本文主要研究内容
作者李伟玮（2019）在《沟垄集雨栽培模式下沟垄比对旱作春玉米生长及土壤碳排放的影响》一文中研究指出：沟垄集雨栽培技术可以有效收集降雨、降低蒸发、提高作物产量和水分利用效率,因而被广泛应用于我国西北旱区粮食生产。在该模式下,改变沟垄比会引起土壤微地形的变化从而影响集雨效果。不同沟垄比下土壤微环境的变化也会对土壤碳排放产生一定的影响,然而目前关于此方面的研究较少。因此,本研究于2014和2015年在长武黄土高原农业生态试验站,以平作不覆膜为对照（CK）,在沟垄集雨栽培条件下设置三个不同沟垄比处理,即沟:垄=70:40 cm（RFMS40）、沟:垄=55:55 cm（RFMS55）和沟:垄=40:70 cm（RFMS70）,从土壤-植株-生态系统的角度系统研究沟垄集雨栽培对土壤微环境、春玉米生长、土壤碳排放及生态系统碳收支的影响。该研究不仅有助于了解旱作农田系统对大气CO2库的影响,还可以为黄土高原旱区发展兼顾节水和低碳的可持续农业提供参考。本研究主要结论如下:（1）与平作相比,沟垄集雨栽培可以增加土壤5 cm、10 cm和15 cm土层温度,但增温效应主要集中在垄上且在玉米营养生长阶段较显著。在集雨栽培处理中,垄上温度表现出随着垄宽增加而增加的趋势,但三个沟垄比处理间差异不显著。沟垄集雨栽培还显著增加了种植沟内的土壤含水量,而垄上的土壤含水量却低于平作,沟垄间土壤含水量的差异在3.8 cm、12 cm和20 cm均达到了显著水平。在三个沟垄比处理中,随着垄宽的增加,沟内土壤含水量呈增加趋势,但处理间差异不显著。沟垄集雨栽培改变了土壤细菌群落α多样性,但对根际土壤的影响较非根际土壤显著,还可以增加根际与非根际土的细菌群落的差异性。细菌群落β多样性结果表明,相比于种植方式,土壤细菌群落结构更易受土壤类型（根际与非根际）的影响。春玉米收获后,沟垄集雨栽培处理0-20 cm土层的土壤有机碳含量高于平作,但所有处理间无显著差异。（2）沟垄集雨栽培增加了春玉米的株高、茎粗、叶面积指数（LAI）和叶片SPAD值,且比平作早20天左右达到玉米茎粗和LAI的峰值;同时还显著促进了春玉米地上部和地下部的干物质量积累。在完熟期,RFMS40、RFMS55和RFMS70地上部生物量的两年平均值分别比CK高26.0%、33.5%和47.6%,三个沟垄比处理之间的地上部生物量表现出随着垄宽的增加呈增加的趋势,而根干重密度却没有显著差异。与平作相比,沟垄集雨栽培还可以增加整个灌浆期的籽粒平均灌浆速率,延长籽粒的活跃灌浆期和有效灌浆期。改变沟垄比对籽粒灌浆前期的影响较明显,RFMS70较RFMS40和RFMS55缩短了灌浆前期的天数但能明显提高此期间的平均灌浆速率,从而获得了更高的粒重。最终,RFMS40、RFMS55和RFMS70处理籽粒产量的两年平均值分别比CK高26.1%、36.4%和50.3%,三个沟垄比处理之间的差异也达到了显著水平。分析结果表明,沟垄集雨栽培主要是通过增加穗粒数(R=0.92**)和百粒重(R=0.97**)来增加产量的。（3）沟垄集雨栽培能较平作增加土壤0-200 cm土层的土壤贮水量,但贮水量的增加主要集中在玉米生育前期和后期（如拔节期、大喇叭口期和完熟期）。与平作相比,沟垄集雨栽培显著提高了春玉米水分利用效率（WUE）,RFMS40、RFMS55和RFMS70处理下WUE的两年平均值分别比CK高25.7%、38.7%和53.9%三个沟垄比处理之间的差异也达到了显著水平。沟垄集雨栽培还可以促进春玉米对氮素的利用。在春玉米收获期,沟垄集雨栽培处理籽粒的氮吸收量显著高于平作,但其对秸秆的氮吸收量影响不显著。总的来说,沟垄集雨处理显著提高了玉米的氮素吸收效率（NupE）、氮肥偏生产力（Nfp）、氮素利用效率（NUE）和氮收获指数（NHI）,改变沟垄比对NupE和Nfp的影响较显著。（4）沟垄集雨栽培提高了春玉米生育期内的平均土壤呼吸速率,其中RFMS70与CK的差异在两年中都达到显著水平,但三个沟垄比处理之间的差异则不显著。沟垄集雨栽培还促进了土壤的自养呼吸（Ra）和异养呼吸（Rh）,但处理间差异不显著。在沟垄集雨栽培模式下,土壤呼吸表现出一定的沟垄差异,RFMS40、RFMS55和RFMS70的垄上土壤呼吸速率在两个生育期内的均值分别比沟内高14.0%、16.5%和15.2%。影响土壤呼吸变化的主要因子是土壤温度,指数方程可以很好的拟合二者之间的关系;但覆膜垄上土壤温度对呼吸的解释能力及土壤呼吸的温度敏感性系数(Q10)均低于未覆膜土壤（包括平作和集雨沟内）。玉米植株地上部生物量与土壤呼吸之间存在极显著的二次方程关系,而根系生物量对土壤总呼吸的影响则低于其对Ra的影响。沟垄集雨栽培增加了春玉米生育期内土壤的二氧化碳总排放量（TCO2）,但同时也提高了碳排放效率（CEE）。RFMS40、RFMS55和RFMS70处理TCO2的两年平均值分别比CK高10.6%、19.6%和20.4%,CEE的两年平均值分别比CK高13.6%、13.5%和24.1%。在整个生育期内,春玉米生态系统表现为强碳汇,且沟垄集雨栽培处理的净生态系统交换量极显著高于平作;在三个沟垄比处理中,RFMS70的固碳能力最高,其固碳量的两年平均值分别比RFMS40和RFMS55高23.1%和11.8%。在考虑到玉米收获期移出地上部生物质之后,玉米生态系统净碳平衡均为负值,即表现为净碳损失,各处理间没有显著差异,但RFMS70的碳损失量在两年中均为最低。因此,沟垄比为40:70 cm的处理因其较高的籽粒产量、水氮利用效率和生态系统固碳量以及碳排放效率,可以推荐作为黄土高原区旱作春玉米生产中兼顾节水低碳稳产的栽培模式推广应用。
Abstract
