【摘要】： 本文針對全球氣候變化背景下松嫩平原農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)田耕作中存在的諸多問題,以生態(tài)學(xué)為指導(dǎo),進行農(nóng)田耕作生態(tài)優(yōu)化研究。通過對長期氣候資料的統(tǒng)計分析及野外大田實驗,得出以下結(jié)論: (1)春整地是松嫩平原農(nóng)牧交錯區(qū)廣泛的生產(chǎn)實踐,然而,該地區(qū)春季里的大風(fēng)天氣和很少的降水,在春天整地可導(dǎo)致土壤蒸發(fā)增加,土壤含水量減少和風(fēng)蝕加劇。研究結(jié)果表明:在該地區(qū)應(yīng)以秋整地代替春整地;如果不能進行秋天整地,在春天整地也要延遲到4月25日以后。 (2)在全球氣候變化背景下松嫩平原農(nóng)牧交錯區(qū)的生長季初終日期、長度及積溫都發(fā)生了顯著變化,生長季初日提前、終日延后、生長季長度和積溫增加。該地區(qū)可用晚熟和中晚熟品種代替中晚熟和中熟品種。也可仍然種植原有熟級的品種,根據(jù)春季氣候狀況,提前或延后播種。如果該地區(qū)傳統(tǒng)播種時段內(nèi)降水少、風(fēng)大,可延后播種,最晚不能晚于5月末,否則影響產(chǎn)量。也可提前播種,4月10日播種,最好種子做低溫催芽處理,直接作水種播干種子也可,4月20日播種時氣溫較高,最好對種子做25℃催芽處理。早播玉米實施壟溝播種均獲高產(chǎn)。 (3)全球氣候變化對區(qū)域和地方的溫度、降水模式的潛在影響變得越來越明顯,該地區(qū)溫度和降水都發(fā)生了變化,生長季發(fā)生干旱的可能性越來越大,由于水分缺乏,壟臺播種生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)受到了挑戰(zhàn)。研究結(jié)果我們建議播種位置應(yīng)從目前的壟臺移到壟溝里,通過直接增加土壤水分和間接刺激捕獲資源的生長器官(如葉和根)生長來增加產(chǎn)量。同時壟溝播種可以減少對土壤的擾動,減少土壤風(fēng)蝕,維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)健康,減少由于全球氣候變化和人類活動所造成的農(nóng)田脆弱性的增加。 (4)松嫩平原農(nóng)牧交錯區(qū)目前較少有大、小壟的種植方式,玉米種植壟距一律為65cm,產(chǎn)量較低。研究結(jié)果表明:調(diào)整壟距增加密度可以獲得高產(chǎn),98cm壟距種植雙行在所有年份里都可以獲得高產(chǎn),130cm壟距種植三行在不同年份間增產(chǎn)不同,在干旱的年份增產(chǎn)少,在多雨的年份表現(xiàn)出最高的產(chǎn)量,43cm壟距的也可獲得略高于傳統(tǒng)壟距的產(chǎn)量。用異速生長分析方法從機制上解釋作物對壟距調(diào)整造成異質(zhì)環(huán)境的響應(yīng),分析表明年份和不同壟距處理對高度、葉面積和葉片重是真實可塑,莖重是表觀可塑。年份間根重是真實可塑,不同壟距處理間是表觀可塑。98cm壟距的高度、葉面積和葉片重異速指數(shù)都大于其它壟距。 (5)松嫩平原農(nóng)牧交錯區(qū)草畜矛盾突出,要想保證夏季牲畜吃飽吃好,保證雨季飼草的供應(yīng),又不增加草原壓力,在不影響玉米籽實收獲的前提下,可提前利用高品質(zhì)青綠秸稈作為粗飼料。在吐絲期窄壟種植去雄摘葉三種處理(去雄穗+1頂葉、去雄穗+2頂葉、去雄穗+3頂葉)都可增產(chǎn),又可獲得較多的含粗蛋白含量高、消化率大的青綠秸稈,并提供較多的代謝能。如果仍然保持傳統(tǒng)壟距種植,去掉雄穗+1個頂葉的處理可獲得高產(chǎn)和獲取優(yōu)質(zhì)青綠秸稈。去底葉時間對產(chǎn)量影響顯著,去底葉數(shù)量對產(chǎn)量影響不顯著,并且沒有互作效應(yīng)。在吐絲期雌穗花絲可見2-3cm時從穗位下去葉,去底葉數(shù)量對產(chǎn)量影響不顯著,特別是留八個葉片的處理產(chǎn)量與不去葉處理對比差異不顯著,同時可獲得營養(yǎng)價值、消化率、代謝能都大于同季羊草和收獲后干葉的青綠葉片。大田在開花后雌穗不可見時去底葉,將引起嚴重減產(chǎn)。雌穗可見花絲不可見時去底葉,不同處理對產(chǎn)量影響不一樣。 (6)松嫩平原農(nóng)牧交錯區(qū)多沙荒、鹽堿風(fēng)沙薄地低產(chǎn)農(nóng)田,向日葵耐鹽堿、耐瘠薄,比較耐旱,適應(yīng)性強,還可以起到對土壤脫鹽堿作用。同時向日葵在市場上獲利高于其它糧食作物。該地區(qū)大量種植向日葵,但是當?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣在6月初播種,壟距65cm,株距150-180cm。通過調(diào)整株距、壟距、播種位置和播期,研究結(jié)果表明:不同株距種植向日葵,小株距處理獲得高產(chǎn),60cm株距的獲得最高產(chǎn)量,其次是90cm株距的,120cm株距的三年中有兩年顯著高于傳統(tǒng)株距的產(chǎn)量。不同壟距種植向日葵,98和130cm壟距的獲得高產(chǎn),43cm壟距的產(chǎn)量居中也高于傳統(tǒng)壟距的產(chǎn)量。壟溝種植向日葵產(chǎn)量高于壟臺種植的。不同時間種植向日葵,早種的產(chǎn)量高于晚種的,6月15日應(yīng)該是當?shù)胤N植向日葵最晚的時間,再晚產(chǎn)量低下。建議向日葵種植在傳統(tǒng)壟距不變時,最佳株距為90cm;在傳統(tǒng)株距不變時,最佳壟距為98cm種植雙行;壟溝播種代替壟臺播種;最佳播種時間5月14-25日。
【圖文】：

