氮肥運籌及秸稈還田方式對小麥產(chǎn)量和土壤生物活性的影響

【摘要】：作物秸稈還田是秸稈綜合利用的重要途徑之一,對提高土壤有機質(zhì)含量,改善土壤理化性狀具有重要作用。氮肥運籌和秸稈還田方式直接影響秸稈還田下下季作物的產(chǎn)量和土壤生物活性。然而不合理的還田方式和不恰當?shù)牡适┯梅椒ú粌H導致小麥產(chǎn)量下降,生產(chǎn)成本增加,還造成了環(huán)境污染和土壤性狀的破壞。明確氮肥運籌和秸稈還田方式對小麥產(chǎn)量和土壤生物活性的影響及其生理基礎可為小麥高產(chǎn)栽培措施提供理論依據(jù)和決策支持。因此,本研究通過大田試驗研究了水稻秸稈還田下氮肥運籌和還田方式對小麥生長、產(chǎn)量、土壤理化性狀和土壤生物活性的影響,主要研究結(jié)果如下：1.水稻秸稈還田下氮肥基追比和還田方式對小麥產(chǎn)量和氮肥利用率的影響。研究表明,稻秸還田降低了小麥的出苗率、單位面積穗數(shù),但顯著提高了每穗粒數(shù)、千粒重,從而增加了產(chǎn)量,還提高了小麥花后SPAD含量、地上部干物質(zhì)積累、并且提高了小麥氮素利用率。秸稈還田條件下以氮肥基追比為7：3時產(chǎn)量最高；而4種還田方式中以正旋還田方式的產(chǎn)量最高。表明在本試驗地區(qū)稻秸全量還田宜采用正旋還田,并采用氮肥基追比為7：3,可有效提高小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率。2.明確了稻秸還田下氮肥基追比和還田方式對麥田土壤理化性狀的影響。結(jié)果表明,稻秸還田降低了土壤含水量、土壤容重和pH值,提高了土壤溫度。其中,4種還田方式下覆蓋還田可有效增加土壤含水量和降低土壤容重。施用氮肥顯著提高了0-40cm土層中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量,且拔節(jié)前無機氮含量隨基肥施入量的增加而顯著增加；稻秸還田降低了播種到越冬期土壤中0-40cm土層無機氮的含量,但提高了越冬到開花期土壤中無機氮含量。在越冬期后,在氮肥基追比為7：3時土壤中無機氮含量最多；在還田方式中以正旋還田下含量最多。因而秸稈還田條件下主要通過提高越冬期后的土壤供氮能力,而氮肥基追比為7：3的處理通過增加基肥的施用而緩解了小麥生長前期的不利影響,從而提高了產(chǎn)量和氮素利用率。3.探究了稻秸還田下氮肥基追比和還田方式對土壤微生物數(shù)量的影響。研究表明,在氮肥基追比試驗中,增加基肥量,顯著提高了土壤微生物的含量。其中細菌、真菌、放線菌的數(shù)量相對于正常留茬整體提升幅度為22%、25%、47%。而在還田方式中,0-20cm土層內(nèi),反旋還田對土壤細菌提升幅度最大,翻耕還田對真菌、放線菌提升幅度最大；20-40cm土層內(nèi),反旋還田對細菌提升幅度最大,翻耕還田對真菌、放線菌提升幅度最大。4.探究了稻秸還田下氮肥基追比和還田方式對土壤酶活性的影響。研究表明,在氮肥基追比試驗中,增加基肥量,能夠增加土壤過氧化氫酶、脲酶、中性磷酸酶的含量；而對于蔗糖酶,合理的氮肥基追比能有效增加其含量,其最大值出現(xiàn)在基追比為6：4情況下。秸稈還田顯著提高了土壤過氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶和中性磷酸酶活性,而在4種還田方式中,在0-20cm的土層,正旋還田對中性磷酸酶的活性提升幅度最大；反旋還田對過氧化氫酶、蔗糖酶的活性提升幅度最大；翻耕還田對脲酶的活性提升幅度最大；而在20-40cm土層,正旋還田對中性磷酸酶的活性提升幅度最大；反旋還田對脲酶活性提升幅度最大；翻耕還田對蔗糖酶活性提升幅度最大。綜上所述,稻秸還田在氮肥基追比為7：3時能夠提高小麥產(chǎn)量以及土壤生物活性。該處理通過增加基肥,為土壤微生物提供充足的氮素,提高了土壤酶的含量,從而增加了土壤中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的含量,有利于緩解秸稈還田下小麥生育前期土壤氮素的固定以及后期的秸稈氮素的釋放,從而協(xié)調(diào)了土壤氮素的供給,進而增加小麥根系氮素吸收和利用效率。而在4種還田方式中,正旋還田因其出苗率相對較高,并且土壤微生物數(shù)量和土壤酶的活性提升幅度均較部分還田方式高,因而正旋還田通過改善了土壤理化性狀和土壤供氮能力,從而對小麥產(chǎn)量的增加幅度最大。因此,在本試驗地區(qū),秸稈還田適宜采用正旋還田,并采取氮肥基追比為7：3,提高了小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率,還有效改善了土壤的理化性狀。 【關(guān)鍵詞】：小麥 稻秸還田 氮肥運籌 還田方式 產(chǎn)量 土壤微生物 土壤酶
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 文獻綜述12-26
• 摘要12
• 1 秸稈還田的主要方式12-13
• 2 秸稈還田對土壤理化性狀的影響13-17
• 2.1 土壤物理性狀13-14
• 2.1.1 土壤結(jié)構(gòu)13
• 2.1.2 土壤溫度13
