旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在保障全球糧食安全中扮演著不可或缺的角色。然而,降水的稀缺和較大的時空變異性嚴(yán)重威脅旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。農(nóng)田覆蓋技術(shù),特別是塑料薄膜覆蓋已被廣泛用于旱地作物生產(chǎn),但不同旱作區(qū)的光溫水熱資源差異較大,農(nóng)田覆蓋技術(shù)的增產(chǎn)效果也將受到地域間氣候因素的影響。因此,依據(jù)區(qū)域特點進行適當(dāng)?shù)霓r(nóng)田覆蓋管理措施有利于提高資源利用率和農(nóng)田生產(chǎn)力,促進旱作地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本研究連續(xù)多年在中國黃土高原半干旱區(qū)(寧夏彭陽)和半濕潤區(qū)(陜西楊凌)設(shè)置不同覆蓋處理:(1)壟膜溝播種植(R)、(2)平作塑料薄膜全覆蓋(P)、(3)平作降解膜全覆蓋(B)、(4)平作秸稈全覆蓋(S)和(5)傳統(tǒng)平作種植(CK),研究了不同農(nóng)田覆蓋模式對土壤水分(SM)、土壤溫度(ST)、土壤碳氮養(yǎng)分、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和作物生產(chǎn)力的影響,取得的主要研究結(jié)果如下:(1)不同農(nóng)田覆蓋模式對土壤水溫狀況的影響不同覆蓋模式顯著影響了玉米農(nóng)田土壤溫度,隨著生育進程的推進各覆蓋處理間的差異逐漸減小。在半干旱區(qū),三個覆膜處理均表現(xiàn)出明顯的增溫效果,大小表現(xiàn)為P>B>R。在半濕潤區(qū),P和R處理整個生育期0-25 cm平...

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 地表覆蓋技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
        1.2.2 地表覆蓋對土壤水溫的影響
        1.2.3 地表覆蓋對土壤碳氮養(yǎng)分的影響
        1.2.4 地表覆蓋對土壤微生物群落的影響
        1.2.5 地表覆蓋對作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響
    1.3 研究中需進一步解決的問題
    1.4 研究的目的和意義
    1.5 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
    2.1 試驗區(qū)概況
        2.1.1 試驗地自然概況
        2.1.2 試驗區(qū)2015-2017年的降水和氣溫分布
    2.2 試驗設(shè)計
        2.2.1 半干旱區(qū)不同覆蓋種植模式試驗
        2.2.2 半濕潤區(qū)不同覆蓋種植模式試驗
    2.3 測定項目及方法
        2.3.1 土壤水分
        2.3.2 休閑期降水儲存率
        2.3.3 土壤溫度
        2.3.4 土壤碳氮及其組分
        2.3.5 土壤微生物多樣性
        2.3.6 玉米產(chǎn)量與生物量
        2.3.7 水分利用效率
    2.4 數(shù)據(jù)分析
        2.4.1 土壤理化性質(zhì)和玉米生長指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析
        2.4.2 土壤微生物的數(shù)據(jù)分析
第三章 不同覆蓋模式對農(nóng)田土壤水溫的影響
    3.1 土壤溫度
        3.1.1 生育期0-25cm平均土壤溫度的動態(tài)變化
        3.1.2 生育前期0-25cm不同土層土壤溫度的日變化
        3.1.3 生育期0-25cm土壤積溫
    3.2 休閑期保墑效應(yīng)
        3.2.1 休閑期前后0-2m土壤含水量剖面圖
        3.2.2 休閑期0-2m土壤儲水量和降水儲存率
    3.3 生育期土壤水分變化
        3.3.1 生育期土壤含水量時空變化
        3.3.2 生育期0-2m土壤儲水量動態(tài)變化
        3.3.3 生育期玉米農(nóng)田總耗水量
    3.4 討論
        3.4.1 土壤溫度
        3.4.2 土壤水分
    3.5 小結(jié)
第四章 連續(xù)覆蓋條件下的土壤碳氮變化
    4.1 土壤有機碳、全氮和C/N的變化
        4.1.1 土壤有機碳和全氮的動態(tài)變化
        4.1.2 土壤有機碳和全氮的空間變化
        4.1.3 土壤碳氮比的變化
    4.2 土壤可溶性碳氮組分的變化
        4.2.1 可溶性有機碳
        4.2.2 可溶性有機氮
    4.3 土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的變化
        4.3.1 硝態(tài)氮
        4.3.2 銨態(tài)氮
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
第五章 連續(xù)覆蓋對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
    5.1 土壤微生物多樣性
        5.1.1 細(xì)菌多樣性
        5.1.2 真菌多樣性
    5.2 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)
        5.2.1 細(xì)菌群落組成及結(jié)構(gòu)
        5.2.2 真菌群落組成及結(jié)構(gòu)
    5.3 土壤微生物群落變化與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系
        5.3.1 細(xì)菌群落變化與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系
        5.3.2 真菌群落變化與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系
    5.4 討論
        5.4.1 農(nóng)田覆蓋對土壤微生物多樣性有顯著影響
        5.4.2 農(nóng)田覆蓋改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)
    5.5 小結(jié)
第六章 不同覆蓋模式對玉米生長發(fā)育的影響
    6.1 生育進程
    6.2 株高與莖粗
    6.3 葉面積指數(shù)
    6.4 干物質(zhì)積累
        6.4.1 玉米各生育時期干物質(zhì)積累的動態(tài)變化
        6.4.2 農(nóng)田覆蓋對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運與分配的影響
    6.5 討論
    6.6 小結(jié)
第七章 不同覆蓋模式對玉米產(chǎn)量和水分利用效率的影響
    7.1 產(chǎn)量及相關(guān)性狀
        7.1.1 禿尖長、穗長和穗粗
        7.1.2 百粒重、穗粒數(shù)和空稈率
        7.1.3 籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)
    7.2 水分利用效率
    7.3 經(jīng)濟效益
    7.4 產(chǎn)量、水分利用效率和經(jīng)濟效益與土壤特性的相關(guān)分析
        7.4.1 產(chǎn)量等指標(biāo)與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性
        7.4.2 產(chǎn)量等指標(biāo)與土壤微生物性狀的相關(guān)性
    7.5 討論
    7.6 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷



本文編號：3808626