秸稈還田及其基礎(chǔ)上氮肥減量對(duì)土壤碳氮含量及作物產(chǎn)量的影響

【摘要】：為篩選關(guān)中平原小麥/玉米輪作體系下較優(yōu)的秸稈還田模式及秸稈全量還田條件下較合理的氮肥用量，試驗(yàn)于2008.06—2012.10在西北農(nóng)林科技大學(xué)三原試驗(yàn)站，依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，在秸稈全量還田條件下，設(shè)置不同減量施N處理，研究其對(duì)土壤硝態(tài)氮、土壤碳庫及作物產(chǎn)量的影響。同時(shí)在小麥-玉米輪作體系下，設(shè)置9個(gè)不同的秸稈還田模式組合，研究秸稈還田對(duì)土壤碳氮及作物產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)主要取得了以下結(jié)果： 1、在秸稈機(jī)械化全量還田條件下，通過比較常規(guī)施N（玉米和小麥季施N量分別為187.5，150kg/hm~2）、15%減量施N（玉米和小麥季施N量分別為159.4,127.5kg/hm~2）、30%減量施N（玉米和小麥季施N量分別為131.25,105kg/hm~2）3個(gè)處理對(duì)土壤NO_3~--N累積、有機(jī)碳含量和活性有機(jī)碳含量，以及對(duì)作物產(chǎn)量的影響，以期為該地區(qū)糧食生產(chǎn)合理氮肥用量提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：與常規(guī)施N處理相比，15%減量施N有一定增產(chǎn)效果，作物周年籽粒產(chǎn)量可提高7.2%；且30%減量施N處理并未顯著減少作物籽粒產(chǎn)量和小麥秸稈產(chǎn)量。減量施N處理對(duì)耕層土壤有機(jī)碳及活性有機(jī)碳含量均無顯著影響。隨著每季作物秸稈還田以及土壤有機(jī)碳含量的逐年增加，活性有機(jī)碳含量顯著增加。減量施N處理明顯降低了土壤NO_3~--N累積量，且根據(jù)表觀氮平衡結(jié)果，N肥施用量仍可減少。在秸稈還田條件下適量減N，不僅能保證作物不減產(chǎn)，而且還可逐步增加土壤有機(jī)碳含量，降低了土壤NO_3~--N累積量，達(dá)到環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)一 2、在秸稈機(jī)械化全量還田條件下，通過比較常規(guī)施N、15%減量施N、30%減量施N3個(gè)處理對(duì)作物產(chǎn)量、養(yǎng)分含量及養(yǎng)分吸收量的影響，以期從對(duì)作物品質(zhì)影響角度評(píng)價(jià)不同減氮處理的效果。結(jié)果表明，秸稈還田條件下，減量施N處理未顯著影響作物產(chǎn)量，N肥施用仍有一定減量空間，但隨著N肥減量的增大，作物產(chǎn)量也呈下降趨勢。15%減量施N除顯著減少小麥籽粒P含量外，對(duì)作物養(yǎng)分含量沒有顯著影響；30%減量施N會(huì)顯著降低作物秸稈N含量。30%減量施N處理作物籽粒和秸稈N吸收量顯著下降，降幅分別為12.9%、41.9%，秸稈K吸收量顯著降低了18.5%。長期來看，30%減量施N處理有造成土壤N、K素虧缺及作物減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益與作物產(chǎn)量、養(yǎng)分含量及吸收量，15%減量施N處理下的施氮量為本地區(qū)最佳的N肥用量。 3、通過研究不同秸稈還田模式處理對(duì)土壤碳庫及作物產(chǎn)量的影響，綜合比較秸稈還田效應(yīng)，旨在篩選本地區(qū)較為合理的秸稈還田模式，為關(guān)中地區(qū)農(nóng)田土壤培肥和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，秸稈還田總體來說能提高作物籽粒及秸稈產(chǎn)量，小麥秸稈還田模式中，WH處理較WN處理對(duì)作物籽粒產(chǎn)量及秸稈產(chǎn)量有顯著提高，玉米秸稈還田模式中，MC處理較MN處理對(duì)作物籽粒產(chǎn)量及秸稈產(chǎn)量有顯著提高；從秸稈還田模式組合來看，WC-MC、WH-MC處理對(duì)周年產(chǎn)量提高幅度最大，分別達(dá)到24.2%、22.8%。長期秸稈還田能提高土壤有機(jī)碳、活性有機(jī)碳含量及碳庫管理指數(shù)，其中在兩季均還田的處理對(duì)其提高較大，尤其是WH-MC、WH-MM、WC-MM三個(gè)處理表現(xiàn)最為明顯。 基于以上2個(gè)田間試驗(yàn)結(jié)果可以得出以下主要結(jié)論：（1）在關(guān)中平原地區(qū)，秸稈還田條件下，30%氮肥減量處理的基礎(chǔ)上仍有一定減量空間，但綜合考慮環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、土壤肥力、作物產(chǎn)量及養(yǎng)分含量等方面因素，在秸稈還田條件下玉米施氮160kg/hm~2、小麥?zhǔn)┑?30kg/hm~2為本地區(qū)較優(yōu)的氮肥用量。（2）綜合對(duì)比不同秸稈還田模式，WH-MC對(duì)作物產(chǎn)量及土壤碳庫的提高均有較好的表現(xiàn)，為本地區(qū)最佳的秸稈還田模式，值得廣泛推廣。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 減量施氮 土壤碳庫 土壤硝態(tài)氮 表觀氮盈余