• 2.1.3 土壤水分13
• 2.1.4 土壤空氣13-14
• 2.2 土壤化學性狀14-15
• 2.2.1 土壤有機質(zhì)14
• 2.2.2 土壤無機營養(yǎng)14-15
• 2.2.3 土壤pH15
• 2.3 土壤生物活性15-17
• 2.3.1 土壤微生物15-16
• 2.3.2 土壤酶16-17
• 2.3.3 土壤動物17
• 3 秸稈還田對小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的影響17-18
• 3.1 小麥的生長17
• 3.2 作物的產(chǎn)量17-18
• 3.3 秸稈還田對小麥品質(zhì)的影響18
• 4 研究目的與意義18-20
• 參考文獻20-25
• Abstract25-26
• 第二章 氮肥運籌及秸稈還田方式對小麥產(chǎn)量和氮素利用的影響26-40
• 摘要26-27
• 1 材料與方法27-29
• 1.1 試驗設計27
• 1.2 取樣及測定方法27-28
• 1.2.1 小麥出苗率27
• 1.2.2 小麥產(chǎn)量27-28
• 1.2.3 地上部干物重28
• 1.2.4 植株含氮量28
• 1.2.5 葉綠素含量28
• 1.3 計算方法28
• 1.4 數(shù)據(jù)分析28-29
• 2 結(jié)果與分析29-34
• 2.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素29-30
• 2.2 氮肥運籌和還田方式對小麥出苗率的影響30-31
• 2.3 氮肥運籌和還田方式對旗葉綠素含量(SPAD值)的影響31
• 2.4 氮肥運籌和還田方式下不同生育階段干物質(zhì)積累31-32
• 2.5 氮肥運籌和還田方式對小麥階段性氮吸收的影響32-33
• 2.6 氮肥運籌對小麥氮素利用效率的影響33-34
• 3 討論與小結(jié)34-36
• 參考文獻36-38
• Abstract38-40
• 第三章 氮肥運籌及秸稈還田方式對土壤理化性狀的影響40-56
• 摘要40-41
• 1 材料與方法41-42
• 1.1 試驗設計41
• 1.1.1 稻秸還田下配以氮肥運籌試驗41
• 1.1.2 稻秸還田下配以不同還田方式試驗41
• 1.2 取樣方法41
• 1.3 測定方法41
• 1.3.1 土壤物理性狀的測定41
• 1.3.2 土壤無機氮的測定41
• 1.4 計算方法41
• 1.5 數(shù)據(jù)分析41-42
• 2 結(jié)果與分析42-52
• 2.1 氮肥運籌及秸稈還田方式對土壤理化性狀的影響42-46
• 2.1.1 土壤溫度42-43
• 2.1.2 土壤含水量43-45
• 2.1.3 土壤容重45-46
• 2.1.4 土壤pH46
• 2.2 氮肥運籌對土壤無機氮的影響46-49
• 2.2.1 土壤硝態(tài)氮46-47
• 2.2.2 土壤銨態(tài)氮47-48
• 2.2.3 土壤無機氮積累48-49
• 2.3 還田方式對土壤無機氮的影響49-52
• 2.3.1 土壤硝態(tài)氮49-50
• 2.3.2 土壤銨態(tài)氮50-51
• 2.3.3 土壤無機氮積累51-52
• 3 討論與結(jié)論52-53
• 參考文獻53-55
• Abstract55-56
• 第四章 氮肥運籌及秸稈還田方式對土壤生物活性的影響56-84
• 摘要56-57
• 1 材料與方法57-58
• 1.1 試驗設計57
• 1.1.1 稻秸還田下配以氮肥運籌試驗57
• 1.1.2 稻秸還田下配以不同還田方式試驗57
• 1.2 取樣方法57
• 1.3 測定方法57
• 1.3.1 土壤微生物57
• 1.3.2 土壤酶57
• 1.4 計算方法57-58
• 1.5 數(shù)據(jù)分析58
• 2 結(jié)果與分析58-78
• 2.1 氮肥運籌和還田方式對土壤微生物數(shù)量的影響58-66
• 2.1.1 土壤細菌58-61
• 2.1.2 土壤真菌61-63
• 2.1.3 土壤放線菌63-66
• 2.2 氮肥運籌和還田方式對土壤酶活性的影響66-78
• 2.2.1 土壤過氧化氫酶66-69
• 2.2.2 土壤脲酶69-72
• 2.2.3 土壤蔗糖酶72-75
• 2.2.4 土壤中性磷酸酶75-78
• 3 小結(jié)與討論78-81
• 參考文獻81-83
• Abstract83-84
• 第五章 討論與結(jié)論84-92
• 摘要84
• 1 討論84-86
• 1.1 氮肥基追比、還田方式對小麥土壤理化性狀的影響84-85
• 1.2 土壤理化性狀對土壤微生物、土壤酶的影響85
• 1.3 土壤微生物、土壤酶對土壤無機氮及小麥氮素利用的影響85
• 1.4 土壤無機氮對小麥產(chǎn)量及生長的影響85-86
• 2 結(jié)論86
• 3 本研究的創(chuàng)新之處86-87
• 4 今后的研究設想87-88
• 參考文獻88-90
• Abstract90-92
• 致謝92

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