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半干旱农田生态系统春小麦地膜覆盖的效应及其范式

作　者: 凌莉
导　师: 李生秀；李世清
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物营养学
关键词: 旱地土壤地膜覆盖春小麦生理生态效应养分效率
分类号: S512.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

在年均降水量415mm的半干旱地区黄绵土上，以春小麦为供试作物通过2年的大田试验，研究了地膜覆盖进程（不覆膜、播种后覆膜30天、覆膜60天和全程覆膜等4个水平）、底墒（低、高2种底墒水平）和施氮（不施氮和每公顷施75 kgN 2个水平）对土壤水分、温度、氮素有效性以及作物生理生态、产量和氮效率的影响，所取得的主要研究进展和新见解有：1．不同年份地膜覆盖对土壤水、温和养分有效性的影响具有一致性。2年的试验表明，地膜覆盖可以明显改善土壤的水温条件。地膜覆盖对土壤的增温作用在春小麦生育期内呈“U”型变化。地膜覆盖后，耕层土壤含水量增加1%～4%，在作物生长期，特别是苗期耕层土壤含水量的改善，对促进作物早萌发、早出苗和苗期茎叶、特别是根系的发育及促进对养分的吸收有重要作用。由于地膜覆盖后，土壤水分和温度条件改善，土壤呼吸加强，必然导致土壤中有机氮矿化速率的增加、活性有机氮库（如土壤微生物体氮）的下降。地膜覆盖进程对硝态氮在土壤剖面中累积的影响，主要取决于作物对氮素的吸收利用和施肥等因素，在不同的试验年份所得结论不一。2．地膜覆盖显著影响春小麦的生理生态，影响程度与底墒、作物生育期和降水量等有关。2年的测定结果既有相同的一面，也有不一致的一面。相同点在于各种生理生态指标的日变化规律基本一致。不一致性表现在不同时间的测定结果有很大的变异性。3．适时膜覆盖能够影响春小麦生育进程，改变光合产物分配，促进作物生长发育和产量形成。观察表明覆膜比不覆膜早出苗1～9天（大部分提前3～6天）；覆膜后作物根系生长加快，中下层根系比例增加，有利于吸收土壤深层水分；地上部分干物质积累迅速，积累量大；而作物水分利用效率显著提高是作物增产的主要原因。但覆膜的负面效应在于使更多的光合产物流向茎叶。<WP=4>4．地膜覆盖进程对春小麦产量和氮效率的影响与底墒、施肥和作物生育期的降水量有关。覆膜对产量的效应因底墒、施氮和覆膜进程而异。对2年对各种产量构成因子进行分析后发现小穗数和有效小穗数是地膜覆盖后影响产量的主要因素。氮素利用效率与作物生育期降水量有很大关系。与1999年试验结果相比，2000年的各种氮效率都小于1999年，说明干旱年份氮肥效果不突出，甚至产生一定的负效应。从总体上看，春小麦全程覆盖地膜并没有使作物产量、吸氮量和氮效率大幅度提高，从维持土壤肥力和良好的土壤生态条件以及保持农业生产的持续发展出发，不应提倡全程和长期的地膜覆盖，以春小麦播种后覆膜30～60天为宜。

全文目录

1 文献综述  9-18
  1．1 地膜覆盖技术的研究、应用与推广  9-10
  1．2 地膜覆盖对土壤生态条件的影响  10-12
    1．2．1 地膜覆盖的保水效应  10-11
    1．2．2 地膜覆盖的增温效应  11
    1．2．3 地膜覆盖对冠层光照条件的影响  11-12
    1．2．4 地膜覆盖的土壤微生物效应  12
    1．2．5 地膜覆盖的土壤养分效应  12
  1．3 地膜覆盖对作物生长发育和产量形成的影响  12-14
    1．3．1 地膜覆盖对作物生育进程的影响  12-13
    1．3．2 地膜覆盖对作物根系和同化产物分配的效应  13
    1．3．3 地膜覆盖对作物吸收养分和水分利用效率的效应  13-14
  1．4 地膜覆盖与有限灌溉  14-15
    1．4．1 有限灌溉的复杂性及其对策  14-15
    1．4．2 有限灌溉和根信号的改变  15
  1．5 地膜覆盖、底墒灌溉和施肥之间的集成效应  15-18
2 材料与方法  18-22
  2．1 试验区的自然条件  18
  2．2 试验设计  18-20
    2．2．11999 年试验  18-19
    2．2．22000 年试验  19-20
  2．3 土壤和植株分析  20-22
    2．3．1 土壤和植株分析方法  20
    2．3．2 氮效率的计算方法  20-22
3 试验结果与分析  22-45
  3．1 地膜覆盖对土壤的生态效应的影响  22-27
    3．1．1 地膜覆盖对土壤水分和温度的影响  22-23
    3．1．2 地膜覆盖对土壤生物性质的影响  23-25
    3．1．3 地膜覆盖进程对土壤剖面中矿质氮累积的影响  25-27
  3. 2 地膜覆盖对作物生理生态的效应  27-34
    3．2．1 对光合作用的影响  27-29
    3．2．2 蒸腾作用  29-31
    3．2．3 瞬时水分利用效率  31-32
    3．2．4 气孔阻力  32-34
  3．3 地膜覆盖进程、底墒和施肥对作物生长发育进程和产量构成因素的集成效应  34-45
    3．3．1 地膜覆盖进程、底墒和施肥对作物生长发育进程的集成效应  34
    3．3．2 地膜覆盖进程、底墒和施肥对根系生长的集成效应  34-36
    3．3．3 地膜覆盖进程、底墒和施肥对干物质积累的集成效应  36-39
    3．3．4 地膜覆盖进程、底墒和施肥对产量构成因素的集成效应  39-45
      3．3．4．1 对作物产量的集成效应  39-41
      3．3．4．2 对作物吸氮量的集成效应  41-43
      3．3．4．3 对作物氮效率的集成效应  43-45
4 讨论  45-48
  4．1 地膜覆盖对土壤水、温和养分有效性影响的一致性  45-46
  4．2 不同年份降水年份地膜覆盖对春小麦生理生态影响的异、同性  46
  4．3 地膜覆盖进程对对春小麦产量和氮效率影响的复杂性  46-48
5 结论  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-56
作者简介  56

半干旱农田生态系统春小麦地膜覆盖的效应及其范式

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