少耕秸稈覆蓋對小麥間作玉米農(nóng)田碳排放的協(xié)同作用

【摘要】：農(nóng)業(yè)活動是生態(tài)系統(tǒng)碳排放過程的重要環(huán)節(jié),農(nóng)田溫室氣體減排在緩解全球氣候變暖方面存在著巨大潛力。為探索更加高效的碳減排種植模式,本試驗(yàn)以小麥間作玉米為研究對象,通過田間試驗(yàn),探討了少耕秸稈覆蓋與地膜再利用集成到同一間作模式下的農(nóng)田碳排放及其決定因子的相關(guān)關(guān)系,綜合評價不同模式的可持續(xù)性,以期為綠洲灌區(qū)碳減排措施的制定提供理論與實(shí)踐依據(jù)。本試驗(yàn)的主要結(jié)果如下:1.免耕秸稈覆蓋小麥間作玉米一膜覆兩年(NTSI)可顯著降低作物全生育期土壤CO2的排放總量。NTSI全生育期土壤CO2的總排放量為3948.4 kg?hm-2,較傳統(tǒng)小麥間作玉米模式、傳統(tǒng)單作玉米和一膜覆兩年分別降低了16.6%、35.4%和28.0%。2.免耕秸稈覆蓋小麥間作玉米一膜覆兩年(NTSI)降低碳排放的主要原因是降低了土壤溫度、增大了土壤含水量、降低了小麥?zhǔn)斋@前玉米的干物質(zhì)積累速度。間作處理NTSI的平均土壤溫度為19.0℃,較傳統(tǒng)間作模式、傳統(tǒng)單作玉米和一膜覆兩年分別降低了5.3%、8.2%和4.5%;間作處理NTSI的土壤含水量在18%以上的天數(shù)達(dá)到了159d,較傳統(tǒng)小麥間作玉米模式、傳統(tǒng)單作玉米和一膜覆兩年分別增加了31d、95d、80d,為作物高產(chǎn)奠定了良好的土壤水分環(huán)境;間作處理NTSI的小麥、玉米干物質(zhì)積累量分別較傳統(tǒng)間作提高了3.2%、7.1%,表明間作處理NTSI具有顯著提高作物干物質(zhì)積累量的優(yōu)勢。3.與傳統(tǒng)小麥間作玉米和單作玉米相比,免耕秸稈覆蓋小麥間作玉米一膜覆兩年(NTSI)具有提高產(chǎn)量、水分利用效率和碳排放效率的優(yōu)勢,其可持續(xù)性最高,達(dá)到了0.99,較傳統(tǒng)小麥間作玉米模式、傳統(tǒng)單作玉米和一膜覆兩年處理分別提高了16.5%、25.3%和22.2%,為本試驗(yàn)最為適宜的高能效、低碳排的種植模式。 【關(guān)鍵詞】：少耕 秸稈覆蓋 小麥間作玉米 農(nóng)田碳排放
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1;S513
【目錄】：

