保護性耕作對旱區(qū)農田水分及作物生產力影響模擬研究.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個省的966個縣市，約占國土陸地面積的56％，其中耕地面積占全國的55.4％，旱地面積占的73％。北方旱區(qū)也是中國最具開發(fā)潛力的農業(yè)生產基地，全國85％以上的后備農業(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的20％，大部分地區(qū)年降水量僅為300～500mm，降水幾乎是旱地作物生長所需水分的唯一來源，降水不足和季節(jié)分配不均嚴重制約著作物生產力的發(fā)揮，已

2、成為制約該區(qū)農業(yè)和農村經濟可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。 保護性耕作技術通過少耕或者免耕以減少對土壤的翻動，用作物秸稈覆蓋地表，是目前旱農地區(qū)保蓄水分，減輕和緩解干旱的重要手段。因此，研究保護性耕作技術措施下土壤含水量、水分利用效率及作物生產力的變化趨勢具有積極意義。 本文首先對DSSAT模型在北方旱區(qū)的適用性進行了驗證，在2a的旱農試驗站田間試驗基礎上，對傳統(tǒng)耕作、免耕覆蓋、秸稈還田和淺旋耕4個處理進行了模擬，將實測結果和模型

3、模擬結果進行了比較，結果顯示DSSAT模型可以較好的模擬保護性耕作處理，4個處理土壤水分含量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；土壤儲水量變化2005年模擬和同降水年型實測值分別為144.6mm和151.7mm，2006年分別為22.9mm和46.1mm；玉米生產力的誤差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

4、果，2005年4個處理之間1.52～1.78kg.m-3，免耕水分效率最高為1.78kg.m-3，2006年各個處理為1.70～1.71kg.m-3，差異較小。 在試驗和模擬結果誤差較小的基礎上，對不同保護性耕作處理1995～2004年土壤含水量、水分利用效率、水分平衡及作物生產力進行模擬和分析。結果顯示，在采用保護性耕作技術的最初的幾年，保護性耕作技術的效果不是特別明顯，隨著實施年限的增加，其效果也越來越明顯，保護性耕作處理玉