保护性耕作对黄土高原旱地表土容重和水分入渗的影响
保护性耕作对土壤环境的影响
保护性耕作对土壤环境的影响摘要保护性耕作调节土壤水分状况和理化性质，提高了土壤肥力，是改善土壤环境状况的重要措施。
关键词保护性耕作；土壤肥力；土壤环境状况1 保护性耕作对土壤水分的影响地表覆盖秸秆或留有残茬阻隔降水直接打击地面，防止土壤板结，增加地表的粗糙度，阻挡雨水在地表的流动，增加雨水向土体的入渗量，相应减少了地表径流量。
与传统耕作相比，深松覆盖和免耕覆盖比休闲期间的土壤蓄水量分别提高8.79%~13.39%和7.72%~8.05%，降水贮蓄率提高 13.72%和11.28%，降水利用效率提高25.55%和11.83%，水分利用效率提高16.37%和10.62%。
与翻耕相比，少耕可减少地表径流23%~72％、土壤流失6%~24％；免耕减少地表径流59%~100％、土壤流失71%~100％。
另外，进行少免耕的保护性耕作措施是秸秆综合利用、减轻环境污染的有效方法。
2 保护性耕作对土壤物理性状的影响2.1 对土壤团聚体数量的影响保护性耕作可增加土壤团聚体的数量。
常规耕作下，翻耕扰乱了土层结构，土壤团聚体被粉碎，耕层内有机质矿质化速度加快，有机－无机－微生物复合体含量下降，使土粒间黏合力下降、水稳性团聚体减少。
与之相反，少免耕可增加土壤水稳性团聚体含量或增强团聚体的稳定性。
研究发现，免耕直播田与翻耕田的机械组成并无明显差异，但在微团聚体的组成上出现较大的变化，尤其是0~7 cm 的表土层，其中0.01、0.05 、0.25 mm 颗粒直径的团聚体分别比翻耕增加3.1%、 5.8%和12.3%。
黄棕壤稻麦轮作田的定位试验表明，免耕条件下各级水稳性团粒结构的含量均比翻耕的高，尤其以>5 mm的大团聚体增加较多，而>0.25 mm 的团聚体总量也增加了25%左右。
土壤微团聚体和水稳性团聚体数量的增加，有利于土壤积蓄养分，改善结构，增强对环境水热变化的缓冲能力，为作物生长、微生物活动提供良好的生存环境。
不同保护性耕作措施对黄土高原旱作农田土壤物理结构的影响
降低 成本 和能耗 等经济 效益 的研究 。本研究 通过对 黄土 高原旱 作农 田实施 不 同的 保 护性 耕 作措 施 ， 查
明土壤 物理结 构 的变 化 ， 了解 土 壤 的养 分动 态 变 为 化、 土壤碳 固定 效应 和 土壤 的生 态过 程 提供 科 学依
据。
ｌ 材 料 与 方 法
壑区， 是我 国乃至 全球水 土流失最 严重 的地 区 ， 平均
ｋ／ ｍ ， Ｊｃ ２ 日照 时数 ２４ ６ ６ｈ 年均 气温 ６ ４１， ℃ ７ ． ， ．＇ ≥０ ２ 积温 ２９ ３ ５ ， ０【积 温 ２２９ １Ｃ； 霜期 １０ ３ ． ℃ ≥１ ｃ ＝ ３ ．ｏ 无 ４
（Ｓ 和 Ｎ Ｓ处 理 可 显著 降低 ５ Ｏｃ １ ～３ ｍ土 层 的土 壤 容 重 ； Ｔ 理 可显 著 增 大 ０— ｍ 表 层 土 壤 孔 隙度 ， Ｔ） Ｔ ～１ ｍ、０ ０ｃ Ｎ Ｓ处 ５ａ
和 Ｎ Ｓ处 理 可 显著 提 高 ５ １ ｍ、０ ０ａ Ｔ ０ａ １ ～３ ｍ土 层 的土 壤 孔 隙度 ； Ｔ Ｎ Ｓ处 理 可 显 著 降 低 各 层 土 壤 的坚 实度 ， 它 其 处 理 对表 层 ０ ｍ 无 显著 影 响 ， —５ｃ 免耕 无 秸 秆 覆 盖 （ Ｔ 处 理 显著 增 加 了 ５ｃ 以下 的土 壤 坚 实度 ；Ｔ Ｎ） ｍ Ｎ Ｓ处 理 ０— ｎ ５ｃｌ
关键词 ： 护性耕作 ； 土高原 ； 保 黄 免耕 ； 秆覆 盖 秸 中 囤 分类 号 ： １５ ４ Ｓ５ ． ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ０７ ０ （ ０ ０ ０ ．１ ２０ １０ — １ ２ １ ）４０ ９ ．５ ６
全球气 候变 暖引发世 界学者 采取各 种管理 措施 缓解 大气 ｃ ２ ０ 温室效应 。而土壤是 陆地生 态系 统 中 最大 而又最 活跃 的碳库 ， 同时 又 是 土壤 肥 力最 重 要 的物质基 础ｕ 。不 同的土地 利用和 管理方式 影 响土 Ｊ 壤 理化性状 ， 而决定 了土 壤质 量 变 化 的方 向和程 进 度 ＿ 。合 理 的土地 利 用 和 管 理 能 够 改 善 土 壤 的物 ２ Ｊ 理 、 学和生 物学性 状 ， 强土壤对 外界 环境 变化 的 化 增 抵抗力 ； 否则 ， 会导致 土壤质 量下 降 ， 增加 土壤 侵蚀 ， 降低生物 多样性 、 地 生产 力 和 生物 地 球化 学 循 环 土 等【 。大 量研究 表 明 ， ３ ｊ 干旱 半 干旱 地 区 土壤 发挥 着
发展保护性耕作促进农业可持续发展
发展保护性耕作促进农业可持续发展
保护性耕作是一种通过最小化或避免对土壤的破坏，保持土壤的覆盖并改善土壤结构
的农业生产方式。
其核心理念是在种植作物时尽量减少对土壤的干扰，保持土壤的生态平衡。
保护性耕作技术包括覆盖种植、轮作休耕、多层覆盖和植被覆盖等方式，旨在将土壤
的有机碳保留下来，减少农田的土壤侵蚀和土壤侵蚀。
这种生产方式减少了对土壤的破坏，避免了土壤结构变差，有助于提高土壤的肥力和水分保持能力，从而提高土壤的生产力。
保护性耕作对于农业可持续发展有着重要的意义。
保护性耕作能够减少农药和化肥的
使用，降低农业对环境的污染。
传统的耕作方式会破坏土壤的结构，使土壤流失加剧，造
成农田的土壤侵蚀和土壤养分流失。
而保护性耕作通过保持土壤的覆盖，减缓了土壤流失
的速度，保护了土壤中的有机质和养分，减少了对农田的土壤侵蚀。
这样不仅可以提高土
壤的肥力，还可以降低农业生产对于化肥和农药的需求，减少了对环境的污染。
保护性耕作可以提高土壤的保水保肥能力，有效地提高了农田的产量和质量。
保护性
耕作通过保持土壤覆盖，改善土壤结构，增加土壤有机质含量，提高了土壤的保水保肥能力。
这样可以使农田在干旱季节有更好的保水能力，减少干旱对作物的影响；在多雨季节，可以减缓水分流失的速度，保持土壤的湿润，为作物的生长提供保障。
保护性耕作还可以
减少对土壤的破坏，有利于土壤中土壤微生物的生长和繁殖，提高了农田土壤的肥力。
这
样不仅可以提高农田的产量，还可以改善作物的品质，提高农业的经济效益。
保护性耕作技术对农业可持续发展的影响
保护性耕作技术对农业可持续发展的影响保护性耕作技术是指在农业生产过程中，通过采取特定的耕作方式和管理措施，最大限度地保护土壤结构、提高土壤质量，从而实现农业可持续发展的目标。
随着全球气候变化和土地资源的日益紧张，保护性耕作技术逐渐受到广泛关注，成为推动农业可持续发展的重要手段之一。
传统耕作方式往往对土壤造成严重破坏，如长期翻耕导致的土壤压实、侵蚀以及有机质减少。
而保护性耕作技术通过减少或避免翻耕，以覆盖作物、秸秆保留等形式有效减少土壤扰动，维持土壤的自然结构和生物多样性。
这种技术不仅保护了土壤，同时也促进了水分和养分的保留，提高了土壤的生产力。