• 摘要2-3
• Summary3-7
• 前言7-8
• 第一章 農(nóng)田CO_2排放機(jī)理與減排技術(shù)研究進(jìn)展述評8-15
• 1.1 農(nóng)田土壤CO_2的排放特征研究進(jìn)展8-9
• 1.1.1 農(nóng)田土壤中CO_2的產(chǎn)生過程8
• 1.1.2 農(nóng)田土壤CO_2的排放機(jī)制8-9
• 1.1.3 農(nóng)田CO_2排放通量常用的測定方法9
• 1.2 農(nóng)田土壤CO_2排放的調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展9-15
• 1.2.1 農(nóng)田土壤CO_2排放與農(nóng)藝管理措施間的相關(guān)關(guān)系9-12
• 1.2.2 農(nóng)田土壤CO_2排放的影響因子12-15
• 第二章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法15-23
• 2.1 技術(shù)路線15-16
• 2.2 主要研究內(nèi)容16
• 2.2.1 不同小麥、玉米單作和間作處理農(nóng)田土壤CO_2的排放特征16
• 2.2.2 農(nóng)田土壤CO_2排放關(guān)鍵決定因子的特征解析16
• 2.2.3 不同農(nóng)作系統(tǒng)的綜合效應(yīng)評價16
• 2.3 試驗(yàn)區(qū)概況16-17
• 2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)17-19
• 2.4.1 試驗(yàn)材料17
• 2.4.2 處理設(shè)計(jì)17-18
• 2.4.3 田間結(jié)構(gòu)18
• 2.4.4 施肥制度18-19
• 2.4.5 灌溉制度19
• 2.5 測定指標(biāo)與分析方法19-22
• 2.5.1 土壤呼吸及其相關(guān)影響因子指標(biāo)測定19-20
• 2.5.2 農(nóng)田碳排放總量及其相關(guān)指標(biāo)測定20-22
• 2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析22-23
• 第三章 少耕覆蓋小麥間作玉米的農(nóng)田土壤CO_2排放特征23-29
• 3.1 少耕秸稈覆蓋單作和間作農(nóng)田土壤CO_2排放通量的季節(jié)動態(tài)23-25
• 3.1.1 種植模式對土壤CO_2排放季節(jié)動態(tài)的影響23
• 3.1.2 覆蓋方式對土壤CO_2排放季節(jié)動態(tài)的效應(yīng)23-24
• 3.1.3 不同處理不同排放強(qiáng)度的持續(xù)天數(shù)24-25
• 3.2 少耕覆蓋小麥、玉米單作與間作處理農(nóng)田CO_2排放通量的日變化特征25-26
• 3.3 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作處理農(nóng)田CO_2平均排放通量的差異26-27
• 3.4 少耕秸稈還田與不同種植模式下農(nóng)田CO_2總排放量的差異27-29
• 第四章 少耕覆蓋及間作對農(nóng)田土壤CO_2排放關(guān)鍵因子的影響29-40
• 4.1 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作土壤溫度的變化特征29-32
• 4.1.1 少耕秸稈覆蓋單作和間作全生育期內(nèi) 0-25cm土壤溫度的時間動態(tài)29-30
• 4.1.2 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作全生育期內(nèi) 0-25cm土層溫度的空間動態(tài)30-31
• 4.1.3 少耕秸稈還田單作與間作全生育期內(nèi) 0-25cm土層的平均溫度31-32
• 4.2 少耕覆蓋條件下不同種植模式全生育期 0-120cm土層的含水量動態(tài)32-36
• 4.2.1 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作全生育期 0-120cm土層的含水量32-34
• 4.2.2 少耕秸稈覆蓋單作和間作處理全生育期 0-120cm土層含水量的空間動態(tài)34-35
• 4.2.3 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作處理全生育期內(nèi)的平均土壤含水量35-36
• 4.3 少耕秸稈還田條件下小麥、玉米和間作處理干物質(zhì)積累量的變化特征36-38
• 4.3.1 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作處理全生育期的干物質(zhì)積累動態(tài)36-37
• 4.3.2 少耕秸稈覆蓋不同小麥、玉米和間作處理全生育期平均干物質(zhì)積累量的差異37-38
• 4.4 農(nóng)田土壤CO_2總排放通量與其關(guān)鍵影響因子的相關(guān)性38-40
• 第五章 少耕秸稈覆蓋單作與間作小麥、玉米的綜合效益40-47
• 5.1 少耕秸稈還田條件下不同單作和間作處理的產(chǎn)量表現(xiàn)40-41
• 5.2 不同耕作與覆蓋條件下單作和間作處理的耗水量41-42
• 5.3 少耕覆蓋條件下小麥、玉米單作與間作處理的水分利用效率42-43
• 5.4 不同耕作與覆蓋單作與間作處理的單位水碳排放量43
• 5.5 少耕秸稈覆蓋小麥、玉米單作與間作處理的作物碳排放效率43-44
• 5.6 少耕秸稈還田條件下單作與間作處理作物生長期內(nèi)的農(nóng)田碳收支特征44-46
• 5.7 少耕秸稈還田條件下不同單作與間作處理的綜合效應(yīng)評價46-47
• 第六章 討論與結(jié)論47-51
• 6.1 討論47-49
• 6.1.1 少耕秸稈還田對單作和間作處理的農(nóng)田碳排放的影響47
• 6.1.2 不同覆蓋及間作對農(nóng)田CO_2排放關(guān)鍵因子的影響47-48
• 6.1.3 不同覆蓋及間作的綜合效應(yīng)48-49
• 6.2 結(jié)論49-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 致謝57-58
• 導(dǎo)師簡介58-59
• 作者簡介59-60

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河西綠洲灌區(qū)小麥/玉米帶田施氮量及其環(huán)境效應(yīng)    楊生茂;郭天文;

景觀玉米的塑造思路、方法與育種原理    秦太辰;

淺談玉米抗旱性的研究進(jìn)展    武明宇;郝楠;

小麥套玉米秋澆覆膜節(jié)水新技術(shù)試驗(yàn)研究    劉志忠;劉雅君;

間作綠肥作物對玉米產(chǎn)量和土壤肥力的影響    張久東;包興國;曹衛(wèi)東;車宗賢;胡志橋;盧秉林;楊文玉;李全福;

玉米基因工程與抗蟲玉米育種    戴景瑞;王守才;謝友菊;王國英;楊會;張榮;

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