保护性耕作措施对农田土壤健康状况的影响与作物响应的研究

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1、英文缩略表Strawabsent&zerotillageStrawpresent&zerotillageStrawabsent&rotarytillageStrawpresent&rotarytillageStrawabsent&harrowtillageStrawpresent&harrowtillageStrawabsent&subsoiltillageStrawpresent&subsoiltillageStrawabsent&conventionaltillageStrawpresent&conventionaltilla

2、geOrganicmatterTotalnitrogenAvailablenitrogenAvailablephosphorusTotalphosphorusLeafareaindexPhotosystemIIActualphotochemicaletiieiencyofphotosystemⅡ免耕无秸秆还田免耕秸秆还田旋耕无秸秆还田旋耕秸秆还田耙耕无秸秆还田耙耕秸秆还田深松无秸秆还田深松秸秆还田常规耕作无秸秆还田常规耕作秸秆还田有机质全氮速效氮全磷速效磷叶面积指数光系统Ⅱ光系统Ⅱ实际光化学效率舵眩从腿俎眦勰i2们咒似喇槲心口Ⅵ剃

3、邢关于学位论文原创性和使用授权的声明本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：蛆导师签名

4、：蔓盐’—p“土日期：丑6：岱山东农业大学博士学位论文保护性耕作措施对农田土壤健康状况的影响及作物响应研究专业：作物学博士研究生：韩宾指导教师：李增嘉教授中文摘要保护性耕作技术白20世纪60年代传入我国后，国内科研工作者开展了大量关于保护性耕作的研究工作。但现有研究、示范大多是在我国北方干旱、半干旱地区开展，其目的也多以减少风蚀、水蚀或在缺水条件下保证作物不减产为主。而在半湿润灌区，以减少农业用水量，提高作物产量为目的的保护性耕作研究较少。半湿润区保护性耕作条件下农田养分、水分时空分布及作物响应规律也较为缺乏。有鉴与此，本研究于2

5、004年--2006年在山东农业大学农学实验站展开，试验以华北平原小麦一玉米两熟农作制下保护性耕作田为研究对象，探寻保护性耕作条件下农田土壤健康状况的变化规律及作物对保护性耕作措施的响应情况，并以试验数据为基础，借助生态经济学有关方法，对不同耕作模式下农田生态系统服务功能价值进行评判、筛选，以便于资源的合理利用，为行政决策提供科学依据。主要研究结果如下：1麦一玉两熟农作制下，利用翻耕后效，在两年内秋季可以采用以旋、耙代耕，或采用深松措施打破犁底层，并结合玉米、小麦秸秆还田，从而促进农田土壤健康状况的改进．试验结果表明，连续两个小麦

6、一玉米生长季后，耙耕、常规耕作模式下土壤表层0--20cm土层容重均在1．Sg／cm3以下，可以满足作物生长需要。但20--40cm底土层容重均超过1．6g／cm3，且有继续增大的趋势。尤其兔耕模式下土壤容重在lO--20cm就超过1．Sg／cm3，升高趋势明显，不利于作物根系生长。但深松模式下各层土壤容重均在1．559／cm3以下，且无明显升高趋势。在适宜耕作期限内，旋、耙、深松3种保护性土壤耕作措施配合秸秆还田具有合理的孔隙结构，较高的表层有机质、全氮、全磷累积量，微生物量碳、活跃微生物量较高。但保护性耕作模式下存在一定的田间

7、营养成分分层现象，土壤下层养分指标低于常规耕作，虽未对作物产量造成负面影响，但对农田养分累积价值评价有显著的负效应。秸秆还田有助于创造松紧适宜的土壤环境，减小保护性耕作模式下土壤容重增加的幅度。可以显著改善土壤水分条件，有良好的蓄水、保水能力。有效地降低了农田蒸散，保护性耕作措施对农田土壤健康状况的影响及作物响应研究提高了土壤含水率和土壤贮水量，有利于有限灌溉条件下，作物产量的提高。此外，秸秆还田对表层5cm地温有显著影响，越冬期低温条件下，秸秆还田可以显著提高表层土壤温度，小麦返青气温回升期，秸秆还田具有“降温效应”。但小麦开花

8、后气温较高时，免耕表现出“增温效应”，这应与免耕处理群体小，太阳辐射截获率低有关。2适宜耕作期限内，旋耕、耙耕、深松结合秸秆还田可以显著提高小麦产量，两年平均增产8．6％，10．6％，8．2％，但免耕小麦两年平均减产7．1％，产量显著低于对照．旋耕