在生态方面，保护性耕作显著提升了农田生态系统的稳定性。
由于土壤表层未被频繁翻动，微生物群落和土壤动物得以更好地生存和繁衍。
这种多样性的增加，有助于增强土壤的生物活性，提高养分循环效率。
此外，保护性耕作还可以减少病虫害的发生，因为土壤生物的多样性往往可以抑制某些有害生物的生长和传播。
水土保持是保护性耕作的重要方面。
采用覆盖作物、免耕等措施，能够有效减少水土流失。
通过保持土壤表面的植被覆盖，可以减少雨水对土壤表面的冲刷，从而降低侵蚀程度。
在一些丘陵地区，这种技术显著改善了水土保持效果，为土壤的可持续利用提供了重要保障。
农业生产过程中的碳排放问题也是需要关注的。
保护性耕作技术通过抑制土壤翻耕带来的碳释放，有助于降低农业的整体碳足迹。
更为重要的是，这项技术通过改善土壤结构，增强了土壤固碳能力。
随着全球对温室气体减排要求的不断提高，保护性耕作成为应对气候变化的重要手段之一。
在经济方面，保护性耕作技术的实施初期可能需要一定的投资，如购买相关设备、进行培训等，但从长远来看，其带来的经济效益则显而易见。
由于土壤健康得到改善，作物的产量和质量相应提高。
在生产成本方面，由于减少了对化肥和农药的需求，从而降低了生产成本。
同时，在市场上，以绿色、有机为卖点的农产品越来越受到消费者喜爱，这为农户提供了更大利润空间。
保护性耕作对土壤养分及部分物理性状的影响
１ 材 料与方法
１ １ 试验 区基本 概 况 。
互 助县 位 于青 海 省 东北 部 ， 处 湟 水谷 地 北 侧 和 地
大 通谷地 西南 侧 山地 、 谷 地 ， 理 坐 标 为北 纬 ３ 。０ 沟 地 ６３
～
３ 。 东 经 １ １４ ～１－ ４ 间 ， 温 带 大 陆 性 ７ ９， ０ 。６ ０ 。５之 ２ 属
壑区坡地水土保护性耕作 技术 、 山西旱地玉米整秸秆
全 程 覆 盖耕 作 技术 、 北 夏 玉 米 免 耕 覆 盖 耕 作技 术 以 华 及 机 械 化免 耕 覆盖 技术 、 方 稻 区稻 田 自然 免耕 技 术 南
照， 调查分析了保 护性耕作 在该地 区对 土壤氮 素、 土 壤有机碳 、 田间持水量 、 土壤容重 、 总孔 隙度 等方 面指 标 的影 响 ， 旨在 为该 区 的农 业 发 展 和 生态 保 护提 供 科
基金项 目 ：国家“ 十一五 ” 科技 支撑 汁划项 目（ ０ ６ ＡＤ ５ ０ ） ２ ０ Ｂ ０ Ｂ ７ 作者简 介 ：李 月梅 （ ９ ４ ， ， 海 乐都 人 ， １ ７ 一） 女 青 副研 究 员 ，（ Ｅ—ｍ ｉ） ａｌ
省耕地面积比重较小 ， 为 ５ ２１ １０ ｈ 占全国耕 仅 ４ ５ ．５ ｍ ，
地 面积 的 ０ ５ ％ ， 中 ６ ．４ 为 旱地 Ｊ ．３ 其 ５９ ％ 。高 寒 干旱
区的特点是气温低 、 降水少 、 水土流失严重。因此 ， 基
于保 护 性 耕 作 的生 态 效 应 ， 海 省 自 ２０ 青 ０ ３年 开 始 实 施农 业 部保 护性 耕 作 项 目 ， 后 在 东 部 的 湟 中 、 助 先 互
２１ ０ １年 １ １月
长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤物理质量的影响
７ ｍ） ３ ｕ 单作 是 西部 黄 土高 原地 区 的主要 种植 方式 ， 春小 麦 种植 之前 土 壤 一 般进 行 三 耕 两耱 的耕作 措 施 ， 获 时作 收 物秸 秆通 常被 全 部移 出农 田 。同时 ， 地 区 降水 主要集 中在 ７ 该 —９月 份 ， 期 降水量 一 般 达 到或 超 过年 降 水 量 的 该 ６ ， 成雨 季 与农 田的休 闲期重 叠 ， 与作 物生 长期 严重 错 位 。这 种休 闲 一春小 麦 单作 体 系 、 度耕 作 结 合作 ０ 造 而 过
第２卷 Ｏ
第 ４期
草
业
学
报
１— １ Ｏ
Ｖｏ ． Ｏ。 ． １ ２ Ｎｏ ４
Ａ ＣＴ Ａ ＰＲＡ Ｔ ＡＣＵ ＬＴＵ Ｒ ＡＥ Ｎ Ｉ ＳＩ ＣＡ
２１ Ｏ １Leabharlann ８月 长 期 保 护 性 耕 作对 黄 土 高原 旱地 土 壤 物 理 质 量 的 影 响
张仁 陟 ， 罗珠 珠 ， 立 群 ， 高 宝 蔡 黄 ， 玲 玲 ， 军红 李 谢
关 键 词 ： 统 耕 作 ；免 耕 ； 秆 还 田 ； 壤 物理 质量 传 秸 土
中 图分 类 号 ：１ ２ ４ ￥ ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４５ ５ （０ １ ０—０ １１ １０ —７ ９ ２ １ ）４０ ０—０
土壤 是人 类赖 以生 存 和发 展 的物质 基 础 。随着 经济 的发 展 ， 口一资 源 一环 境 间的矛 盾 Ｅ趋尖 锐 ， 壤质 量 人 ｌ 土 问题 正在 不断 得 到世界 范 围 内的共 同关 注 。土壤 质 量是 土壤 在 生 态 系统 范 围 内 ， 持生 态 系统 生 产 力 和动 植 物 维 健 康 而不 发生 土壤 退化 及 其环 境 问题 的能 力［ ， 常 包括 土壤 物理 质量 、 １通 ］ 化学 质 量和生 物质 量ｌ 。土壤 物理 质 量 ２ ］ 深 刻影 响着土 壤 的化学 质 量和 生物 质量 ， 因此 ， 在 土壤 质量 的研 究 中起着 关键 作用 ｌ 。土地利 用方 式及管 理 措 其 ２ ］
绿洲灌区冬小麦保护性耕作对土壤水分和坚实度的影响
（ ｏ ｌｇ ｆＡｇ ｏ ｏ Ｃ ｌ ｅｏ ｒ ｎ ｍｙ， ｎ ｕ Ａｇ ｉｕ ｔ ｒ ｌ ｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｌ ｎ ｈ ｕ ７ ０ ７ ， ｉ ａ ｅ Ｇａ ｓ ｒｃ ｌｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ， ａ ｚ ｏ ３ ０ ０ Ｃｈ ｎ ） Ｕ
２ １ 年 ４月 ０１ 第 ２期 ５ ￣ ５ ３ ９
甘
肃
农
业
大
学
学
报
第 ４６卷
双 月 刊
Ｊ ０ＵＲＮＡＩ ＯＦ ＧＡＮＳ ＡＧＲＩ Ｕ ＣＵＬＴＵＲＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
绿 洲 灌 区冬 小 麦 保 护 性 耕 作 对 土 壤 水 分 和坚 实 度 的影 响
燕永新 ， 高宝 ， 黄 于爱忠
表 １ 试验地 土壤 基本 理化性状
Ｔａ ． Ｂ ｓｃ ｐ ｙ ｉａ ｎ ｈ ｍ ｉａ ｒ ｐ ｒｉｓ ｏ ｏ ｌ ｔｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｌｓｔ ｂ１ ａ ｉ ｈ ｓｃ ｌａ ｄ ｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ｅ ｔ ｆ ｓ ｉ ａ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｉ ｐ ｅ ｍ ｅ