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S158
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 文獻(xiàn)綜述13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.1.1 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題13
• 1.1.2 循環(huán)農(nóng)業(yè)的提出13-14
• 1.2 關(guān)中地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題14-15
• 1.3 秸稈還田—循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的紐帶15-16
• 1.4 秸稈還田的作用16-19
• 1.4.1 秸稈還田對(duì)土壤物理性狀的影響16-17
• 1.4.2 秸稈還田對(duì)土壤化學(xué)性狀的影響17
• 1.4.3 秸稈還田對(duì)土壤生物學(xué)性狀的影響17-18
• 1.4.4 秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響18
• 1.4.5 秸稈還田對(duì)作物產(chǎn)量的影響18-19
• 1.5 秸稈還田目前存在的問題及研究的切入點(diǎn)19-20
• 第二章 秸稈還田下減量施氮對(duì)作物產(chǎn)量及土壤碳氮含量的影響20-28
• 2.1 材料與方法20-22
• 2.1.1 試驗(yàn)區(qū)概況20
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)20-21
• 2.1.3 栽培管理措施21
• 2.1.4 收獲及分析樣品采集21
• 2.1.5 表觀氮平衡的計(jì)算21
• 2.1.6 測定項(xiàng)目及方法21-22
• 2.1.7 數(shù)據(jù)處理與分析22
• 2.2 結(jié)果與分析22-25
• 2.2.1 秸稈還田下減量施氮對(duì)作物產(chǎn)量的影響22
• 2.2.2 秸稈還田下減量施氮對(duì)土壤剖面硝態(tài)氮累積的影響22-24
• 2.2.3 秸稈還田下減量施氮對(duì)土壤氮素平衡的影響24
• 2.2.4 秸稈還田下減量施氮對(duì)土壤有機(jī)碳、活性有機(jī)碳含量的影響24-25
• 2.3 討論25-27
• 2.4 結(jié)論27-28
• 第三章 秸稈還田下減量施氮對(duì)作物養(yǎng)分含量及產(chǎn)量影響28-34
• 3.1 材料與方法28-29
• 3.1.1 試驗(yàn)區(qū)概況28
• 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)28
• 3.1.3 栽培管理措施28
• 3.1.4 收獲及分析樣品采集28-29
• 3.1.5 測定及統(tǒng)計(jì)方法29
• 3.2. 結(jié)果與分析29-32
• 3.2.1 秸稈還田下減量施氮對(duì)作物產(chǎn)量的影響29
• 3.2.2 秸稈還田下減量施氮對(duì)作物中養(yǎng)分含量的影響29-30
• 3.2.3 秸稈還田下減量施氮對(duì)養(yǎng)分吸收量的影響30-32
• 3.3 討論32-33
• 3.4 結(jié)論33-34
• 第四章 不同秸稈還田方式對(duì)土壤碳庫及作物產(chǎn)量的影響34-42
• 4.1. 材料與方法34-36
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況34
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施過程34-35
• 4.1.3 收獲及分析樣品采集35
• 4.1.4 測定方法35
• 4.1.5 計(jì)算及統(tǒng)計(jì)分析35-36
• 4.2. 結(jié)果與分析36-40
• 4.2.1 秸稈還田對(duì)作物產(chǎn)量的影響36-37
• 4.2.2 不同秸稈還田方式對(duì)土壤有機(jī)碳的影響37
• 4.2.3 不同秸稈還田方式對(duì)活性有機(jī)碳的影響37-38
• 4.2.4 不同秸稈還田方式對(duì)土壤碳庫的影響38-40
• 4.3 討論40-41
• 4.4 結(jié)論41-42
• 參考文獻(xiàn)42-48
• 致謝48-49
• 作者簡介49