gou long ji yu zai pei ji shu ke yi you xiao shou ji jiang yu 、jiang di zheng fa 、di gao zuo wu chan liang he shui fen li yong xiao lv ,yin er bei an fan ying yong yu wo guo xi bei han ou liang shi sheng chan 。zai gai mo shi xia ,gai bian gou long bi hui yin qi tu rang wei de xing de bian hua cong er ying xiang ji yu xiao guo 。bu tong gou long bi xia tu rang wei huan jing de bian hua ye hui dui tu rang tan pai fang chan sheng yi ding de ying xiang ,ran er mu qian guan yu ci fang mian de yan jiu jiao shao 。yin ci ,ben yan jiu yu 2014he 2015nian zai chang wu huang tu gao yuan nong ye sheng tai shi yan zhan ,yi ping zuo bu fu mo wei dui zhao （CK）,zai gou long ji yu zai pei tiao jian xia she zhi san ge bu tong gou long bi chu li ,ji gou :long =70:40 cm（RFMS40）、gou :long =55:55 cm（RFMS55）he gou :long =40:70 cm（RFMS70）,cong tu rang -zhi zhu -sheng tai ji tong de jiao du ji tong yan jiu gou long ji yu zai pei dui tu rang wei huan jing 、chun yu mi sheng chang 、tu rang tan pai fang ji sheng tai ji tong tan shou zhi de ying xiang 。gai yan jiu bu jin you zhu yu le jie han zuo nong tian ji tong dui da qi CO2ku de ying xiang ,hai ke yi wei huang tu gao yuan han ou fa zhan jian gu jie shui he di tan de ke chi xu nong ye di gong can kao 。ben yan jiu zhu yao jie lun ru xia :（1）yu ping zuo xiang bi ,gou long ji yu zai pei ke yi zeng jia tu rang 5 cm、10 cmhe 15 cmtu ceng wen du ,dan zeng wen xiao ying zhu yao ji zhong zai long shang ju zai yu mi ying yang sheng chang jie duan jiao xian zhe 。zai ji yu zai pei chu li zhong ,long shang wen du biao xian chu sui zhao long kuan zeng jia er zeng jia de qu shi ,dan san ge gou long bi chu li jian cha yi bu xian zhe 。gou long ji yu zai pei hai xian zhe zeng jia le chong zhi gou nei de tu rang han shui liang ,er long shang de tu rang han shui liang que di yu ping zuo ,gou long jian tu rang han shui liang de cha yi zai 3.8 cm、12 cmhe 20 cmjun da dao le xian zhe shui ping 。zai san ge gou long bi chu li zhong ,sui zhao long kuan de zeng jia ,gou nei tu rang han shui liang cheng zeng jia qu shi ,dan chu li jian cha yi bu xian zhe 。gou long ji yu zai pei gai bian le tu rang xi jun qun la αduo yang xing ,dan dui gen ji tu rang de ying xiang jiao fei gen ji tu rang xian zhe ,hai ke yi zeng jia gen ji yu fei gen ji tu de xi jun qun la de cha yi xing 。xi jun qun la βduo yang xing jie guo biao ming ,xiang bi yu chong zhi fang shi ,tu rang xi jun qun la jie gou geng yi shou tu rang lei xing （gen ji yu fei gen ji ）de ying xiang 。chun yu mi shou huo hou ,gou long ji yu zai pei chu li 0-20 cmtu ceng de tu rang you ji tan han liang gao yu ping zuo ,dan suo you chu li jian mo xian zhe cha yi 。