ｔ ａ ｎ Ｔ ， Ｓ ａ ｄ ＮＴ ｌｔ ｎ ｅ ｈ ａ ｅｏ ｔ ｉｅｍ ｏｓｕ ｅｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｏ ｉｈ ＮＴＳ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｅｎ ｈ ｔｉ ＴＩ ｎ ｐ ｏ ｓｕ ｄ ｒｔ ｅｓ ｍ ｕ ｓｄ ｉｔ ｒ ｏ ｄ ｔ ｎ ， ｆｗｈｃ ｉ ｉｎｆ ａ ｔｙ ｒ ｉ— ｉ
能力 ｌ． ８ 保护 性耕 作 在西 北 内陆灌 区的研究 较 少 ， ］ 其 中有研 究认 为保 护 性耕 作 可 以增 加冬 小 麦根 系 的生 物量 ｌ ， 高 冬 小 麦 叶片 的 水 分 利 用 效 率 ＿ 减 缓 ９提 ］ １ ， 农 田土壤 的 风蚀 速度 ［ 增 加冬 小麦 土壤 的 Ｃ １ ， Ｏ 排 放通 量＿］ 本 试 验在 甘肃 河 西绿 洲 石 羊 河灌 区 已 】等．
不同耕作措施下黄土高原旱地土壤质量综合评价
不同耕作措施下黄土高原旱地土壤质量综合评价不同耕作措施下黄土高原旱地土壤质量综合评价黄土高原是我国重要的农业区域之一，其旱地土壤质量对于农作物的生长发育及产量具有重要影响。
然而，近年来，由于不合理的耕作措施和过度利用土地资源，导致黄土高原旱地土壤质量下降，严重影响了农业的可持续发展。
因此，探究不同耕作措施对于黄土高原旱地土壤质量的影响，进行综合评价，对于提高土壤质量，促进农业可持续发展具有重要意义。
一、传统耕作措施下的黄土高原旱地土壤质量评价传统耕作措施主要包括犁耕、滚压耕和深松等，这些措施在一定程度上可以改善土壤结构，提高土壤肥力。
然而，长期以来的研究发现，传统耕作对土壤质量也存在一些负面影响。
首先，传统耕作措施在犁耕过程中会破坏土壤结构，造成土壤颗粒的聚结，增加土壤的密实度，导致土壤通气性和透水性下降，不利于农作物的根系延伸和生长。
其次，传统的滚压耕作措施会使土壤表面产生结壳现象，影响土壤的透气性和水分渗透性，导致土壤质量下降。
此外，传统的深松耕作措施会使土壤中的有机质下降，影响土壤肥力。
二、保护性耕作措施下的黄土高原旱地土壤质量评价为了改善黄土高原旱地土壤质量，保护性耕作措施逐渐被引入农业生产中。
保护性耕作措施主要包括无犁耕、特定耕作技术和有机耕作等。
无犁耕即不使用犁具进行耕作，通过保持植被覆盖，减少土壤水分蒸发和水土流失，保护土壤结构，提高水分渗透性和肥力。
特定耕作技术包括深沟施肥、精准灌溉和作物间套作等，能够更好地利用土壤水分和养分，减少浪费，提高土壤质量。
有机耕作通过施加有机肥料和生物有机肥料，增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤肥力。
三、综合评价结果及对策建议通过对比分析传统耕作措施和保护性耕作措施在黄土高原旱地土壤质量中的影响，可以得出以下结论：首先，保护性耕作措施更有利于改善黄土高原旱地土壤质量，而传统耕作措施会加剧土壤退化。
保护性耕作下的土壤质量更好，有机质含量更高，土壤结构更为稳定。
保护性耕作对旱区农田水分及作物生产力影响模拟研究的开题报告
保护性耕作对旱区农田水分及作物生产力影响模拟研究的
开题报告
一、选题背景与意义：
旱区农田缺水是制约农业生产发展的重要因素之一，因此如何提高旱区农田的水分利用效率就成为近年来农业科学研究的热点问题。
保护性耕作作为一种重要的旱区水分保持措施，已经被广泛应用。
然而，不同的保护性耕作模式对农田水分养分的影响存在着很大的差异，需要通过模拟研究分析各种保护性耕作模式的特点和影响。
二、研究目的和内容：
本课题旨在通过模拟研究分析不同保护性耕作模式对旱区农田水分及作物生产力的影响，为旱区农业生产提供科学依据。
研究内容包括以下三个方面：
1.采用Water Balance模型模拟不同保护性耕作模式对农田水分的影响，并分析模拟结果。
2.通过模拟不同保护性耕作模式对玉米等农作物生产力的影响，分析不同保护性耕作模式的优缺点。
3.结合实地调查资料，综合分析不同保护性耕作模式的应用效果。
三、研究方法和技术路线：
研究方法主要采用水分平衡模型和气象数据的分析比较和统计分析等方法。
技术路线如下：
第一步：调研和收集相关文献资料，建立研究框架和理论基础。
第二步：搜集不同耕作模式的田间实测资料和气象数据。
第三步：采用Water Balance模型，对不同保护性耕作模式下的农田水分变化进行模拟计算。
第四步：结合实地调查资料和模拟研究结果，分析不同保护性耕作模式的应用效果，探讨优化方案。
第五步：撰写研究报告。
四、研究预期成果：
通过本课题的研究，可以深入了解不同保护性耕作模式对旱区农田水分及作物生产力的影响，为农业生产提供科学依据，推广和推动保护性耕作技术在中国的应用。
保护性耕作对西北半干旱黄土高原旱地农田生态系统土壤质量,作物生产力和温室气体排放的影响
保护性耕作对西北半干旱黄土高原旱地农田生态系统土壤质量，作物生产力和温室气体排放的影响保护性耕作对西北半干旱黄土高原旱地农田生态系统土壤质量，作物生产力和温室气体排放的影响引言：西北半干旱黄土高原地区是我国重要的粮食生产基地，但其自然条件艰苦，土地脆弱，受到水土流失和沙尘暴等自然灾害的严重威胁。
为了改善土壤质量，提高作物生产力，并减少温室气体的排放，保护性耕作成为一项重要的措施。
本文将探讨保护性耕作对西北半干旱黄土高原旱地农田生态系统土壤质量、作物生产力和温室气体排放的影响。
一、保护性耕作的概念及基本原理保护性耕作是一种以保护土壤为中心的耕作方式，其基本原理是通过保持地面覆盖（如农作物秸秆覆盖、植被覆盖、覆膜等），减少土壤侵蚀，并通过优化耕作措施（如梳理、翻耕、深翻等）促进土壤增施有机质和养分，提高土壤肥力。
二、保护性耕作对土壤质量的影响1. 土壤保持能力增强：保护性耕作可有效减少水土流失，提高土壤保水保肥能力。
农作物秸秆覆盖可以防止雨滴直接打击土壤表面，减少土壤风蚀和水蚀，增加土壤颗粒稳定性。
2. 土壤有机质含量增加：保护性耕作可促进土壤有机质的积累。
覆盖物的分解和作物根系的降解释放出的有机质可以增加土壤含氮量，并通过提供养分和保持土壤肥力，改善土壤结构和透水性。
3. 土壤酶活性提高：保护性耕作有利于提高土壤酶活性，促进有机质的分解和养分的释放。
三、保护性耕作对作物生产力的影响1. 增加作物生物量：保护性耕作可增加土壤肥力和养分利用效率，提高作物生物量。
研究表明，与传统耕作相比，保护性耕作所产生的作物生物量要更高。
2. 提高作物产量：保护性耕作可提高作物产量。
通过增加土壤肥力和改良土壤结构，作物的生长条件得到改善，产量也相应提高。
四、保护性耕作对温室气体排放的影响1. 减少二氧化碳排放：保护性耕作有利于增加土壤有机碳的储存，减少二氧化碳的释放。
由于覆盖物的分解和植物的根系贡献了更多的有机质，耕作层的土壤有机碳含量显著增加，从而减缓土壤有机质的氧化过程。
