秸稈還田耦合施氮水平對稻田土壤生化特征及水稻生育特性的影響

【摘要】：針對我國稻作生產(chǎn)過程中氮肥的大量投入及近年來稻田秸稈還田的研究現(xiàn)狀，秸稈還田耦合施氮水平對稻田土壤生化特征及水稻生育特性的影響值得深入研究。本研究在田間定位試驗條件下，以雜交秈稻中浙優(yōu)1號為材料，于2012-2013年研究了4個秸稈還田量水平（S0、S4、S6、S8，分別為0，4000，6000，8000kg hm-2）、4個施氮水平（N0、N90、N180、N270，分別為0，90，180，270kg hm-2）及其互作處理對稻田土壤有機質(zhì)含量和品質(zhì)、土壤酶活性、微生物量碳等土壤生化指標(biāo)的影響，監(jiān)測了水稻群體建成、光合特性、氮素吸收、干物質(zhì)積累運轉(zhuǎn)等生長趨勢變化，解析了稻田土壤生化特征與水稻生理特性的內(nèi)在聯(lián)系及其對秸稈還田耦合施氮水平的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下： 田間定位兩年后，秸稈還田配施氮肥使土壤腐殖質(zhì)趨于活躍，土壤酶及微生物活性增加，土壤氮磷鉀含量也得到一定提升，其土壤培肥效果顯著優(yōu)于氮肥或秸稈單施。秸稈還田與氮肥配施顯著增加了土壤可溶性有機碳和有機質(zhì)含量，增幅分別為41.96~115.77mg kg-1和20.26%~33.51%，均以N180S6處理最高。施用氮肥、秸稈還田及二者配施后，HA/FA（胡敏酸/富啡酸）均低于N0S0處理，土壤腐殖質(zhì)趨于活躍，以N180S6處理降幅最大，差異達(dá)顯著水平。與N0S0相比，秸稈還田與氮肥配施明顯提高了土壤酶活性，N180S6配施組合的脲酶、蔗糖酶、纖維素酶和β-葡萄糖苷酶活性均顯著提高，增幅分別為22.11%、69.55%、41.07%和52.06%。秸稈還田與氮肥配施可有效減弱化肥對土壤微生物的抑制，土壤微生物量碳含量顯著提高。同一施氮水平下，秸稈還田提高了土壤酶活性、微生物碳和有機質(zhì)含量，增幅一般表現(xiàn)為S6S4S8。秸稈還田與氮肥配施速效磷、速效鉀、全磷、全鉀顯著提高，土壤速效氮、磷、鉀含量平均分別提高0.48、18.58、18.21mg kg-1，全量氮、磷、鉀含量平均分別提高8.82、16.14、10.81mg kg-1。 兩年田間定位試驗結(jié)果表明，與N0S0相比，秸稈還田與氮肥配施能夠明顯緩解秸稈腐解與水稻生長的“爭氮”現(xiàn)象，促進(jìn)了水稻莖蘗發(fā)生，有利于水稻中后期干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運，并能維持抽穗期后水稻劍葉較高的光合速率，延緩光合作用強度的下降。施氮、秸稈還田及二者配施均有一定的增產(chǎn)效果，增幅為2.57%~23.51%，以N180S6處理最高，與N0S0差異達(dá)顯著水平。施氮量和秸稈還田量顯著影響了水稻產(chǎn)量的形成（F施氮量=104.35**和F秸稈還田=6.44*），二者互作效應(yīng)（F互作=9.23**）顯著。秸稈還田與氮肥配施水稻植株總吸氮量顯著增加，以N270S6處理最高，N180S6處理次之。同一施氮水平下水稻各生育時期的氮素積累量隨秸稈還田量的增加呈先增加后下降的趨勢，增幅一般表現(xiàn)為S6S4S8，S6、S4處理顯著高于秸稈不還田處理。秸稈還田與氮肥配施條件下，氮肥生理利用率和物質(zhì)生產(chǎn)效率均顯著提高，表明二者配施可在提高干物質(zhì)積累同時提高氮肥利用率。 【關(guān)鍵詞】：水稻 秸稈還田 施氮水平 生化特征 生育特性
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S511.21
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 文獻(xiàn)綜述13-19
• 1.1 我國秸稈資源的利用現(xiàn)狀13-14
• 1.2 秸稈還田與水稻生長發(fā)育的關(guān)系14-16
• 1.2.1 對水稻生長的影響14
• 1.2.2 對水稻干物質(zhì)積累、運轉(zhuǎn)的影響14-15
• 1.2.3 對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響15
