不同管理模式下冬小麦夏玉米产量及环境效应的研究

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1、AGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI硕士学位（毕业）论文不同管理模式下冬小麦夏玉未产里及环境效应的研究学位申请人：米慧玲指导教师：魏静教授马文奇教授学科专业：环境科学学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年六月二日独创性声明本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究I:作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰巧过的研究成果，也不包含为获得河北农业大学成其他教育机杜丨的孕位lAHi�而伸W付的材料。与我一同:I：作的同志对本研究所做的

2、任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：并羡^签字日期：y/f年么月义日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河：！匕农业大学有关保留、使ffl学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门成机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被汽阅和借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分内界编入有关数据库进行检索,可以采叫影卬、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权15)学位论文作者签名导师签名：4M签字曰期：4年b月签字曰期：年学位论文作者毕业后去向:丄作单位;电话:邮•通讯地址:i分类号

3、：S153.6单位代码：10086密级：公开学号：2012263不同管理模式下冬小麦-夏玉米产量及环境效应的研究EffectsofDifferentManagementModelsonYieldandEnvironmentCostintheRotationSystemsofWinterWheatandSummerMaize学位申请人：米慧玲指导教师：魏静教授马文奇教授学科专业：环境科学学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年六月二日摘要华北平原作为我国粮食主产区之一，未来几十年内必须提高农业的生产水平，而当今依赖于水、

4、肥等高投入的增产模式是否可以继续？如何使提高粮食生产水平和养分利用效率以及环境保护等方面协调发展？本研究以河北山前平原区冬小麦、夏玉米为研究对象，设置四种不同的管理模式（农民习惯、高产高效、再高产和再高产高效），通过多年定位试验，明确不同管理模式下冬小麦、夏玉米的产量及肥料利用效率，解析土壤养分变化特征，并结合LCA方法对各管理模式的资源环境代价进行分析，探索冬小麦-夏玉米高产高效的实现途径，为保障河北省乃至全国粮食生产安全、提高资源利用效率提供理论依据。得出的主要结论如下：（1）高产高效、再高产和再高产高效三种管理模式与农户习惯模式相比

5、，四季冬小麦平均增产分别为17.7%、27.8%和20.4%；平均增效分别为65.1%、14.2%和27.0%。高产高效模式在四个年份均实现了增产10-15%，增效15-20%的目标；再高产模式有两个年度达到了增产30%的目标，且养分效率也有小幅度提高；再高产高效模式四年均未达到增产30%的目标，且增效也仅2个年度达到了30%的目标，说明再高产高效要同时实现增产增效30%以上，还需要进一步探索；（2）高产高效、再高产和再高产高效三种管理模式与农户习惯模式相比，四季夏玉米平均增产分别为13.4%、27.7%和21.5%；平均增效分别为33.

6、6%、-3.1%和1.8%。高产高效模式在四个年份均实现了增产10-15%，增效15-20%的目标；再高产模式有两个年度达到了增产30%的目标；再高产高效模式四年均未达到增产增效30%的目标，说明再高产高效要同时实现增产增效30%以上，还有很大困难，需要进一步探索；（3）经过冬小麦-夏玉米3个轮作周期，土壤硝态氮表现为在小麦季累积，玉米季淋失的特征，且向深层土壤淋移现象明显。农民习惯、高产高效、再高产和再高产高效模式硝态氮运移前锋已深达330cm处，并在120-150cm和270-330cm两处均出现了累积峰，以270-330cm处的累积

7、峰值为最大，分别为38.9、30.1、48.8和36.7mg/kg；再高产模式在各土层中的硝态氮含量较高，淋溶趋势最为明显；其次为农民习惯模式；再高产高效模式也出现了淋溶，淋溶程度略高于高产高效模式；高产高效模式硝态氮整体淋失现象不明显，浓度基本维持在30mg/kg以下。2四种管理模式0-400cm硝态氮总累积量分别为890.1、768.4、1133.3、864.8kg/hm，高产高效模式能够减少土壤硝态氮的残留，在一定程度上有效缓解了环境压力。（4）经过不同管理模式四个轮作周期培育，农户习惯模式与试验初期基础地力相比土壤养分均呈现不同程

8、度的下降；高产高效模式土壤硝态氮含量有所下降，有效钾和有效磷养分基本保持不变，有机质略有提高，增加量仅为0.4g/kg，对土壤养分的循环利用作用不大；再高产模式速效磷、速效钾含量有所累积，有机