耕作措施对黄土高原旱地春玉米和冬小麦产量及水分利用效率影响的整合分析
薄膜覆盖条件下,黄土高原旱地春玉米适宜氮肥用量为 228<sup>2</sup>33 kg?hm<sup>-2</sup>,在此氮肥用量下春玉 米整体平均产量和水分利用效率达到最高,分别为10718.9 kg?hm<sup>-2</sup>和30.06 kg?hm<sup>-2</sup>?mm<sup>1</sup>。（5）黄土高原不同区域春玉米和冬小麦适宜耕作措 施。
在现有耕作条件下,黄土高原地区春玉米和冬小麦产量及水分利 用效率仍有较大增长潜力。与试验高产产量相比,黄土高原春玉 米整体平均产量和水分利用效率增加潜力分别为 5758kg?hm<sup>-2</sup>和17.4kg?hm<sup>-2</sup>?mm<sup>1</sup>,各区域春玉米产量和水分利用效率增加潜力分别为 3472<sup>5</sup>896kg?hm<sup>-2</sup>和 8.7<sup>2</sup>0.1kg?hm<sup>-2</sup>?mm<sup>-1</sup>。
黄土高原不同区域冬小麦的最优覆盖方式不同,在黄土高原东南 部,采用垄上覆膜对提高冬小麦产量和水分利用效率效果最好; 在黄土高原西北部,采用全年平地覆膜效果最好。（4）不同氮 肥用量对黄土高原旱地春玉米和冬小麦产量及水分利用效率的 影响。
不覆盖条件下,黄土高原旱地冬小麦适宜氮肥用量为 169.4<sup>1</sup>91.1kg?hm<sup>-2</sup>,在此氮肥用量下 冬小麦整体平均产量和水分利用效率达到最高,分别为 4100kg?hm<sup>-2</sup>和12.05 kg?hm<sup>2</sup>?mm<sup>-1</sup>。不覆盖条件下,黄土高原旱地春玉 米适宜氮肥用量为255<sup>3</sup>00 kg?hm<sup>-2</sup>,在 此氮肥用量下春玉米整体平均产量和水分利用效率达到最高,分 别为7928.7 kg?hm<sup>-2</sup>和19.42 kg?hm<sup>2</sup>?mm<sup>-1</sup>。
黄土高原土壤水分与水土保持措施相互作用
- 122 -生 态 与 环 境 工 程０ 前言随着我国水土保持工作以及生态建设工作的全面开展，我国加强了对水土流失以及水土保持的各样研究，从实际情况来看，在水土保持中其重要研究对象就是水土保持措施以及土壤含有水分率的相互作用。
但是，长时间研究以来，我国更为重视单项水土保护措施及土壤含水量的相互作用研究，并没有重视植被及土壤含有水分率的相互作用研究，要想全面分析水土保持措施以及土壤含有水分率的相互作用，那么就应重视植被以及土壤的相互作用。
１ 水土保持中坡面工程措施以及土壤含水率１．１ 坡改梯措施以及土壤含有水分率黄土高原的地形较为破碎，并且土地的种类极为丰富，地面的坡度较大，因此对于该地区的水土保持坡面工程措施来说，坡改梯是主要的工程措施。
从表1能够看出，宁夏固原河谷断面中包含着以下5种土地类型，分别为坡中荒坡、二级台地、河滩台地以及梁顶耕地，在这其中主要的耗水层在0 m~1 m。
另外根据表1能够看出不同的土地类型耗水量是不同的。
表1 不同土地类型耗水量分析表土层深度梁顶耕地坡中荒坡坡中梯田二级台地河滩台地0 m~1 m 14.4％11.2％13.9％15.2％15.7％1 m~2 m 11％7％13.3％16.4％13.2％2 m~3 m 12.2％ 6.6％12.1％16.6％13.8％平均12.6％8.3％13.1％16.1％14.2％其次，宁夏固原修建了2年的梯田，表2为二级台地以及梯台、荒地的土壤含水量。
表2 二级台地以及梯台、荒地的土壤含水量土层深度荒坡1级梯田1级荒坡2级梯田2级台地2级0 m~1 m 7.78％10.7％ 5.92％14.28％15.24％1 m~2 m 6.98％11.5％ 5.16％12.24％15.04％2 m~3 m 8.72％12.64％ 6.01％11.22％14.18％平均7.83％11.61％5.17％12.58％18.82％在不同土地类型的土层土壤含有水分率中、荒坡仅仅达到梯田的61%~75%，荒地为梯田的41%~53%，即使是已经修建了2年的梯田含有水分率还是比台地低。
坡耕地保护性耕作对土壤物理性状及水土流失的影响研究
坡耕地保护性耕作对土壤物理性状及水土流失的影响研究坡耕地保护性耕作对土壤物理性状及水土流失的影响研究 1.引言坡耕地是我国主要的农业耕作区域之一，然而，长期以来，不合理的耕作方式引发了严重的水土流失问题。
土壤物理性状是土壤质量的重要指标，而水土流失则对农田生产和生态环境造成了严重影响。
因此，研究坡耕地保护性耕作对土壤物理性状和水土流失的影响具有重要的理论和实践意义。
2.保护性耕作的原理与方法保护性耕作是一种以保护和改善土壤为目标的耕作方式。
其主要原理包括减少耕作次数、保持残留物覆盖、控制水土流失、增加土壤有机质含量等。
具体方法包括有机肥的使用、耕作方式的改变、地膜覆盖等。
3.保护性耕作对土壤物理性状的影响保护性耕作主要通过增加有机物质的含量和改变土壤结构来改善土壤物理性状。
研究表明，保护性耕作可以提高土壤的持水性和通透性，减少土壤的压实度，增加土壤的疏松度和通气性。
同时，有机物质的积累也可以增加土壤的团粒结构，降低土壤的容重，有利于根系的生长和作物的生长。
4.保护性耕作对水土流失的影响保护性耕作可以有效地减少水土流失的发生。
首先，保留作物残留物可以有效地遏制水土流失的发生。
其次，保护性耕作可以减少耕作次数和翻耕深度，减少了对土壤的破坏，有效减少了水土流失的风险。
第三，有机物质的积累可以增加土壤的持水性，提高土壤水分利用率，进而减少水土流失。
5.保护性耕作的实践评价和前景展望在实践中，保护性耕作已经被广泛应用于坡耕地的生产实践中，并取得了显著的效果。
保护性耕作能够提高土壤水分和养分利用效率，提高作物产量。
同时，通过减少水土流失，保护性耕作还能防止农田面源污染，改善水质，保护生态环境。
因此，继续推广和深入研究保护性耕作对土壤物理性状和水土流失的影响对实现可持续农业和生态化耕作具有重要意义。
6.结论保护性耕作对土壤物理性状和水土流失具有显著的改善效果。
通过增加有机物质的含量、改变土壤结构和保留作物残留物等措施，保护性耕作可以提高土壤的持水性、通透性和疏松度，减少土壤压实度，有效遏制水土流失的发生，提高农田的生产力和生态环境的质量。
保护性耕作对陇中黄土高原旱作农田土壤总有机碳及活性碳组分的影响
保卫性耕作对陇中黄土高原旱作农田土壤总有机碳及活性碳组分的影响近年来，随着环境保卫意识的增强和气候变化的加剧，保卫性耕作作为一种可持续的农业生产模式受到了越来越多的关注。
陇中黄土高原作为我国重要的农业产区之一，其农田土壤的保卫和改良对于维持农业生产的持续性至关重要。
本文将探讨。
