保護(hù)性耕作對(duì)旱區(qū)農(nóng)田水分及作物生產(chǎn)力影響模擬研究.pdf

1、北方旱區(qū)主要分布在昆侖山-秦嶺-淮河一線以北的廣大地區(qū)，包括17個(gè)省的966個(gè)縣市，約占國(guó)土陸地面積的56％，其中耕地面積占全國(guó)的55.4％，旱地面積占的73％。北方旱區(qū)也是中國(guó)最具開(kāi)發(fā)潛力的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，全國(guó)85％以上的后備農(nóng)業(yè)土地資源也集中在這里。 然而北方旱區(qū)水資源總量卻不足全國(guó)的20％，大部分地區(qū)年降水量?jī)H為300～500mm，降水幾乎是旱地作物生長(zhǎng)所需水分的唯一來(lái)源，降水不足和季節(jié)分配不均嚴(yán)重制約著作物生產(chǎn)力的發(fā)揮，已

2、成為制約該區(qū)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。 保護(hù)性耕作技術(shù)通過(guò)少耕或者免耕以減少對(duì)土壤的翻動(dòng)，用作物秸稈覆蓋地表，是目前旱農(nóng)地區(qū)保蓄水分，減輕和緩解干旱的重要手段。因此，研究保護(hù)性耕作技術(shù)措施下土壤含水量、水分利用效率及作物生產(chǎn)力的變化趨勢(shì)具有積極意義。 本文首先對(duì)DSSAT模型在北方旱區(qū)的適用性進(jìn)行了驗(yàn)證，在2a的旱農(nóng)試驗(yàn)站田間試驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)耕作、免耕覆蓋、秸稈還田和淺旋耕4個(gè)處理進(jìn)行了模擬，將實(shí)測(cè)結(jié)果和模型

3、模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示DSSAT模型可以較好的模擬保護(hù)性耕作處理，4個(gè)處理土壤水分含量RMSE誤差在0.025～0.085，尤其是在0～30cm的根層土壤中，誤差在0.025～0.059之間，效果較好；土壤儲(chǔ)水量變化2005年模擬和同降水年型實(shí)測(cè)值分別為144.6mm和151.7mm，2006年分別為22.9mm和46.1mm；玉米生產(chǎn)力的誤差2005年在3.1～12％之間，2006年2.8～25.2％之間；玉米水分利用效率模擬結(jié)

4、果，2005年4個(gè)處理之間1.52～1.78kg.m-3，免耕水分效率最高為1.78kg.m-3，2006年各個(gè)處理為1.70～1.71kg.m-3，差異較小。 在試驗(yàn)和模擬結(jié)果誤差較小的基礎(chǔ)上，對(duì)不同保護(hù)性耕作處理1995～2004年土壤含水量、水分利用效率、水分平衡及作物生產(chǎn)力進(jìn)行模擬和分析。結(jié)果顯示，在采用保護(hù)性耕作技術(shù)的最初的幾年，保護(hù)性耕作技術(shù)的效果不是特別明顯，隨著實(shí)施年限的增加，其效果也越來(lái)越明顯，保護(hù)性耕作處理玉