（2）gou long ji yu zai pei zeng jia le chun yu mi de zhu gao 、jing cu 、xie mian ji zhi shu （LAI）he xie pian SPADzhi ,ju bi ping zuo zao 20tian zuo you da dao yu mi jing cu he LAIde feng zhi ;tong shi hai xian zhe cu jin le chun yu mi de shang bu he de xia bu de gan wu zhi liang ji lei 。zai wan shou ji ,RFMS40、RFMS55he RFMS70de shang bu sheng wu liang de liang nian ping jun zhi fen bie bi CKgao 26.0%、33.5%he 47.6%,san ge gou long bi chu li zhi jian de de shang bu sheng wu liang biao xian chu sui zhao long kuan de zeng jia cheng zeng jia de qu shi ,er gen gan chong mi du que mei you xian zhe cha yi 。yu ping zuo xiang bi ,gou long ji yu zai pei hai ke yi zeng jia zheng ge guan jiang ji de zi li ping jun guan jiang su lv ,yan chang zi li de huo yue guan jiang ji he you xiao guan jiang ji 。gai bian gou long bi dui zi li guan jiang qian ji de ying xiang jiao ming xian ,RFMS70jiao RFMS40he RFMS55su duan le guan jiang qian ji de tian shu dan neng ming xian di gao ci ji jian de ping jun guan jiang su lv ,cong er huo de le geng gao de li chong 。zui zhong ,RFMS40、RFMS55he RFMS70chu li zi li chan liang de liang nian ping jun zhi fen bie bi CKgao 26.1%、36.4%he 50.3%,san ge gou long bi chu li zhi jian de cha yi ye da dao le xian zhe shui ping 。fen xi jie guo biao ming ,gou long ji yu zai pei zhu yao shi tong guo zeng jia sui li shu (R=0.92**)he bai li chong (R=0.97**)lai zeng jia chan liang de 。（3）gou long ji yu zai pei neng jiao ping zuo zeng jia tu rang 0-200 cmtu ceng de tu rang zhu shui liang ,dan zhu shui liang de zeng jia zhu yao ji zhong zai yu mi sheng yo qian ji he hou ji （ru ba jie ji 、da la ba kou ji he wan shou ji ）。yu ping zuo xiang bi ,gou long ji yu zai pei xian zhe di gao le chun yu mi shui fen li yong xiao lv （WUE）,RFMS40、RFMS55he RFMS70chu li xia WUEde liang nian ping jun zhi fen bie bi CKgao 25.7%、38.7%he 53.9%san ge gou long bi chu li zhi jian de cha yi ye da dao le xian zhe shui ping 。gou long ji yu zai pei hai ke yi cu jin chun yu mi dui dan su de li yong 。zai chun yu mi shou huo ji ,gou long ji yu zai pei chu li zi li de dan xi shou liang xian zhe gao yu ping zuo ,dan ji dui jie gan de dan xi shou liang ying xiang bu xian zhe 。zong de lai shui ,gou long ji yu chu li xian zhe di gao le yu mi de dan su xi shou xiao lv （NupE）、dan fei pian sheng chan li （Nfp）、dan su li yong xiao lv （NUE）he dan shou huo zhi shu （NHI）,gai bian gou long bi dui NupEhe Nfpde ying xiang jiao xian zhe 。（4）gou long ji yu zai pei di gao le chun yu mi sheng yo ji nei de ping jun tu rang hu xi su lv ,ji zhong RFMS70yu CKde cha yi zai liang nian zhong dou da dao xian zhe shui ping ,dan san ge gou long bi chu li zhi jian de cha yi ze bu xian zhe 。