保卫性耕作是指在农田耕作活动中，通过有机物遮盖、合理轮作和农田水分管理等措施，缩减土壤蒸发、土壤侵蚀以及土壤养分流失，达到保卫农田土壤的目标。
陇中黄土高原旱作农田土壤因为长期的无序耕作和不合理的管理，土壤有机碳含量较低，土壤质地疏松，容易发生风蚀和水蚀等问题，严峻影响了土壤肥力和农作物的产量。
而保卫性耕作的实施则有望改善这一局面，提高土壤质量，增加土壤有机碳的积累，并改善土壤活性碳组分。
保卫性耕作通过有机物遮盖，能够有效缩减土壤蒸发，保持土壤水分。
有机物遮盖的过程中，植物残体和有机肥料的添加可提供大量的有机质，有助于土壤有机碳的积累。
探究表明，在保卫性耕作条件下，陇中黄土高原农田土壤的有机碳含量明显高于传统耕作条件下。
这是因为有机物遮盖能够增加土壤有机物的输入，增进土壤微生物活动和有机物的分解，从而增加土壤有机碳的积累。
同时，有机物遮盖还能够缩减土壤侵蚀，改善土壤质地，提高土壤持水能力，进一步增进土壤有机碳的累积。
保卫性耕作对土壤活性碳组分的影响主要体此刻两个方面。
起首，保卫性耕作能够增加土壤微生物的生物量和活性。
探究发现，保卫性耕作条件下，土壤微生物生物量碳含量和呼吸速率均显著高于传统耕作条件下。
这是因为有机物遮盖提供了丰富的营养物质，为土壤微生物的生长和繁殖提供了良好的条件。
其次，保卫性耕作能够改善土壤酶活性。
酶是土壤中重要的有机物分解和转化的催化剂，在土壤有机碳的代谢过程中起到关键作用。
探究表明，保卫性耕作条件下，土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等酶活性明显高于传统耕作条件下，这表明保卫性耕作能够增进土壤酶的合成和活性，有助于土壤有机碳的分解和利用。
保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放通量的影响
保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放通量的影响保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放通量的影响随着全球气候变化的加剧和人类社会的快速发展，温室气体的排放成为全球关注的焦点之一。
作为温室效应的重要组成部分，土壤温室气体排放对于全球气候变化扮演着重要的角色。
而黄土高原是中国主要的旱作农田区域之一，对该地区的土壤温室气体排放进行控制和减少，具有重要的意义。
本文将探讨保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放通量的影响，并从减少氮氧化物排放和提高土壤有机质含量两方面进行分析。
第一，保护性耕作对减少氮氧化物排放起到积极的作用。
旱作农田中氮氧化物的排放是土壤温室气体排放的重要组成部分。
氮氧化物包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
保护性耕作通过合理的施肥和农田管理措施，降低了氮肥利用率，减少了氮的输入量，从而减少了氮氧化物的生成和排放。
一方面，保护性耕作采用分层施肥、喷施等技术，使氮肥充分利用，减少了氮的释放。
另一方面，采用旋耕、保墒覆草等措施，有效改善了土壤水分状况，降低了氧化还原反应条件，减少了氧化亚氮的生成。
因此，保护性耕作有助于降低氮氧化物的排放，减少温室气体的释放。
第二，保护性耕作能够提高土壤有机质含量，减少温室气体的排放。
黄土高原土壤贫瘠，有机质含量较低，而有机质是土壤温室气体的重要来源。
保护性耕作通过降低耕作强度、增加有机肥和秸秆还田等措施，促进了土壤有机质的积累。
有机质的积累可以增加土壤的碳储量，减少了二氧化碳的排放。
同时，有机质还能够改善土壤结构，增加土壤持水能力，提高土壤水分利用效率，从而减少了甲烷的产生和排放。
因此，保护性耕作不仅有助于提高土壤肥力，还能减少温室气体的排放。
综上所述，保护性耕作在黄土高原旱作农田中对土壤温室气体排放通量起到了积极的影响。
通过降低氮氧化物的排放和提高土壤有机质含量，能够有效地减少甲烷和二氧化碳的生成和排放，对于缓解温室效应和减少气候变化具有重要的意义。
保护性耕作对土壤水热和玉米生长情况的影响
技术推广保护性耕作对土壤水热和玉米生长情况的影响李祯（呼伦贝尔市农牧业机械产品质量监督管理站，内蒙古呼伦贝尔021008）摘要：农业是一个国家的根本，促进农业的发展，改变农业的耕种方式，提高土壤的质量，提高农作物亩产量，这些都是我国在致力研究的东西。
在早年间，我国提出了保护性耕作这一概念，为了让土地可以重复利用，保证土壤的营养以及下一年的产量，我们要实行保护性耕种。
常用的保护性耕作有很多方法，比如说免耕不覆盖、高留茬免耕不覆盖等。
以辽宁省的一块试验田为例子，通过对这片试验田的观察，发现了保护性耕作措施对土壤水热和玉米生长情况都有所影响。
关键词：保护性耕作；土壤水热；玉米生长1国内国外保护性耕作技术的发展概况1.1国外保护性耕作技术的发展其实保护性耕作技术不是由我国提出的，最早是在美国。
早在20世纪初，由于人类的过度耕种环境都被破坏了，沙尘暴席卷了大半个美国，美国的大部分农田都遭到了破坏，这件事情就是震惊了整个世界的“黑风暴”，正是由于这件事情的发生给人们敲了一个警钟，让人们明白了不能过度耕种要对耕地进行保护。
所以，更多的农业方面的专家，对于耕地如何进行保护，如何促进耕地可重复利用进行了研究，最终提出了保护性耕作。
1.2国内保护性耕作技术的应用我国所处的地理位置不理想，比较干旱，我国的农业也是典型的旱作农业区。
所以，我国的农业发展也面临着许多问题，比如说降水比较少、土壤比较贫瘠、水土流失比较严重等等。
而且我国的人口众多,这就说明我国需要大量的粮食,因此我国的农田也开垦得比较过度，使用不恰当的耕种方式破坏了我国的农田，而且由于大部分土地都做了农田,所以我国的植被覆盖率较少，土地荒漠化现象也比较严重。
我国的种种现状都说明了我国要大力保护农田，我们国家对这农田的保护工作也十分重视,我国是很有必要实行保护性耕作的。
为了彰显我国对保护性耕种的重视程度，每一年我国都会拨大量的经费，让农业工作者对保护性耕作技术进行不断的改进和完善，而且我国还引进了很多的配套设施，建立了大范围的试验田，就是了提我国作的技&我国农田进&实现农业的可持续发展。
耕作方式对黄土高原旱地土壤渗透性能的影响
耕作方式对黄土高原旱地土壤渗透性能的影响
黄高宝;罗珠珠;辛平;张国盛
【期刊名称】《水土保持通报》
【年(卷),期】2007(27)6
【摘要】通过对陇中黄土高原半干旱区保护性耕作的定位研究,探讨了耕作方式对土壤渗透性能的影响。
结果表明,免耕覆盖可以改善土壤结构性能,增加土壤有机碳含量,从而提高水分入渗能力。
通径分析进一步发现,免耕覆盖对土壤渗透性能的改善作用是通过增加土壤非毛管孔隙度和有机碳含量来实现,而有机碳的作用也是通过土壤非毛管孔隙度间接达到的。
【总页数】5页(P5-8)
【关键词】保护性耕作;黄土高原;土壤结构;渗透性能;有机碳