• 1.2.4 對稻米品質(zhì)的影響15-16
• 1.3 秸稈還田對土壤肥力特征的影響16-18
• 1.3.1 土壤化學(xué)特征16
• 1.3.2 土壤生物學(xué)特征16-17
• 1.3.3 土壤物理特征17-18
• 1.4 研究目的及意義18-19
• 第二章 秸稈還田與氮肥配施對土壤化學(xué)特征的影響19-28
• 2.1 材料與方法19-20
• 2.1.1 試驗區(qū)概況19
• 2.1.2 試驗設(shè)計19
• 2.1.3 測定項目與方法19-20
• 2.1.4 數(shù)據(jù)處理20
• 2.2 結(jié)果與分析20-25
• 2.2.1 土壤可溶性有機碳與有機質(zhì)20-22
• 2.2.2 土壤結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)及組成22-23
• 2.2.3 土壤養(yǎng)分特性23-25
• 2.3 小結(jié)與討論25-28
• 第三章 秸稈還田與氮肥配施對土壤生物學(xué)特征的影響28-33
• 3.1 材料與方法28
• 3.1.1 試驗區(qū)概況28
• 3.1.2 試驗設(shè)計28
• 3.1.3 測定項目與方法28
• 3.1.4 數(shù)據(jù)處理28
• 3.2 結(jié)果與分析28-31
• 3.2.1 土壤酶活性28-30
• 3.2.2 土壤微生物量碳30
• 3.2.3 土壤酶活性、微生物量碳及其與土壤化學(xué)特征的關(guān)系30-31
• 3.3 小結(jié)與討論31-33
• 第四章 秸稈還田配施氮肥對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響33-42
• 4.1 材料與方法33-34
• 4.1.1 試驗田概況33
• 4.1.2 試驗設(shè)計33
• 4.1.3 測定項目與方法33-34
• 4.1.4 數(shù)據(jù)處理34
• 4.2 結(jié)果與分析34-40
• 4.2.1 水稻莖蘗動態(tài)和分蘗成穗率34-35
• 4.2.2 水稻干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運35-37
• 4.2.3 水稻生育后期劍葉光合速率37-38
• 4.2.4 水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素38-40
• 4.3 小結(jié)與討論40-42
• 第五章 秸稈還田配施氮肥對水稻氮素吸收利用特征的影響42-48
• 5.1 材料與方法42
• 5.1.1 試驗區(qū)概況42
• 5.1.2 試驗設(shè)計42
• 5.1.3 測定項目與方法42
• 5.1.4 數(shù)據(jù)處理42
• 5.2 結(jié)果與分析42-46
• 5.2.1 水稻植株含氮率42-43
• 5.2.2 水稻氮素積累量43-45
• 5.2.3 水稻氮肥利用率45-46
• 5.3 小結(jié)與討論46-48
• 第六章 結(jié)論與展望48-50
• 6.1 主要研究結(jié)論48
• 6.1.1 秸稈還田耦合施氮水平對土壤生化特征的影響48
• 6.1.2 秸稈還田耦合施氮水平對水稻生育特性及產(chǎn)量形成的影響48
• 6.2 研究展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-57
• 致謝57-58
• 作者簡介58

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巧施氮肥能讓大米更“可愛”    辛學(xué)輝

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雜交水稻何以節(jié)氮又高產(chǎn)？    本報記者 陳瑜

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棉花臨界氮濃度稀釋模型確定及其應(yīng)用研究    薛曉萍

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