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西北旱地冬小麦高产高效栽培的土壤与植物营养基础研究

作　者: 薛澄
导　师: 王朝辉
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物营养学
关键词: 冬小麦垄覆沟播渭北旱塬土壤水分土壤养分氮磷钾
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

冬小麦是渭北旱塬区最重要的粮食作物之一,而该区水分供应不足和土壤肥力低下严重影响了冬小麦生产。因而,寻求有效措施提高降水利用和养分利用是该区小麦稳产高产的关键,也是该区农业生产中亟待解决的重要问题。本研究针对以上问题,于2008年9月至2010年6月在陕西省长武县十里铺村布置田间试验,采用7种不同施肥与覆盖栽培模式,即对照、农户模式、顶凌追肥、减氮追肥1、减氮追肥2、垄覆沟播和高密垄覆沟播,探讨不同施肥与覆盖栽培措施集成对冬小麦产量、养分吸收,土壤温度和水分、养分利用的影响。结果表明:1、旱地早春追肥使冬小麦两季平均增产10%,水分利用效率提高8.5%。减氮追肥结合垄覆沟播模式平均增产28%,水分利用效率提高20%。2、顶凌追肥和垄覆沟播模式两季冬小麦吸氮量平均分别提高10.3%和17.9%,吸磷量分别提高14.3%和25.9%,吸钾量分别提高4.7%和30.1%,而单纯减氮追肥效果不明显。3、追肥提高冬小麦花前氮素累积和氮素转移量,且追肥量高时效果明显,但追肥不利于冬小麦花后氮素累积。减氮追肥结合垄覆沟播栽培促进冬小麦花后氮素累积,最终提高作物总氮素累积量。4、不同追肥与覆盖栽培模式冬小麦氮肥效率存在显著差异。追肥可促进冬小麦氮肥利用。减氮追肥与垄覆沟播相结合可进一步提高冬小麦氮肥利用。各模式间氮肥回收利用率、偏生产力、生理效率和农学效率趋势一致,均表现为垄覆沟播模式>追肥处理>农户模式。5、两年的结果表明,在渭北旱塬区夏闲期垄上覆膜、沟内覆盖秸秆的栽培模式在不同降水年份均可最大限度地提高夏季休闲效率。垄覆沟播模式两季冬小麦夏闲期休闲效率均最高,平均为56.8%。6、不同施肥与栽培模式土壤氮和磷含量变化明显。硝态氮的变化可达到300 cm深度,而磷的变化主要集中在0-50 cm土层。垄覆沟播模式可以促进冬小麦对深层土壤养分的吸收和利用,收获期50-300 cm土壤硝态氮和速效磷含量均较低。垄覆沟播模式经过夏季休闲期土壤硝态氮下渗的深度可达200-220 cm,需注意氮肥调控,防止过多的氮素残留在土壤中随降水向深层土壤的淋失。冬小麦生育期土壤速效钾含量变化的深度可达300 cm,且各层次间变化均匀,不同施肥与栽培模式对土壤不同深度速效钾含量无显著影响。7、垄覆沟播模式在冬小麦全生育期提高了耕层地温,尤其是孕穗期至收获期的增温效果显著。顶凌追肥不利于提高冬小麦生育期耕层地温。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-13
第一章文献综述  13-21
  1.1 研究背景  13-14
  1.2 渭北旱塬旱地冬小麦高产高效的主要限制因素  14-16
    1.2.1 水分  14
    1.2.2 土壤与施肥  14-15
    1.2.3 栽培  15
    1.2.4 科研与生产、农技与农机结合  15-16
  1.3 目前西北旱地高产高效栽培的主要措施及存在问题  16-20
    1.3.1 旱地追肥  16
    1.3.2 旱地覆盖栽培  16-18
    1.3.3 旱地免、少耕  18-19
    1.3.4 存在问题  19-20
  1.4 渭北旱塬旱地高产高效的研究设想  20-21
第二章渭北旱塬不同施肥与覆盖栽培对冬小麦产量形成与土壤水分利用和地温的影响  21-34
  2.1 引言  21-23
  2.2 材料与方法  23-25
    2.2.1 试验地概况  23
    2.2.2 田间试验  23-24
    2.2.3 样品采集与测定  24-25
    2.2.4 数据计算  25
    2.2.5 数据处理  25
  2.3 结果  25-32
    2.3.1 不同施肥与覆盖栽培冬小麦产量、生物量及收获指数  25-26
    2.3.2 抽穗开花期土壤贮水、植株生长量和水分含量  26-27
    2.3.3 小麦生育期耗水和水分利用效率  27-28
    2.3.4 小麦收获期土壤0-300 cm 土壤水分变化  28
    2.3.5 夏季休闲期降水接纳保蓄  28-29
    2.3.6 土壤的周年水分平衡  29-30
    2.3.7 不同施肥与覆盖栽培对耕层10 cm 地温的影响  30-32
  2.4 讨论  32-33
  2.5 结论  33-34
第三章渭北旱塬不同施肥与覆盖栽培冬小麦与土壤的氮素吸收利用  34-43
  3.1 前言  34-35
  3.2 材料与方法  35-36
    3.2.1 试验地概况  35
    3.2.2 田间试验  35
    3.2.3 样品采集与测定  35-36
    3.2.4 数据计算  36
    3.2.5 数据处理  36
  3.3 结果与分析  36-41
    3.3.1 不同施肥与覆盖栽培冬小麦花前和花后氮素累积量的差异  36-37
    3.3.2 不同施肥与覆盖栽培冬小麦氮素转移量、转移率和转移氮对籽粒贡献率的差异  37-38
    3.3.3 不同施肥与覆盖栽培冬小麦氮肥效率差异  38-39
    3.3.4 不同施肥与覆盖栽培收获期土壤0-300 cm 硝态氮残留量(kg/hm~2)  39-40
    3.3.5 不同施肥与覆盖栽培播前土壤硝态氮0-300 cm 累积量(kg/hm~2)  40-41
  3.4 讨论  41-42
  3.5 结论  42-43
第四章渭北旱塬不同施肥与覆盖栽培冬小麦与土壤氮、磷、钾吸收利用  43-54
  4.1 前言  43-44
  4.2 材料与方法  44-45
    4.2.1 试验地概况  44
    4.2.2 田间试验  44
    4.2.3 样品采集与测定  44-45
    4.2.4 数据计算  45
    4.2.5 数据处理  45
  4.3 结果与分析  45-52
    4.3.1 不同施肥与栽培冬小麦收获期各器官氮素含量  45-46
    4.3.2 不同施肥与栽培冬小麦吸氮量和氮素收获指数  46
    4.3.3 不同施肥与栽培冬小麦收获期各器官磷含量  46-47
    4.3.4 不同施肥与栽培冬小麦吸磷量和磷收获指数  47-48
    4.3.5 不同施肥与栽培冬小麦收获期各器官钾含量  48-49
    4.3.6 不同施肥与栽培冬小麦吸钾量和钾收获指数  49
    4.3.7 冬小麦生长期土壤氮动态（硝态氮）  49-50
    4.3.8 冬小麦生长期土壤磷动态  50-51
    4.3.9 冬小麦生长期土壤钾动态  51-52
  4.4 讨论  52-53
  4.5 结论  53-54
参考文献  54-60
致谢  60-61
作者简介  61

西北旱地冬小麦高产高效栽培的土壤与植物营养基础研究

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