR)6个试验处理,分析耕作方式和秸秆还田与冠层结构、土壤特性以及玉米产量的关系。结果表明:(1)深松和翻耕在低、中、高肥力条件下较浅旋处理土壤含水量分别提高7.25%-29.67%、5.52%-20.59%,土壤容重降低5.23%-8.61%、0.69%-4.91%,土壤R值降低12.29%-89.99%、7.30%-57.77%;土壤全氮含量提高17.88%-55.60%、9.81%-22.25%,土壤速效磷含量提高21.23%-41.26%、10.84%-22.04%,土壤速效钾含量提高36.85%-71.99%、6.01%-50.99%,土壤有机质含量提高28.85%-54.14%、14.63%-36.38%。SPR处理较其它处理显著优化了0-50cm土层的土壤结构,显著提高了土壤含水量4.12%-41.92%,增加土壤贮水量8.80%-25.65%,土壤容重降低1.35%-12.37%,土壤三相比R值降低了5.67%-54.26%,土壤碱解氮增加4.10%-54.63%,土壤速效磷增加4.98%-62.23%,土壤速效钾增加5.56%-53.58%,土壤有机质增加6.81%-62.84%。SP、PR、S、P于20-35cm土层较RT增幅显著,其中SP与PR差异较小,S作用效果好于P。(2)深松在低、中、高肥力条件产量增长率分别达到47.97%、40.74%、16.27%,深翻分别达到32.79%、23.46%、8.03%。翻耕和深松较浅旋在不同肥力(低、中、高)下玉米的增产潜力分别为22.75%、16.96%、16.55%和29.56%、25.37%、16.13%。(3)SPR、SP、PR、S和P处理下,花前干物质积累量与成熟期干物质积累量,均为SPR效果最佳,较其它处理增加了4.57%-33.94%,SP、PR、S、P均显著高于RT,整体趋势为SPRSPPRSPRT。花后干物质积累SPR处理达到最大243.78g。不同耕作方式叶面积持续期在R1-R3时达到最大值,净同化率均在V6-V12达到最大值;不同耕作方式对叶面积的作用效果SPR效果为最佳,较其它处理显著提高4.01%-55.80%,SP、PR、S、P处理均显著高于RT。(4)SPR显著提高了WUE、WPE、NRE,NUE和NHI。各指标在SPR、SP、PR、S、P间差异不显著,但均显著高于RT。(5)不同耕作模式下,玉米产量及其构成因素对耕作方式的响应为,SPRS PPRSPRT,SPR较其它处理玉米产量提高了2.74%-26.27%,增加经济效益0.36万元/hm~2。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S513
【图文】：

路线图,路线,年度,内蒙古农业大学

内蒙古农业大学硕士学位论文 51.4 技术路线论文通过 2015 年度分析多点调研数据为 2016 年提供理论支持，2016-2017年度定点试验进一步分析了土壤、冠层和产量的各项指标，揭示了春玉米对不同耕作模式高产响应机理。

取样分布

秆还田与耕作方式对河套灌区合理耕层构建及玉米产量的影响套灌区不同肥力水平土壤特性及玉米产量对耕作方式的方法地点沿内蒙古河套平原进行调研取样。综合考虑灌区玉米分水等状况，各取样点分布在巴彦淖尔市的乌拉特前旗、锦后旗、临河区、磴口县等地（图 2）。该地区地形平缓土壤以粉质黏土为主，同时还有少量细粉砂土；属于干雨量 345 mm，年均蒸发量 2000 mm，年平均气温 7 ℃主，全年灌水 5-7 次，年均引黄水量约 13.3 亿 m3 [83]。

耕作方式,速效磷,速效钾,土壤养分

图 3 耕作方式对不同肥力水平土壤养分的影响（全氮-a、速效磷-b、速效钾-c、有机质-d）Fig.3 Effect of soil tillage on soil nutrient under different soil fertility levels（Total nitrogen-a、Availablephosphorus-b、Available potassium-c、Organic matter-d）注：LRT 为低肥力浅旋；LP 为低肥力翻耕；LS 为低肥力深松；MRT 为中肥力浅旋；MP 为中肥力翻耕；MS 为中肥力深松；HRT 为高肥力浅旋；HP 为高肥力翻耕；HS 为高肥力深松Note: LRT is shallow rotation with low soil fertility; LP is low tillage tillage; LS is low soil strength subsoiling;MRT is middle earth power shallow rotation; MP is middle earth fertility tillage; MS is middle earth strengthsubsoiling; HRT is high earth force shallow rotation; HP is upland force tillage; HS is deep soil deep loosening.2.2.3 耕作方式对不同肥力玉米产量的影响据各取样点玉米产量调查结果(图 3)可见，玉米产量在不同土壤肥力水平间和不同耕作方式间均表现为极显著差异，且耕作方式和土壤肥力水平间互作效应达到显著或极显著水平。LY、MY、HY 水平下，玉米产量之间差异显著（P<0.05），耕作方式对玉米产量的影响均为 S>P>RT。即低、中、高土壤肥力条件下，S 和P 均较 RT 显著提高玉米产量，分别增加了 47.97%和 32.79%，40.74%和 23.46%，16.27%和 8.03%。由此可见，采用深松和深翻方式较浅旋方式均能提高玉米产量，且深松耕作较深翻增产效果在各土壤肥力水平均达到显著水平。

【参考文献】