试析小麦、玉米套种机械化及保护性耕作试验研究

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1、山东农业大学硕士学位论文小麦、玉米套种机械化及保护性耕作试验研究姓名：袁燕利申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：李汝莘2002.5.1山东农业大学硕士学位论文摘要借鉴保护性耕作在广大旱农地区已取得的成功经验，结合山东省的生产实际和种植模式，进行保护性耕作的试验研究；针对人工套播玉米生产效率低、播种质量差的情况，利用设计的玉米施肥套播机和改装的小四轮拖拉机进行机械化套播玉米试验。以传统耕作为对照，研究了两种耕作模式下小麦、玉米的生长状况和产量情况以及土壤的物理状况。L1、保护性耕作条件下，普通小麦条播机的播种质量较差，小麦的田间出苗率比传统耕

2、作低9．3％：保护性耕作小麦冬前地上部分的生长状况也较传统耕作小麦差；由于根系的生长条件较为优越，保护性耕作的小麦的根系生长旺盛，分布广，越冬后有利于小麦的地上部分生长，大量发生春季分蘖和次生根，幼穗强烈分化，表现出较传统耕作小麦强的生长优势，产量提高6％左右。2、以改装的小四轮拖拉机为动力，利用设计的玉米施肥套播机进行套播玉米，不但降低了劳动强度、提高了生产效率，而且播种质量好，玉米出苗率高，出苗整齐。小麦收获后，在保护性耕作处理的地块利用深松机对联合收割机性走过的路线进行带状深松，形成了虚实相间的土壤结构，为玉米根系的生长发育创造了良好的条件，也促

3、进了玉米地上部分的生长。在叶面积、地上部分干物质积累等方面，保护性耕作玉米明显由于传统耕作玉米，产量提高约8～14％。3、两种处理下土壤的物理状况呈现出较为不同的变化规律。和保护性耕作相比，传统耕作处理下的小麦田，在耕层范围内，翻耕的效果使土壤容重较小，但在20～30cm土层，由于犁底层的存在，土壤容重较大，相差O．099／cm3；在犁底层以下，由于翻耕时机具的压实作用影响，土壤容重稍大。保护性耕作的玉米地，深松消除了小麦收割机作业时的压实影响，深松区的土壤容重明显减小；传统耕作的玉米地，由于小麦收割机的压实作用，土壤容重有所增大，这种作用在表层更明显

4、。±壤的孔隙度可以根据土壤容重和土壤比重计算得到。保护性耕作下土壤的孔隙度随深度增大而减小，变化较为平缓，两次结果相比，深松明显增大了土壤孔隙度。在传统耕作下，土壤孔隙度在20～30cm的犁底层处形成了极小值，在表层土壤，小麦收割机的压实造成孔隙度明显减小。两种处理相比，保护性耕作的孔隙度较传统耕作大。土壤含水量的变化规律是，在上层土壤0～17cm左右。传统耕作的含水量较高，而在深层土壤，保护性耕作含水量高，且就整个土层(O～50cm)来讲，保护性耕作含水量较高。4、由于较多地采用机械作业，保护性耕作的生产效率高于传统耕作．且劳动强度有所降低。采用机械

5、化套播玉米，提高了玉米生产机械化程度。由于取消了一些能耗较高而且是不必要的作业项目(例如，每年翻耕)，使保护性耕作农业生产2袁燕利小麦、玉米套种机械化保护性耕作试验研究的总能耗降低。与传统耕作相比较，保护性耕作提高经济效益58．52元／667m2。保护性耕作还有较好的生态效益，秸秆覆盖可以减轻土壤的风蚀和水蚀；覆盖和深松可嚣翥翌袁罢蓑轰袅≯妻篓望黧器，妒湖轻干早的危害勰护性耕作还可以增加土壤有机质含量，改善土壤品质。Ⅳ关键词小麦玉米机械化套种保护性耕作山东农业大学硕士学位论文1引言1．1小麦、玉米一年两熟制生产现状间混套作在我国2000多年前的汉代就有

6、记载。由西汉到北魏，间混套作有了初步的发展。以后，随着人口的增加、人均耕地的减少，间混套作普及较快。麦棉套作、麦豌豆混作和棉薯间作等类型逐渐在农业生产中占有重要的地位。建国后，随着土、肥、水等农业生产条件的改善和科学技术的进步，以问作、套作、复种为基础内容的多熟种植无论在技术、效益和规模上都有了巨大发展。套作条件下作物增产理论主要有边际效应理论、叶日积理论、生态位理论和互补竞争理论。边际效应理论是指作物在套作情况下，由于存在播期上的差异，前后茬作物在生长发育进程上的差异，以及收获期上的差异等，使每一种套作作物在某一发育期有若干行处于边行位置。由于复合群

7、体中互补与竞争现象存在，使处于边行的作物在光、热、水、养分、空间等生长发育条件上明显优于中间行，在产量上则表现为边行优势。生态位是指生物在群落中的分布与功能，包括空间生态位、时间生态位和营养生态位。生态位理论是指，在套作形式中，前后茬作物在分布、形态、生理、营养、时间、空间、发育进程等方面存在差异并分别占领适应的生态位。叶日积理论是指单位面积上，作物全生育期或某一生育阶段，进行光合生产的叶面积总数。是从叶面积和生育天数两方面反映了光能利用效率。在套种情况下，通过人为地调节同一生态环境中，作物的空间、时间、营养的生态位差异，促进互补，减少竞争，在生长周期

8、内有效增加叶日积，充分利用光、热、水、肥和时空资源，提高整个生态系统的整体生产能力(曹广才等，