gou long ji yu zai pei hai cu jin le tu rang de zi yang hu xi （Ra）he yi yang hu xi （Rh）,dan chu li jian cha yi bu xian zhe 。zai gou long ji yu zai pei mo shi xia ,tu rang hu xi biao xian chu yi ding de gou long cha yi ,RFMS40、RFMS55he RFMS70de long shang tu rang hu xi su lv zai liang ge sheng yo ji nei de jun zhi fen bie bi gou nei gao 14.0%、16.5%he 15.2%。ying xiang tu rang hu xi bian hua de zhu yao yin zi shi tu rang wen du ,zhi shu fang cheng ke yi hen hao de ni ge er zhe zhi jian de guan ji ;dan fu mo long shang tu rang wen du dui hu xi de jie shi neng li ji tu rang hu xi de wen du min gan xing ji shu (Q10)jun di yu wei fu mo tu rang （bao gua ping zuo he ji yu gou nei ）。yu mi zhi zhu de shang bu sheng wu liang yu tu rang hu xi zhi jian cun zai ji xian zhe de er ci fang cheng guan ji ,er gen ji sheng wu liang dui tu rang zong hu xi de ying xiang ze di yu ji dui Rade ying xiang 。gou long ji yu zai pei zeng jia le chun yu mi sheng yo ji nei tu rang de er yang hua tan zong pai fang liang （TCO2）,dan tong shi ye di gao le tan pai fang xiao lv （CEE）。RFMS40、RFMS55he RFMS70chu li TCO2de liang nian ping jun zhi fen bie bi CKgao 10.6%、19.6%he 20.4%,CEEde liang nian ping jun zhi fen bie bi CKgao 13.6%、13.5%he 24.1%。zai zheng ge sheng yo ji nei ,chun yu mi sheng tai ji tong biao xian wei jiang tan hui ,ju gou long ji yu zai pei chu li de jing sheng tai ji tong jiao huan liang ji xian zhe gao yu ping zuo ;zai san ge gou long bi chu li zhong ,RFMS70de gu tan neng li zui gao ,ji gu tan liang de liang nian ping jun zhi fen bie bi RFMS40he RFMS55gao 23.1%he 11.8%。zai kao lv dao yu mi shou huo ji yi chu de shang bu sheng wu zhi zhi hou ,yu mi sheng tai ji tong jing tan ping heng jun wei fu zhi ,ji biao xian wei jing tan sun shi ,ge chu li jian mei you xian zhe cha yi ,dan RFMS70de tan sun shi liang zai liang nian zhong jun wei zui di 。yin ci ,gou long bi wei 40:70 cmde chu li yin ji jiao gao de zi li chan liang 、shui dan li yong xiao lv he sheng tai ji tong gu tan liang yi ji tan pai fang xiao lv ,ke yi tui jian zuo wei huang tu gao yuan ou han zuo chun yu mi sheng chan zhong jian gu jie shui di tan wen chan de zai pei mo shi tui an ying yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北农林科技大学的李伟玮，发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文，是一篇关于沟垄集雨栽培论文,沟垄比论文,春玉米论文,土壤碳排放论文,黄土高原论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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