不同保護性耕作措施對黃土高原旱地農(nóng)田SPAC系統(tǒng)中水分運移特性的影響研究.pdf

1、通過設置在隴中黃土高原西部干旱區(qū)的不同保護性耕作試驗，對傳統(tǒng)耕作不覆蓋、免耕不覆蓋、免耕秸稈覆蓋、傳統(tǒng)耕作秸稈還田、傳統(tǒng)耕作地膜覆蓋、免耕地膜覆蓋下土壤水分物理特性、作物水分特性、土壤水分平衡及水分在SPAC系統(tǒng)中不同界面的相互關系研究，基本獲知了春小麥，豌豆輪作農(nóng)田系統(tǒng)中土壤水分特征曲線、土壤飽和導水率、土壤有機質含量、土壤溫度、作物葉水勢、作物葉片相對含水量及飽和虧、土壤水分平衡、大氣水勢等指標對不同處理的響應，得到以下主要結論：

2、 1）兩種輪作序列下，不同保護性耕作措施耕層0-30cm土壤水分特征曲線在高吸力階段，即5bar和15bar時幾乎重合，只在3bar、1bar和0．5bar時出現(xiàn)相對較大的分化，特別是在1bar和0．5bar時，兩種輪作次序下各處理在同一水吸力時的質量含水量差異表現(xiàn)出明顯差異。 2）兩種輪作序列下，免耕秸稈覆蓋和傳統(tǒng)耕作秸稈還田處理0-5cm土層容重均顯著低于傳統(tǒng)耕作不覆蓋和傳統(tǒng)耕作地膜覆蓋的處理，同時增加了表層及次表層土

3、壤的總孔隙度。 3）通過對不同輪作次序下0-5、5-10、10-30cm土層土壤機械穩(wěn)定性團聚體和水穩(wěn)性團聚體組成、團聚體穩(wěn)定系數(shù)的測定，發(fā)現(xiàn)干篩法獲得的機械穩(wěn)定性團聚體均以大團聚體為主；各種保護性耕作措施均較傳統(tǒng)耕作能夠提高水穩(wěn)性團聚體含量，特別是粒級較大的水穩(wěn)性團聚體含量，且其土壤團聚體穩(wěn)定率在三個土壤層次中均高于傳統(tǒng)耕作不覆蓋處理的。 4）各處理在兩種輪作次序下的土壤飽和導水率表現(xiàn)各異。但總體上，免耕秸稈覆蓋處理與

4、傳統(tǒng)耕作不覆蓋、傳統(tǒng)耕作秸稈還田、傳統(tǒng)耕作地膜覆蓋、免耕地膜覆蓋處理間差異均達到了5%的顯著水平，而免耕地膜覆蓋處理則顯著低于傳統(tǒng)耕作不覆蓋、免耕不覆蓋、傳統(tǒng)耕作秸稈還田處理的。 5）各層次土壤總有機碳含量的變化趨勢均表現(xiàn)為免耕秸稈覆蓋、傳統(tǒng)耕作秸稈還田較傳統(tǒng)耕作不覆蓋處理在三個層次均有提高，這種趨勢在表層表現(xiàn)的尤為明顯。 6）免耕秸稈覆蓋處理能夠降低觀測層的土壤溫度，具有明顯的“降溫效應”，而免耕不覆蓋、傳統(tǒng)耕作秸稈還

5、田處理能提高15cm以上各層次的地溫，有一定的“增溫效應”，傳統(tǒng)耕作地膜覆蓋、免耕地膜覆蓋處理能阻止夜間土壤溫度的回落，有顯著的“保溫作用”。 7）作物各生育期葉水勢日變化均呈現(xiàn)自清晨逐漸降低，中午12：00到14：00左右降至最低，然后逐漸回升的趨勢，且隨生育期的推進，葉水勢日變化均值逐漸降低。不同生育時期的作物葉水勢、葉片相對含水量在免耕秸稈覆蓋、傳統(tǒng)耕作結合秸稈還田及免耕不覆蓋的處理下均較傳統(tǒng)耕作處理的高，而葉片水分飽和虧

6、則呈相反的趨勢，同時，春小麥各處理的葉片相對含水量均呈現(xiàn)抽穗期>拔節(jié)期>開花期>灌漿期的趨勢，而豌豆各處理的葉水勢均在現(xiàn)蕾期達到最大值，分枝和開花期次之，結莢鼓粒期最低。 8）就作物產(chǎn)量、蒸散量、水分利用效率而言，免耕秸稈覆蓋、傳統(tǒng)耕作地膜覆蓋、免耕地膜覆蓋處理均較其它處理高。對2008年4月-8月間不同輪作次序下水分蒸發(fā)蒸騰的研究結果表明：不同保護性耕作措施下棵間總蒸發(fā)量（E）在P→W→P序列（春小麥田）為傳統(tǒng)耕作秸稈還田（1

7、39．72mm）>傳統(tǒng)耕作不覆蓋（134．01mm）>免耕秸稈覆蓋（105．33mm）>免耕不覆蓋（100．21mm），在W→P→W序列（豌豆田）為傳統(tǒng)耕作不覆蓋（109．60mm）>傳統(tǒng)耕作秸稈還田（96．91mm）>免耕不覆蓋（85．45mm）>免耕秸稈覆蓋（85．35mm）。但在兩種輪作序列下各處理總蒸散量均表現(xiàn)為免耕秸稈覆蓋>傳統(tǒng)耕作不覆蓋>免耕不覆蓋>傳統(tǒng)耕作秸稈還田；兩種輪作序列下各處理的蒸散量都隨著作物生育期的推進，經(jīng)歷一

8、個由小到大，再到小的過程。 9）各處理間0-200cm土壤貯水量在不同的時期各不相同，但總體上不同保護性耕作措施對0-200cm土壤剖面水貯量的影響在相同的測定階段差異不大，而在年際間變化較大，且試區(qū)土壤剖面總的水分含量在試驗期間從未達到土壤排水上限（DUL），即作物有效水分的上限。根據(jù)土壤貯水量的年度間變化趨勢，大致可將每年0-200cm土壤貯水量分為3個時期，即5月中旬到7月中旬的春夏作物旺盛生長土壤失墑期、7月中旬到10月