黃土高原雙壟覆膜和地槽集水技術(shù)對土壤水溫、土壤養(yǎng)分及作物產(chǎn)量的影響.pdf

1、針對黃土高原半干旱地區(qū)的自然特點，為了提高降水的利用率和作物產(chǎn)量，從收集田間最大的雨水量和控制雨水就地入滲這兩個角度出發(fā)，將不同覆膜方式和集水方式相結(jié)合，在榆中北山進行了兩個不同的集雨實驗。實驗一在2006年設(shè)3個不同處理：(1)不覆膜的常規(guī)平作(CK)；(2)條膜起壟覆蓋(RM)；(3)新型覆膜方式——雙壟全膜覆蓋溝播(DRM)。在2007年除了與2006年相同的處理(1)、(2)、(3)外，增加了處理：(4)條膜平鋪覆蓋(NM)和(

2、5)全膜平鋪覆蓋(WM)。實驗二從2005年進行到2008年，設(shè)5個不同處理：(1)不覆膜的常規(guī)平作(CK)；(2)平地起壟，壟上不覆膜(M0C0)；(3)平地起壟，壟上不覆膜，在壟與壟之間設(shè)置地槽(M0C)；(4)平地起壟，壟上覆膜(MC0)；(5)平地起壟，壟上覆膜，在壟與壟之間設(shè)置地槽(MC)。通過對土壤含水量、土壤溫度、作物產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的結(jié)果進行分析，獲得以下結(jié)果：
　　 (1)2006年和2007年DRM較其他傳統(tǒng)的

3、覆膜方式收集到更多的降水，表層土壤水分含量分別達到最高10.5％和22.6％。DRM在所有處理中使表層土壤溫度增加最多，2006年4月到9月的平均地溫比CK高5.8℃，比RM高4.9℃。尤其在2007年作物出苗的關(guān)鍵時期，最高溫可以高出對照CK6.1℃，解決了當(dāng)?shù)赜捎诜e溫不足，在大田中不能種植玉米的問題。
　　 (2)DRM處理可以大大提高作物產(chǎn)量及水分利用效率。2006年DRM處理下的玉米產(chǎn)量分別是RM和CK處理的103％和6

4、76％，水分利用效率(WUE)是CK的6倍，比RM高9.98％。2007年DRM處理的產(chǎn)量較RM，NM，WM和CK分別提高了64.8％，32.1％，21.9％和1043.7％，WUE是CK的11倍，分別比RM，NM和WM處理高出67.7％，26.7％和9.2％。DRM處理的經(jīng)濟收益是WM的1.19倍，RM的1.67倍，NM的1.3倍，CK的10.2倍，是黃土高原半干旱區(qū)一項有效的增產(chǎn)和提高農(nóng)民經(jīng)濟收入的措施。
　　 (3)DRM

5、，RM，NM和WM處理提高了土壤微生物活性，降低了土壤有機碳(SOC)的含量，增加了土壤微生物碳(MBC)的含量，降低了土壤輕組有機碳(LFOC)的含量。MBC與SOC呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.84，P=7*10-4)，MBC與MN呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.78，P=6.97*10-4)，MBC與AP呈正相關(guān)關(guān)系R2=0.56，P=0.01)。DRM處理下的土壤SOC最低，MBC最高，土壤MN含量和C/N最低，C/P最高，對土壤養(yǎng)

6、分損耗最大。
　　 (4)地槽和壟上覆膜相結(jié)合的處理MC其作物產(chǎn)量在4年當(dāng)中最高，2005年較CK，M0C0，M0C和MC0處理產(chǎn)量分別提高271％，90.5％，89.2％和77.4％，2006年較CK，M0C0，M0C和MC0處理產(chǎn)量分別提高529％，220％，138.6％和66.5％；2007年較CK，M0C0，M0C和MC0處理產(chǎn)量分別提高128％，85.5％，43.8％和1.4％；2008年較CK，M0C0，M0C和MC

7、0處理產(chǎn)量分別提高77.5％，55.1％，41.8％和19.7％。地槽設(shè)置和壟上覆膜分別對產(chǎn)量有顯著影響，強于兩者交互作用對產(chǎn)量的影響。
　　 (5)在豐水年，地槽有利于土壤在0-40cm土層收集降水，提高耕層土壤水分的貯存量。在干旱年情況相反，地槽中的土壤水分蒸發(fā)量大于收集量，降低了耕層土壤水分含量，不利于土壤水分的恢復(fù)。
　　 (6)地槽可增加槽內(nèi)土壤的有機碳含量和土壤C/N比，但是不利于活化土壤磷。