【作者】黄高宝;罗珠珠;辛平;张国盛
【作者单位】甘肃农业大学农学院;甘肃省林业科学技术推广总站;甘肃农业大学资源环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】S152.72
【相关文献】
1.长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤养分和作物产量的影响 [J], 罗珠珠;蔡立群;李玲玲;牛伊宁;张仁陟;谢军红
2.不同耕作方式对黄土高原旱地麦田土壤物理性状的影响 [J], 赵洪利;李军;贾志宽;
王学春;王蕾
3.夏闲期耕作对黄土高原旱地麦田土壤水稳性团聚体稳定性的影响 [J], 李慧;代新俊;高志强
4.长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤水分及作物叶水势的影响 [J], 王克鹏;张仁陟;董博;谢军红
5.保护性耕作对黄土高原旱地土壤总磷及组分的影响 [J], 许艳;张仁陟;张冰桥;程睿芳;武均
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保护性耕作对坡耕地土壤水分特性和水土流失的影响
保护性耕作对坡耕地土壤水分特性和水土流失的影响郭贤仕;杨如萍;马一凡;郭天文;张绪成【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2010(30)4【摘要】在黄土高原西部丘陵沟壑区水土流失严重的坡耕地进行了2a的定位试验,研究了不同耕作方式对坡耕地土壤水分特性和水土流失的影响。
研究结果表明:(1)免耕+覆盖的保护性耕作方式保水效果明显,全年平均土壤含水量比传统耕作高出1%以上,单纯的免耕与传统耕作没有显著差异。
(2)免耕可使耕作层土壤水分保持相对稳定,初春播种后土壤较长时间保持较高含水量有利于作物出苗;雨后免耕处理耕作层具有更强保水能力,从而使土壤水分保持相对稳定则有利于作物生长。
(3)不同耕作方式对坡耕地土壤水分特性的影响与其对土壤结构的影响有关,免耕虽然增加了耕作层土壤容重,但也增加了团聚体的稳定性,降低了团聚体破坏率,增强了土壤抗蚀力,覆盖能降低免耕地表层土壤容重,增强其持水与保墒能力。
(4)免耕措施未必能减少坡地径流量,但可显著降低土壤侵蚀量,免耕辅以秸杆覆盖的保护性耕作可有效防止水土流失,径流量和产沙量较传统耕作处理分别减少了8.35%和88.11%。
【总页数】5页(P1-5)【关键词】保护性耕作;土地水分;水土流失【作者】郭贤仕;杨如萍;马一凡;郭天文;张绪成【作者单位】甘肃省农业科学院旱地农业研究所【正文语种】中文【中图分类】S157.2【相关文献】1.保护性耕作对黑土区坡耕地水土流失防治效应影响研究 [J], 张瑜;许晓鸿;隋媛媛;芦贵君2.保护性耕作对黑土区坡耕地土壤水分的影响 [J], 武海霞;耿宝江3.保护性耕作对黄壤坡耕地水土流失及作物产量的影响 [J], 白怡婧;李渝;黄兴成;刘彦伶;张雅蓉;蒋太明;秦松4.保护性耕作对坡耕地烟田水土流失的影响 [J], 郑好;管赛赛;王文亮;宗胜杰;李志鹏;付仲毅;程昌新;刘忠;叶协锋5.保护性耕作对豫西黄土坡耕地降水产流、土壤水分入渗及分配的影响 [J], 王育红;蔡典雄;姚宇卿;吕军杰;李俊红;丁志强;张洁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
耕作方式对表层土壤饱和导水率及紧实度的影响
第2期203～207 JOURNAL OF GANSU AGRICULTURAL UNIVERSITY 双月刊耕作方式对表层土壤饱和导水率及紧实度的影响辛平1，黄高宝1，张国盛2，邓忠1，徐银萍1（1. 甘肃农业大学农学院，甘肃兰州 730070；2. 甘肃农业大学资源环境学院，甘肃兰州 730070）摘要：通过模拟降雨对定西苜蓿-春小麦轮作土壤的饱和导水率和土壤紧实度进行了研究，试验结果表明：苜蓿不翻耕处理（T2）的土壤容重为1.35，显著高于苜蓿-春小麦轮作翻耕处理（T3）的土壤容重1.08；降雨前，各处理间表层土壤饱和导水率差异不显著，但以苜蓿不翻耕处理(T2)的最高，为92.6 mm/h；降雨后，苜蓿不翻耕处理（T2）的饱和导水率为55.07 mm/h，比苜蓿-春小麦轮作翻耕（T3）处理的几乎高2倍；随着土壤深度的增加，各处理的土壤紧实度逐渐增加，苜蓿地表层土壤的紧实度高于耕地。
关键词：耕作方式；土壤容重；土壤饱和导水率；土壤紧实度中图分类号：S 152.4 文献标识码：A 文章编号：1003-4315 (2005) 02-0203-05Effects of different tillage methods on saturated hydraulic conductivityand compactiveness of the surface soilXIN Ping1，HUANG Gao-bao1，ZHANG Guo-sheng2，DENG Zhong1，XU Yin-ping1（1. Faculty of Agronomy, Gansu Agricultural University, LanZhou 730070；2. Faculty of Resourcesand environment, Gansu Agricultural University, Gansu, LanZhou 730070, China)Abstract：The saturated hydraulic conductivity and compactiveness of the surface soil under Lucerne-spring wheat rotation in Dingxi were studied with the aid of rainfall simulation. The results showed that soil bulk density of Lucerne field without plowing (T2) was 1.35, significantly higher than that of Lucerne-spring rotation field under plowing (T3) 1.08 soil; soil saturated hydraulic conductivity under different treatments had no significant difference before rainfall, but that of Lucerne field without plowing (T2)was the maxmium, as 92.6mm/h; soil saturated hydraulic conductivity of Lucerne field without plowing (T2) was 