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雷州半岛是我国重要的甘蔗生产基地,常年旱地甘蔗种植面积13万公顷,占广东省甘蔗种植面积的80%以上,雷州半岛具有丰富的光热资源,适宜发展甘蔗生产的优势,尽管在有的年份年降雨量很大,但部分降雨以暴雨形式降落,容易形成径流,引起水土流失、土壤养分流失等负效应,由于降雨时空分布不均,常有冬、春旱或冬春夏连旱发生,干旱影响可长达8-9个月,甘蔗虽然是耐旱作物,也是生长发育需水量较多的作物,季节性干旱是限制旱地甘蔗高产的重要因素。
耕作方式可以提高降雨的有效利用率,协调土壤中的水、热、肥、气的关系,创造有利于作物尘长发育的土壤坏境,对不同耕作与覆盖方式的蔗田土壤的水热环境和蒸发特性进行了试验研究。试验于2006年9月-2007年4月在雷州半岛广东省国营幸福农场旱地甘蔗田间进行,对两种传统耕作(浅耕、深耕)与两种保护性耕作(深松覆盖、少耕覆盖)的土壤水分、土壤温度、棵问蒸发以及甘蔗生长状况进行了试验研究,寻找适宜该地区旱地甘蔗生产的耕作模式,为当地的甘蔗生产提供指导。试验结果表明:
(1)进行了不同耕作条件下土壤水分动态监测,结果表明少耕覆盖的蓄水保墒性最好,降雨频繁期内深耕的蓄水性优于深松覆盖,其余时期深松覆盖的保水性优于深耕,浅耕的蓄水保墒性最差。
(2)进行了不同耕作条件下蔗田土壤温度的动态监测,结果表明耕作方式影响了土壤热传导过程,其中深松覆盖和少耕覆盖在0-70cm土体内地温可降低0.8-1.7℃。
(3)首次建立了不同耕作条件下秋植蔗苗期至伸长初期日棵间相对蒸发强度模型,从叶面积指数、地表含水量两个方面探讨对棵间相对蒸发强度的影响,建立了二元线性回归模型,并对模型进行了验证,深松覆盖和少耕覆盖的棵间蒸发模型能够有效的完成日棵问相对蒸发强度的预测。初步建立的棵间蒸发回归模型,能够准确估算蔗田棵间蒸发量,为预测农田干旱的发生和作物水分胁迫状况提供重要信息,从而完善和发展适宜于甘蔗生产的耕作体系,具有创新性。
(4)对不同耕作条件下的甘蔗生长状况进行了测试,耕作方式对甘蔗的出苗率有显著影响,深松覆盖出苗率低于其他三种耕作方式,深松覆盖和少耕覆盖的分蘖率高于两种传统耕作,表明少耕覆盖能够为甘蔗生长发育提供良好的水热环境。
研究初步表明,少耕覆盖能够改善土壤蓄水保墒能力,为甘蔗生长发育提供良好的水热环境,值得进一步试验研究。