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耕作方式和秸稈還田對(duì)直播稻產(chǎn)量及稻田土壤碳固定的影響    段華平;牛永志;李鳳博;卞新民;

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耕作方式和秸稈還田對(duì)直播稻田土壤碳固定及其產(chǎn)量的影響    段華平;牛永志;李鳳博;卞新民;

有機(jī)肥中養(yǎng)分潛量及其再用的意義研究——以白銀市興電灌區(qū)北灘鄉(xiāng)為例    楊思存;霍琳;王建成;蘆滿濟(jì);

秸稈還田機(jī)械化技術(shù)比較研究    周勇;黃海東;吳一鳴;

機(jī)械化秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用及其展望    陳新;張瑞宏;

成都平原麥稻雙免耕秸稈還田技術(shù)模式    湯永祿;黃鋼;鄭家國;李朝蘇;鄧先和;付書明;

酵素菌在秸稈還田中的應(yīng)用研究    朱紹林;喬紅梅;姜曉清;周明;

玉米秸稈安全還田方法的研究    劉武仁;鄭金玉;馮艷春;劉鳳成;羅洋;邱貴春;蔡紅巖;

作物秸稈還田對(duì)改善土壤生態(tài)環(huán)境的研究    何建新;王志進(jìn);朱建樺;張曉建;嚴(yán)玉娟;

淺論農(nóng)業(yè)秸稈生物質(zhì)能源綜合利用的技術(shù)途徑    袁梅;

提高秸稈綜合利用率 減少環(huán)境污染    樊旭;

我區(qū)力推秸稈還田沃土工程技術(shù)    記者　宋春風(fēng) 通訊員　陳彥毅

省農(nóng)墾六成麥地秸稈還田    王戴群記者 孫全龍

大榮集團(tuán)氰胺化鈣變身催腐劑    梁建統(tǒng)

9.2萬畝棉花實(shí)施秸稈還田    通訊員 劉世全

應(yīng)大力推廣秸稈還田技術(shù)    安徽鳳陽縣 田益全

驛城區(qū)農(nóng)機(jī)局抓好玉米機(jī)收和秸稈還田工作    本刊記者 呂磊通訊員 胡軍鋒

清潔 節(jié)能 省錢    本報(bào)記者 韓光亮　通訊員 莊君 姜龍金 劉瑞華

全市秸稈還田將達(dá)100萬畝    劉璇　陳志奎

今秋明春四川秸稈還田百萬畝    通訊員 彭福智 記者 鄧萬祥

秸稈還田及綠肥利用技術(shù)    中化化肥高級(jí)顧問 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 王興仁

小麥/玉米輪作條件下秸稈還田鉀素效應(yīng)研究    王志勇

水旱輪作條件下秸稈還田的培肥和增產(chǎn)效應(yīng)    武際

黃土高原農(nóng)田綜合地力及碳匯特征對(duì)連續(xù)多年玉米秸稈全量還田的響應(yīng)    慕平

保護(hù)性耕作措施對(duì)農(nóng)田土壤健康狀況的影響及作物響應(yīng)研究    韓賓

基于試驗(yàn)與模型的C、N循環(huán)研究    潘志勇

長期施鉀對(duì)北方典型土壤鉀素及作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響    譚德水

稻麥兩熟制不同耕作栽培方式對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和周年生產(chǎn)力的影響    劉世平

多熟復(fù)種稻田土壤耕作和秸稈還田的效應(yīng)研究    陳冬林

土壤過程的系統(tǒng)學(xué)分析初探——以連續(xù)秸稈還田土壤中氮素轉(zhuǎn)化過程為例    李貴桐

不同農(nóng)業(yè)措施影響下土壤微生物多樣性演化規(guī)律研究    范丙全

周年秸稈還田與土壤耕作對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及稻季溫室氣體排放的影響    王子臣

秸稈還田及其基礎(chǔ)上氮肥減量對(duì)土壤碳氮含量及作物產(chǎn)量的影響    李錦

高產(chǎn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同秸稈還田模式和施肥水平對(duì)作物生長的影響研究    趙彩霞

吉林省雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)玉米秸稈還田機(jī)械化耕作技術(shù)研究    李萬良

秸稈還田條件下稻麥生產(chǎn)密肥調(diào)控技術(shù)研究    吳延華

雙輥秸稈還田旋耕機(jī)的研制開發(fā)    劉小偉

秸稈還田對(duì)寧南旱作農(nóng)田土壤理化性狀及作物產(chǎn)量的影響    路文濤

關(guān)中麥玉輪作區(qū)施氮對(duì)秸稈還田小麥產(chǎn)量和秸稈養(yǎng)分釋放的影響    張亮

關(guān)中平原田塊尺度上秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤肥力及周年生產(chǎn)力的影響    南雄雄

玉米秸稈還田對(duì)接茬冬小麥生長、衰老及土壤碳氮的影響    劉陽