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不同农作方式对耕层土壤理化性质的影响

作　者: 许淑青
导　师: 张仁陟
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 保护性耕作土壤结构土壤理化性质产量
分类号: S153
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文通过设置在陇中黄土高原半干旱区连续6a的长期定位试验,研究了不同农作方式对耕层土壤理化性质的影响,旨在结合定西的生产实际,进行保护性耕作的试验研究,寻求能够提高土壤结构稳定性及肥力的耕作模式,以减少水土流失,维持土壤的持续生产力。本试验设4个处理,即T:传统耕作;NT:免耕不覆盖;TS:传统耕作结合秸秆还田;NTS:免耕秸秆覆盖。主要研究结论如下:1 NTS、NT、TS处理对土壤团聚体的改变都有积极的作用,NTS、NT、TS处理有利于粒径>0.25mm水稳定性团聚体的形成,其中秸秆覆盖效应更明显。豌豆(P-W-P序列)和春小麦(W-P-W序列)地中,NTS、NT和TS处理粒径>0.25mm水稳定性团聚体含量较T处理高,其中NTS处理的含量最高。各处理0～5cm土层中粒径>0.25mm水稳定团聚体含量明显高于5～10cm和10～30cm土层。经过6a的免耕及秸秆覆盖保护性耕作,土壤容重相对传统耕作有不同程度降低。豌豆(P-W-P序列)和春小麦(W-P-W序列)地中土壤容重在0～5cm土层中大小依此为T>NT>TS>NTS,在5～10cm为T>TS>NT>NTS。土壤孔隙度则与容重刚好相反,在0～5cm土层,土壤总孔隙度为NTS>TS>NT>T,在5～10cm土层中为NTS>NT>TS>T,两种作物的土壤孔隙度均是NTS处理的最高。这说明免耕减小了土壤容重,同时降低了土壤总孔隙度,其中以免耕加秸秆覆盖(NTS)的效果最佳。2免耕与覆盖均能增加土壤有机碳的累积,其中免耕加秸秆覆盖效果最佳。在0～30cm土层,豌豆(P-W-P序列)与春小麦(W-P-W序列)地中土壤有机碳的含量NTS、TS、NT处理与T处理相比,均有不同程度的提高,NTS处理提高了16.92%,TS处理提高了7.80%,NT处理提高了6.81%;春小麦(W-P-W序列)地土壤中有机碳含量是NTS、TS、NT处理与T处理相比,NTS处理提高了11.98%,TS处理提高了6.93%,NT处理提高了7.25%。两种作物的NTS、TS、NT处理较T处理有机碳含量都是增加的,其中秸秆覆盖对土壤有机碳含量提高贡献最大,因此NTS处理更有利于土壤有机碳含量的增加和土壤有机碳的累积。耕作和覆盖对土壤氮素的影响与有机碳类似。不同农作方式下,0～30cm土层全磷变化范围在0.78～1.09g·kg-1之间。在0～10cm土层,豌豆(P-W-P序列)和小麦(W-P-W序列)地的土壤全磷含量为:NTS>TS>NT>T。保护性耕作土壤全磷的含量变化范围在0.82～1.09g·kg-1之间,而常规耕作的土壤全磷含量在0.80～0.90g·kg-1的范围内,施行了保护性耕作措施后土壤全磷含量得到了一定程度的提高,其中免耕加秸秆覆盖的效果最佳。豌豆(P-W-P序列)地中,保护性耕作表层土壤的全钾含量在20.26～24.52g·kg-1之间,传统耕作的范围在20.97～22.58g·kg-1之间;春小麦(W-P-W序列)地中,保护性耕作表层土壤的全钾含量在20.12～24.34g·kg-1之间,传统耕作的变化范围在21.08～21.88g·kg-1之间。可以看出保护性耕作制度下土壤钾的行为不象氮、磷一样与常规耕作有大的差异。3不同的农作方式对作物产量的影响程度不同,豌豆和春小麦的产量均为:NTS>TS>NT>T。保护性耕作方式均不同程度的促进了作物产量的增长,其中NTS处理效果最佳。

