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1、科研项目申请报告总结出适合山西的3种玉米机械化保护性耕作体系和3种小麦机械化保护性耕作体系;“九五”到“十五”期间,被列入国家科技攻关项目计划,农业部启动国家级示范县项目,在北方8省(自治区、直辖市)38县内进行示范研究。国内的研究与应用以残茬(秸秆)覆盖耕作、深松耕、少(免)耕较为普及,以土壤耕作与覆盖技术组装为主要形式,如:浅旋覆盖、灭茬覆盖、重耙覆盖、高留茬免耕、深松覆盖、免耕覆盖、立杆铁茬播种、秸秆粉碎免耕播种、秸秆粉碎还田少耕播种、留茬深松膜侧沟播、留茬免耕膜侧沟播、碎秆+表土作业(包括深松
2、、免耕+播前耙及深松+播前耙)等,着重研究农艺技术本身及其对土壤养分、土壤温度、土壤生物群落结构、土壤水分动态和产量的影响及生态经济效益的评价等方面。在少免耕、等高耕作、沟垄耕作等保护性土壤耕作,留茬覆盖和秸秆覆盖等覆盖耕作及间套混、轮作、复种和休闲填茬等方面有了长足发展。目前覆盖技术主要集中在以作物秸秆、残茬覆盖为主的覆盖方式及其效益研究上,常见对秸秆整株覆盖、秸秆粉碎还田覆盖、秸秆粉碎浅旋覆盖、秸秆高留茬、整秆立地以及地膜+秸秆覆盖等的研究。因覆盖方式、土壤耕作方式及各地区的实际条件不同,形成各不
3、相同保护性耕作工艺体系或模式。虽然一些省区已探索出具有地区特色的技术模式,如:内蒙古自治区农业厅农机局20世纪90年代起在自然条件不同的20个旗县建立试点,对保护性耕作技术工艺等开展了科学试验,通过单项技术集成配套,初步探索出全区不同类型区的保护性耕作技术途径在棉花生产过程中与保护性耕作技术内容相结合，即能达到保土保水的目的，又能符合当地农艺的要求。棉花保护性耕作模式以保墒、增温和除草，防止土壤板结、流失，减少沙尘产生量，提高水分利用率为主要目标，综合实施保护性耕作的深松、地膜覆盖播种等多项技术措施。
4、朱自玺等在2000年从能量平衡角度解释了覆盖的保墒机理,即土壤覆盖后农田乱流交换系数和显热通量增大,潜热通量减小,亦即用于土壤蒸发的能量减小,从而减少了土壤蒸发。地膜覆盖和秸秆覆盖是2种常用覆盖方式,地膜可隔断土壤与大气间的水分交换,有效抑制土壤蒸发,并保持均衡的土壤水分分布,提高地温,使作物成熟期提前。同时，保护性耕作下，棉田土壤其它物理性质得到改善，水肥利用率相对提高，目前的研究多是针对于大量元素，而对于棉花生长所需的硼、锌、锰、铁、铜等微量元素在保护性耕作下的积累及利用规律研究，则鲜见报道。本项
5、研究可通过大田试验，利用先进的仪器设备和专业的研究队伍，对保护性耕作下棉花对微量元素吸收的动态规律进行深入的研究，为保护性耕作制度的推广提供养分利用方面的有力依据，同时，通过微量养分积累的动态变化，可深入剖析保护性耕作下棉田土壤环境的变化以及揭示耕作制度—土壤环境—养分吸收这一农业生产系统的连锁反应及动态规律。本课题组成员曾主持和参与耕地地力保护基金项目(7403070402)和发展生态治理沙漠化土地基金项目(2403070405)，研究中发现覆秸秆和覆膜对棉花利用氮、磷、钾的效率较常规的不覆任何覆盖
6、物的种植方式要高，而且棉花产量也有提高，但以前的研究没有重视保护性耕作下棉花对微量元素的吸收规律及其积累动态，在本项目中拟进行补充和创新，将耕作栽培学与植物营养学及营养生态学三个学科有机结合，揭示微量元素在保护性耕作下的动态积累规律。微量元素对棉花产量和品质起着至关重要的作用。对保护性耕作下棉花吸收微量元素的动态规律研究，是有关保护性耕作研究的开创性工作之一，目前在国内研究者极少，此项研究处于国内领先水平，研究结果可指导当地的棉花生产和微肥合理施用。三、研究方案1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
7、本课题旨在探索保护性耕作下棉田土壤及植株中微量元素积累的动态变化规律。保护性耕作是改变土壤理化性质的重要途径，而通过对土壤性质的改变又间接改变的土壤中养分供应状况和植株体吸收养分的效率，目前人们在棉花研究上都是以大量元素中的氮、磷、钾作为重点，而忽视了微量元素对棉花产量和品质的影响。而棉花的衰败不但与病虫害有关系，还与微量元素的营养失调及吸收、积累有着密切联系。本课题着重研究几种保护性耕作模式下棉花植株中微量元素的立体积累动态，不但从空间上、还从生长时期上深入研究其规律，而且从理论上分析不同耕作模式下
8、微量元素与棉花生长和代谢的相关性，为保护性耕作在新疆棉花种植中的进一步推广提供强有力的理论依据，为棉花养分吸收动态及积累研究开创新的局面。2、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法：试验采用大田试验，取样、及样品制备均根据土壤农化分析的严格要求进行，元素测定主要采用紫外、可见分光光度比色法及原子吸收分光光度仪法。技术路线及试验方案:如图所示大田试验设计测定土壤基础肥力三种耕作模式重复：3次样品采集土壤样品植株样品不同深度棉花生长不同生育