55.07 mm/h, as the three times of that of Lucerne-spring wheat rotation field under plowing (T3) after simulated rainfall; soil compactiveness of all treatments increased gradually with increasing soil depth , and the compactiveness of surface soil in Lucerne field was higher than that of the plowed field.Key words：tillage method；soil bulk density；soil saturated hydraulic conductivity；soil compactiveness在黄土高原干旱半干旱农业区，由于耕作历史悠久，土壤结构的稳定性通常很差，在暴雨或大暴雨的条件下，土壤极易遭受侵蚀[1, 2]。
保护性耕作对黄土高原半干旱区春小麦养分及干物质积累的影响
保护性耕作对黄土高原半干旱区春小麦养分及干物质积累的影响张霞霞;闫丽娟;李广;刘兴宇;张娟【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2022(57)6【摘要】【目的】为探究黄土高原半干旱区保护性耕作对春小麦营养器官及产量的影响。
【方法】在甘肃省定西市安定区安家坡村设置了传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)4种耕作措施处理,研究了春小麦不同生育期根、茎、叶中OC、TN、TP含量及化学计量特征、干物质积累、分配和产量的影响。
【结果】免耕+秸秆覆盖处理下的春小麦根、茎、叶中OC、TN含量分别有不同程度的提高,而TP含量基本趋于稳定状态,N∶P和C∶P均高于其他处理,C∶N较小。
免耕处理下花后干物质积累对籽粒的贡献率与耕作处理下相比提高了32.44%,秸秆覆盖处理下的花后干物质积累量和对籽粒的贡献率与不覆盖相比提高了38.34%。
NTS处理下促进了花后干物质积累和转运,显著增加了穗数、千粒质量,产量比T、NT、TS处理分别提高了24.79%、14.95%、10.26%。
【结论】黄土高原半干旱区更加适合免耕+秸秆覆盖的耕作措施来提高春小麦的产量。
【总页数】9页(P52-60)【作者】张霞霞;闫丽娟;李广;刘兴宇;张娟【作者单位】甘肃农业大学农学院;甘肃农业大学林学院;甘肃农业大学信息科学技术学院【正文语种】中文【中图分类】S512.1【相关文献】1.半干旱地区地膜覆盖和施氮对春小麦生育进程和干物质积累的影响2.免耕覆盖对春小麦灌浆期干物质积累特性及最终产量的影响3.全膜覆土穴播及施肥对旱地春小麦养分、干物质积累及土壤水分变化的影响4.新型肥料对贵州黄壤区玉米干物质积累、养分吸收及氮素利用率的影响5.不同早期施肥模式对双季稻区机插晚稻养分与干物质积累及产量的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第23卷第4期 干旱地区农业研究V o l.23N o.4 2005年7月 Agr icultura l Research i n the Ar id Area s Ju ly2005保护性耕作对黄土高原旱地表土容重和水分入渗的影响①罗珠珠1,黄高宝1,张国盛2(1.甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070;2.甘肃农业大学资源环境学院,甘肃兰州 730070)摘 要:通过在陇中黄土高原半干旱区进行保护性耕作的定位研究,探讨了保护性耕作对土壤容重以及渗透性能的影响。
结果表明:与传统耕作(T)、免耕无覆盖(N T)、传统耕作结合秸秆还田(T S)相比,试验的前2～3a免耕覆盖(N T S)使得土壤容重增大,而后保持稳定状态不再持续增加。
通过对渗吸率、宏观毛管长度、有效孔径以及饱和导水率等指标的比较发现,免耕覆盖(N T S)对土壤的渗透性能有显著的改善作用。
关键词:保护性耕作;黄土高原;土壤容重;土壤渗吸率;土壤饱和导水率中图分类号:S343.1,S152.5,S152.7 文献标识码:A 文章编号:100027601(2005)0420007205 容重是土壤的重要物理性质,它影响到土壤的孔隙度与孔隙大小分布以及土壤的穿透阻力[1],进而对土壤水分的入渗产生影响。
对于土壤容重和水分入渗的关系,国内外研究人员已进行了不少研究。
有研究表明随土壤容重的增加,土壤团粒结构丧失、土壤孔隙(包括根道、虫孔)减小、土壤变得紧密坚实,导致饱和导水率降低[2]。
也有试验结果表明土壤容重与田间饱和导水率之间存在着明显的非线性关系,当容重从1.15g c m3增加到1.39g c m3时,田间饱和导水率将减少84%[3]。
许明祥在不同土壤的渗透性研究中也发现,林地的稳定入渗率及导水率在各处理土壤中最低,是由于林地表层土壤几乎无有机质积累、土壤紧实、容重最大导致的[4]。
容重对土壤水分入渗的影响由此可见一斑。
干旱缺水和水土流失是困扰黄土高原旱地农业生产的两大难题[5～6],而表土的容重及其入渗性能与土壤水分变化和水土流失关系密切。
国内外的许多研究表明:实施了免耕、覆盖和留茬等保护性耕作措施后均能减少水土流失,增加土壤入渗[7]。
可见,在我国黄土高原区不合理的耕作措施是导致水土流失的重要原因。
因此,我们于2001年开始,在陇中黄土高原半干旱区的定西县李家堡乡进行了保护性耕作的定位研究,旨在提高甘肃黄土高原西部雨养农业系统生产力及其可持续性[8]。
本文探讨了保护性耕作对土壤容重以及渗透性能的影响。
1 材料与方法1.1 试区概况试验设在陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区的定西县李家堡乡麻子川村。
试区属中温带半干旱区,平均海拔2000m,年均太阳辐射141.6kcal c m2,日照时数2476.6h,年均气温6.4℃,≥0℃积温2933.5℃,≥10℃积温2239.1℃;无霜期140d。
多年平均降水390.9mm,年蒸发量1531mm,干燥度2.53,80%保证率的降水量为365mm,变异系数为24.3%,为典型的雨养农业区。
土壤为典型的黄绵土,土质绵软,土层深厚,质地均匀,贮水性能良好;0～200c m土壤容重平均为1.17g c m3,凋萎含水率7.3%,饱和含水率21.9%。
1.2 试验设计本试验为双序列轮作,即小麦→豌豆(W P)和豌豆→小麦(P W)序列,其中各序列分别设4个处理,4次重复,小区面积4m×20m,随机区组排列。
T:传统耕作不覆盖,试验地在前茬收获后三耕两耱。
前作收获后8月份进行第一次耕作,8月底和9月份分别进行第二、三次耕作,耕深依次为20、10、5c m。