523.2.2 實驗設(shè)計玉米種子被播種在三個位置：淺溝(SF)、深溝(DF)和傳統(tǒng)的壟臺(CR)（圖3-3）。每年的4月末，用三鏵犁整地。苗床包括以下三種：淺溝和深溝播種處理的苗床建在前一年的壟溝里，壟溝用犁分別被向下切5 cm和10 cm，形成淺和深的壟溝，壟高分別為16和21 cm。傳統(tǒng)的壟臺播種處理也建在去年的壟溝上，是用三鏵犁破開去年的壟臺，，把土分到去年的壟溝里做成了新壟臺，壟高大約18 cm.圖 3-3 三個實驗處理的示意圖大田進行兩次中耕：第一次在苗期（V4 期-4 個可見的葉環(huán)）中耕松土，第二次在大喇叭口期（V8 期-8 個可見的葉環(huán)）。第一次中耕，對淺溝和深溝處理，土壤被壅到植株的根部

東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文65圖4-1 大、小壟的耕作示意圖（小四輪橫梁130cm）4.2.3 測定指標及方法植株取樣和考種及光合測定方法同3.2.3。4.2.4 統(tǒng)計分析方法同3.2.4。分析莖重、葉片重、株高、葉面積和根重與地上生物量之間及莖重與葉片重的異速生長關(guān)系。采用經(jīng)典的異速方程：Y＝aXb, b 是異速指數(shù)（allometric exponent），即斜率。a 是特征常數(shù)，即Y軸截據(jù)。采用SMATR: Standardised Major Axis Tests & RoutinesVersion 2.0軟件，確定斜率、截距、回歸系數(shù)，并比較不同處理間斜率和截距的差異顯著性。4.3 結(jié)果與討論4.3.1 玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量組成年份和不同壟距處理種植對產(chǎn)量有顯著的交互效應(yīng)。年份間產(chǎn)量差異顯著，不同壟距的產(chǎn)量差異顯著（表 4-1）。2006 年的產(chǎn)量最高，2005 年次之，2007 年最少。65cm和 43cm 壟距的產(chǎn)量差異不顯著，98cm 和 130cm 壟距的產(chǎn)量差異顯著
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：S181

【引證文獻】

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1 張海靜;;慶安縣玉米種植受氣候變化影響分析[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2012年09期

2 孫特生;李波;張新時;;北方農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力對氣候波動的響應(yīng)——以準格爾旗為例[J];生態(tài)學(xué)報;2012年19期

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本文編號：2631197