全文目录

摘要  2-4
Summary  4-8
第一章文献综述  8-16
  1 研究进展  9-16
    1.1 耕作方式对土壤结构的影响  9-11
      1.1.1 耕作方式对土壤容重的影响  10
      1.1.2 耕作方式对土壤团聚体的影响  10-11
    1.2 耕作方式对土壤有机碳及肥力的影响  11-16
      1.2.1 耕作方式对土壤有机碳的影响  11-12
      1.2.2 耕作方式对土壤养分的影响  12-16
第二章材料与方法  16-18
  1 试验区概况  16
  2 研究方法和试验设计  16-17
    2.1 试验设计  16
    2.2 土壤样品采集  16-17
    2.3 测定项目和方法  17
      2.3.1 土壤水稳性团聚体的测定  17
      2.3.2 土壤容重的测定  17
      2.3.3 土壤孔隙度由容重计算得到，计算公式  17
      2.3.4 土壤有机碳的测定  17
      2.3.5 土壤全氮量的测定  17
      2.3.6 土壤全磷量的测定  17
      2.3.7 土壤全钾量的测定  17
  3 数据处理方法  17-18
第三章结果与分析  18-42
  1 不同农作措施对耕层土壤物理性质的影响  18-30
    1.1 不同农作方式对耕层土壤结构的影响  18-25
      1.1.1 耕作对耕层土壤水稳性团聚体含量的影响  18-20
      1.1.2 耕作方式对粒径＞0.25mm 水稳性团聚体的影响  20-21
      1.1.3 覆盖对豌豆（P-W-P 序列）地耕层土壤水稳性团聚体含量的影响  21-22
      1.1.4 轮作对耕层土壤水稳性大团聚体（＞0.25mm）含量的影响  22-23
      1.1.5 耕层土壤水稳性团聚体的剖面分布  23-25
      1.1.6 小结  25
    1.2 不同农作措施对耕层土壤容重的影响  25-29
      1.2.1 耕作对耕层土壤容重的影响  25-26
      1.2.2 覆盖对耕层土壤容重的影响  26-27
      1.2.3 轮作对耕层土壤容重的影响  27
      1.2.4 耕层土壤容重的剖面分布  27-28
      1.2.5 小结  28-29
    1.3 不同耕作措施对耕层土壤总空隙度的影响  29-30
    1.4 不同耕作方式下土壤水稳性团聚体与土壤有机碳、容重及孔隙度的相关性  30
  2 不同农作措施对耕层土壤肥力的影响  30-40
    2.1 不同农作方式对耕层土壤有机碳的影响  30-34
      2.1.1 耕作对耕层土壤有机碳的影响  31
      2.1.2 覆盖对耕层土壤有机碳含量的影响  31-32
      2.1.3 轮作对耕层土壤有机碳含量的影响  32-33
      2.1.4 耕层土壤有机碳含量的剖面分布  33
      2.1.5 小结  33-34
    2.2 不同农作措施对耕层土壤全氮的影响  34-36
      2.2.1 不同农作方式对豌豆（P-W-P 序列）地耕层土壤全氮含量的影响  34-35
      2.2.2 不同农作方式对春小麦（W-P-W 序列）地耕层土壤全氮含量的影响  35
      2.2.3 不同农作方式对耕层土壤全氮含量剖面分布的影响  35-36
      2.2.4 小结  36
    2.3 不同农作措施对耕层土壤全磷的影响  36-38
      2.3.1 不同农作措施对豌豆（P-W-P 序列）地耕层土壤全磷的影响  36-37
      2.3.2 不同农作措施对春小麦（W-P-W 序列）地耕层土壤全磷含量的影响  37
      2.3.3 不同农作方式对耕层土壤全磷含量剖面分布的影响  37-38
      2.3.4 小结  38
    2.4 不同农作措施对耕层土壤全钾的影响  38-40
      2.4.1 不同农作措施对豌豆（P-W-P 序列）地耕层土壤全钾含量的影响  38-39
      2.4.2 不同农作方式对春小麦（W-P-W 序列）地耕层土壤全钾含量的影响  39
      2.4.3 不同农作方式对耕层土壤全钾含量剖面分布的影响  39-40
      2.4.4 小结与讨论  40
  3 不同农作方式对作物产量的影响  40-42
第四章结论与讨论  42-46
  1 结论  42-44
    1.1 农作方式对耕层土壤水稳性团聚体的影响  42
    1.2 农作方式对耕层土壤容重及孔隙度的影响  42-43
    1.3 农作方式对耕层土壤有机碳含量的影响  43
    1.4 农作方式对耕层土壤全氮、全磷、全钾含量的影响  43-44
  2 讨论  44-46
    2.1 农作方式对土壤容重的影响  44-45
    2.2 农作方式对土壤有机碳含量的影响  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-55
作者简介  55-56
导师简介  56-57

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