9月份第三次耕作后耱一次,10月份冻结前再耱一次。
N T:免耕不覆盖,整个试验期免耕,不覆盖任何材料。
①收稿日期:2004211219基金项目:中澳合作项目A C I A R“提高甘肃黄土高原西部雨养农业系统生产力及其可持续性的研究”(LW R2 1999 094)作者简介:罗珠珠(1979-),女,甘肃天水人,在读硕士,主要从事保护性耕作的研究。
通讯作者:黄高宝,男,教授,博士生导师,主要从事多熟种植、保护性耕作、节水农业和宏观农业的教学与研究工作。
E2m ail:H uanggb@T S:传统耕作结合秸秆还田,试验地耕耱同T,在第一次耕作的同时将作物秸秆翻入。
第一年(2001年)所有的小区都用铡过的麦草(6750kg hm2)覆盖。
第二年(2002年)开始,前茬作物收获后的所有秸秆还原小区,并随耕作均匀翻入土壤。
N T S:免耕秸秆覆盖,整个试验期免耕。
从前作收获后至第二年整个生育期地面覆盖作物秸秆。
第一年(2001年)所有的小区都用铡过的麦草(6750 kg hm2)。
第二年(2002年)开始,前茬作物收获的所有秸秆还原小区,均匀覆盖地面。
1.3 试验材料春小麦品种为定西35,豌豆为绿农1号;播种期春小麦为2004年3月中旬,豌豆为同年3月下旬。
收获期豌豆为2004年7月中旬,春小麦为同年8月中旬。
1.4 测定项目及方法1.4.1 土壤容重 环刀法。
在播前(2004年3月)与收后(2004年8月)分别对土壤表层0～5c m的容重进行测定。
1.4.2 土壤含水量 烘干法。
测定土壤饱和导水率的同时分别测定土壤表层0～5c m的土壤含水量。
1.4.3 土壤渗吸率、宏观毛管长度和有效孔径 圆盘渗透仪法[4]。
分别在播前(2004年3月)与收后(2004年8月)对土壤表层0～5c m进行测定。
1.4.4 土壤饱和导水率 圆盘渗透仪法(同上)。
2 结果与分析2.1 保护性耕作对土壤容重的影响耕作活动对土壤物理性质的影响很大程度可以借助容重的改变给予定量。
由表1可知,播种时W P序列下N T S处理的容重高于T、N T和T S三种处理,差异达极显著水平(P<0.01),而后三者之间无显著差异;P W序列下N T S处理与N T处理容重没有显著差异,但与T和T S两种处理差异达极显著水平(P<0.01)。
收获时两种序列下N T S处理的容重都低于其它处理,特别是W P序列下N T S处理与N T处理差异达显著水平(P<0.05)。
N T S处理土壤容重播前比其它处理高表明:3a连续免耕的累积效应使土壤表层的沉实作用加强,因而土壤容重增大。
表1 不同耕作方式下的土壤容重(0～5c m)T ab le1 So il bu lk den sity under differen t so il m anagem en ts处理T reatm ent播前Befo re sow ing(g c m3)收后A fter harvesting(g c m3)小麦→豌豆W heat→pea(W P)豌豆→小麦Pea→w heat(P W)小麦→豌豆W heat→pea(W P)豌豆→小麦Pea→w heat(P W)T1.095bB0.975bB1.267abA1.296a N T1.093bB1.139aA1.302bA1.284aT S1.018c B1.010bB1.241abA1.240a N T S1.204aA1.110aA1.227aA1.233a 注:大写字母代表统计检验水平1%差异显著,小写字母代表统计检验5%水平差异。
下同。
N o te:Cap ital letter stands fo r significance of1%,low ercase letter stands fo r significance of5%.T he sam e as fo llow. 同年播种至收获时,各处理土壤容重都有增大趋势,这与李洪文等的研究结果一致[8]。
但容重变化量以N T S处理最低,该处理播前与收后土壤容重基本维持在1.2g c m3左右,而其它处理显著增加。
这说明经过3a免耕其容重值已达较高,此后开始保持稳定而不再持续增加[1]。
也有研究表明,连年免耕覆盖的土壤其容重只在开始的第一年上升较多,后续几年并没有逐渐增大而是持续稳定在1.2～1.3 g c m3[9]。
T和T S处理的土壤容重在作物收后比播前增加明显,究其原因可能是由于前茬作物收获后进行了耕耱,之后又经过了秋冬休闲期的冻融交替,导致春季播种时土壤容重较低[9];而作物收获适逢当地雨季来临,土壤裸露无覆盖受雨滴的直接冲击使其孔隙度减小,紧实度增大,因而容重增大。
同时也说明,扰动的破坏使土壤的结构稳定性有所下降,而耕层在土壤生物、作物根系、冻融交替等因素的影响下具有恢复自然物理状态的能力。
此外,显著性分析发现同一处理在不同轮作序列下土壤容重无显著差异。
这可能是因为轮作年限较短所致,轮作对土壤容重的影响有待于进一步长期试验研究。
2.2 保护性耕作对土壤渗吸率的影响土壤渗吸率(S0)是反映耕作措施对土壤渗透性能影响的指标。
土壤渗吸率反映基质势的大小,基质吸力是土壤颗粒表面和毛管孔隙的物理亲和形成的[4]。
研究表明土壤渗吸率愈大,毛细管对入渗的影响就越大,土壤饱和导水率就越低[10～11]。
8 干旱地区农业研究 第23卷如表2所示,播前和收后N T S和T两处理的平均值略小于N T和T S处理,但各处理间差异并不显著(P<0.05)。
这可能与土壤表面出现的裂隙有关,因为这种裂隙中的水流会掩盖土壤有效孔隙对土壤渗吸率的影响。
同时发现,除播前N T处理P W序列的S0值略大于W P序列以外,其余各处理P W序列的S0值均小于W P序列。
这说明耕作方式对土壤渗吸率影响比较小,而不同的轮作序列对土壤渗吸率有一定的影响。
表2 不同耕作方式下的土壤渗吸率(0～5c m)T ab le2 So il so rp tivity under differen t so il m anagem en ts处理T reatm ent 播前Befo re sow ing S0(mm m in1 2)收后A fter harvesting S0(mm m in1 2) W P P W W P P WT1.98a1.87a2.90a2.10a N T2.92a2.98a3.29a2.60a T S2.60a2.11a3.30a2.14a N T S2.40a1.99a2.62a2.11a2.3 保护性耕作对宏观毛管长度和有效孔径的影响土壤总孔隙度、孔隙大小分布及弯曲度——即土壤的几何形状,对土壤导水率及持水特性有直接影响[4]。
而土壤的几何形状可通过宏观毛管长度和有效孔径来描述。
宏观毛管长度为平均孔隙长度,它是一个概化值,简化了多维土壤入渗的计算[12～13]。
宏观毛管长度与土壤渗吸率及导水率有关,其值愈大,毛细管对入渗的影响就越大(相对于重力而言),土壤饱和导水率就越低。