黑土坡耕地玉米保护性耕作技术模式应用研究

摘要

2011年，黑龙江省在的粮食产量已达到1114.1亿斤，位居全国首位，是我国重要的商品粮生产基地。近些年来，由于过度的耕种，致使耕作土壤被严重破坏，导致土壤水分流失，威胁农业生产安全。保护性耕作可以减少径流量，增加土壤含水量，最终达到增产增收的目的。2012年，以黑龙江省北安红星农场3°坡耕地为试验对象，采用大田试验和小区试验相结合的方法进行了坡耕地保护性耕作技术模式试验研究。通过对不同保护性耕作处理（深松+垄向区田、深松+秸秆还田+垄向区田、深松+秸秆还田、深松）的土壤水分动态、玉米生物性状指标及降雨径流量等的观测与分析，并对所研究的几种模式进行了综合评价。得出结论如下:
　　 (1)试验中的4种保护性耕作技术模式“深松(SS)”、“深松+秸秆还田(SJ)”、“深松+秸秆还田+垄向区田(SLJ)”和“深松+垄向区田(SL)”对于各生育玉米的期株高、叶面积指数和干物质累计都有积极的影响。各生育期玉米的生长动态都由于常规耕作(CK)的各项指标。在垄向区田筑挡以前，各种保护性耕作技术模式对玉米各项生长指标的影响顺序为常规耕作＜深松=深松+垄向区田＜深松+秸秆还田=深松+秸秆还田+垄向区田。自垄向区田筑挡以后，垄向区田可以有效地拦蓄径流，促进玉米植株的生长。从整个生育期来看，各种保护性耕作技术模式对于玉米的生长动态影响由大到小的顺序为:深松+秸秆还田+垄向区田＞深松+垄向区田＞深松+秸秆还田＞深松＞常规耕作。
　　 (2)4种保护性耕作技术模式均可以增加土壤水分，增加玉米产量，提高水分利用效率。对于产量、土壤含水量和水分利用效率的影响主要在于保护性耕作措施的种类。其中，垄向区田对于生育期的土壤含水量有显著的影响，深松+秸秆还田+垄向区田为所有的措施中最优，其次为深松+垄向区田。单独的深松是4种措施中的土壤含水量最低，但仍优于常规耕作。说明保护性耕作措施有节水增产的效果。
　　 (3)4种保护性耕作技术模式均可以减少径流，增加土壤含水量。减少径流量的多少与保护性耕作技术模式的种类有关。在垄向区田筑挡以后，径流量明显减少，说明垄向区田的蓄水能力明显。试验表明，单个的保护性耕作都具有一定的蓄水保土作用，两种或两种以上的保护性耕作模式集成具有明显的减少水分流失的作用。
　　 (4)对试验中的4种保护性耕作技术模式运用基于熵权的模糊物元理论，通过对产量、水分利用效率、径流量和成本4个指标对几种保护性耕作技术模式进行评价，得出保护性耕作措施的效果顺序为:深松+秸秆还田+垄向区田＞深松+垄向区田＞深松+秸秆还田＞深松＞常规耕作。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究的目的与意义

1．1．1 保护性耕作的定义

1．1．2 研究的目的与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外保护性耕作研究现状

1．2．2 国内保护性耕作研究现状

1．3 研究的主要内容与技术路线

1．3．1 研究的主要内容

1．3．2 研究的技术路线

2 材料与方法

2．1 试验区概况

2．2 试验设计

2．3 观测指标与方法

2．3．1 降雨产流的测定

2．3．2 土壤水分的测定

2．3．3 玉米生产状态测定

2．3．4 玉米产量及构成要素

2．3．5 水分利用效率(WUE)的计算

2．3．6 叶面积指数计算

2．4 数据处理方法

3 结果与分析

3．1 不同保护性耕作模式对玉米各生育期生长动态的影响

3．1．1 不同保护性耕作模式对各生育期玉米株高的影响

3．1．2 不同保护性耕作模式对各生育期干物质累积的影响

3．1．3 不同保护性耕作模式对各生育期叶面积指数的影响

3．2 不同保护性耕作模式对土壤水分的影响

3．2．1 播种期不同耕作模式对土壤水分的影响

3．2．2 出苗期不同耕作模式对土壤水分的影响

3．2．3 拔节期不同耕作模式对土壤水分的影响

3．2．4 抽雄吐丝期不同耕作模式对土壤水分的影响

3．2．5 灌浆乳熟期不同耕作模式对土壤水分的影响

3．2．6 不同保护性耕作模式对各生育期的土壤储水量

3．3 不同保护性耕作模式对降雨径流的影响

3．4 不同保护性耕作模式的成本及其对玉米产量的影响

3．4．1 不同保护性耕作措施的成本

3．4．2 不同保护性耕作措施对玉米产量的影响

3．5 不同保护性耕作模式对玉米水分利用效率的影响

3．6 保护性耕作模式的综合评价

3．6．1 基于熵权的模糊物元模型简介

3．6．2 技术模式评价

3．6．3 评价结果

4 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文