不同條件下作物秸稈養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究

【摘要】：作物秸稈是寶貴的可再生有機(jī)資源,還田后可改良和培肥土壤,提高作物產(chǎn)量。秸稈還田已成為最直接、最有效的培肥途徑。本試驗(yàn)分別于2010年在黑龍江省雙城市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心試驗(yàn)地和2011年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院內(nèi)框栽場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)采用尼龍網(wǎng)袋法將秸稈埋入土壤中,研究其不同還田方式下作物秸稈還田后的腐解速度、秸稈養(yǎng)分釋放規(guī)律和對(duì)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行的調(diào)控、秸稈還田后對(duì)土壤微生物量碳氮的影響以及玉米秸稈對(duì)下茬作物的自毒作用和他感效應(yīng),為秸稈合理還田與土壤培肥提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明： 1.經(jīng)過120d的分解,玉米秸稈埋入不同深度其生物量累計(jì)分解率表現(xiàn)為埋深10cm埋深5cm埋深2cm,3個(gè)處理的有機(jī)碳分解率呈相同趨勢(shì),均隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加。分解120d后,埋深10cm、5cm和2cm的有機(jī)碳分別分解了60%左右。磷和鉀的釋放速度比氮快,氮、磷、鉀釋放率分別為63.3%～65.8%、86.9%～90.5%、82.8%～90.7%,而埋深10cm和埋深5cm在鉀素的釋放上明顯快于埋深2cm。埋深10cm更適宜玉米秸稈的分解。 2.不同長(zhǎng)度玉米秸稈和大豆秸稈經(jīng)過兩年的分解,第一年生物量分解率為55%左右,玉米秸稈生物量分解率大于大豆秸稈；第二年生物量分解率為77%～88%,大豆秸稈生物量分解率大于玉米秸稈。玉米還田長(zhǎng)度2cm分解最快,大豆秸稈還田長(zhǎng)度6cm分解最快。不同長(zhǎng)度的玉米和大豆秸稈有機(jī)碳分解了88%左右,表現(xiàn)為玉米秸稈2cm6cm10cm,大豆秸稈6cm10cm2cm。不同長(zhǎng)度秸科還田后氮釋放63%～80%%。磷、鉀釋放了大約90%,還田長(zhǎng)度對(duì)釋放速度沒有明顯影響。因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上建議玉米秸稈還田長(zhǎng)度以2cm為好,大豆秸稈6cm為好。 3.玉米莖稈和葉經(jīng)過120d的分解,其生物量分解率分別為53.5%、64.1%。莖稈氮素釋放率比葉高27.7%；莖稈有機(jī)碳分解率比玉米葉低12.2%。玉米葉處理周圍土壤中微生物量碳氮的含量均高于莖稈處理周圍的土壤,且在腐解前30d內(nèi)最明顯。 4.調(diào)節(jié)C/N提升了玉米秸稈生物量分解速率；調(diào)節(jié)C/N后秸稈氮素的釋放率比對(duì)照低,而磷素的釋放率和有機(jī)碳的分解率均比對(duì)照高。調(diào)節(jié)C/N后,秸稈附近土壤中的微生物量碳明顯提高。 5.根據(jù)玉米秸科的礦化率以及腐殖化系數(shù),通過Jenny模型可預(yù)測(cè)秸稈還田后土壤有機(jī)質(zhì)的動(dòng)態(tài)及平衡。研究結(jié)果表明：連續(xù)施用秸稈10年,每年施用6.2t/hm2的玉米秸稈、5.7t/hm2的大豆秸稈,就可使土壤有機(jī)質(zhì)含量維持在3.5%左右?？梢詫?shí)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量的調(diào)控,對(duì)土壤進(jìn)行定向定量培肥。 6.玉米秸稈的自毒效應(yīng)結(jié)果表明：在沒有外源氮素供應(yīng)的條件下,秸稈腐解30d后和60d后均對(duì)玉米生長(zhǎng)起到了抑制作用。但隨著秸稈腐解時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度秸稈處理對(duì)玉米生長(zhǎng)的抑制作用減弱。玉米秸稈的他感效應(yīng)表現(xiàn)為低濃度的浸提液對(duì)小麥苗高有明顯的促進(jìn)作用,濃度越高促進(jìn)作用越小。 【關(guān)鍵詞】：作物秸稈 還田方式 腐解規(guī)律 有機(jī)質(zhì)平衡 化感
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：S141.4
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 引言11-20
• 1.1 研究目的與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)12-13
• 1.3 秸稈在土壤中腐解的影響因素13-14
• 1.4 秸稈還田對(duì)土壤肥力的影響14-17
• 1.4.1 對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響14-15
• 1.4.2 對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響15
• 1.4.3 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響15-16
• 1.4.4 對(duì)土壤生物活性的影響16-17
• 1.5 對(duì)作物產(chǎn)量的影響17
• 1.6 秸稈的化感作用17-18
• 1.7 秸稈腐解研究方法18
• 1.8 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線18-19
• 1.8.1 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.8.2 技術(shù)路線19
• 1.9 課題來源19-20
• 2 材料與方法20-24
• 2.1 試驗(yàn)材料20
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法20-22
• 2.2.1 玉米秸稈不同埋深試驗(yàn)20-21
• 2.2.2 不同長(zhǎng)度秸稈還田試驗(yàn)21
• 2.2.3 玉米不同部位還田試驗(yàn)21
• 2.2.4 調(diào)節(jié)C/N秸稈還田試驗(yàn)21
• 2.2.5 有機(jī)質(zhì)礦化率試驗(yàn)21-22
• 2.2.6 玉米秸稈的化感效應(yīng)22
• 2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法22-23
• 2.4 數(shù)據(jù)分析23-24
• 3 結(jié)果與分析24-46
• 3.1 不同埋深對(duì)玉米秸稈分解速率及養(yǎng)分釋放規(guī)律的影響24-27
• 3.1.1 不同埋深下玉米秸稈生物量的變化24
• 3.1.2 不同埋深下玉米秸稈氮素的釋放24-25
• 3.1.3 不同埋深下玉米秸稈磷素的釋放25-26
• 3.1.4 不同埋深下玉米秸稈鉀素的釋放26
• 3.1.5 不同埋深下玉米秸稈有機(jī)碳的分解26-27
• 3.2 不同長(zhǎng)度秸稈分解速率及養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究27-33
• 3.2.1 不同長(zhǎng)度秸稈生物量的變化27-29
• 3.2.2 不同長(zhǎng)度秸稈氮素的釋放29-30
• 3.2.3 不同長(zhǎng)度秸稈磷素的釋放30-31
• 3.2.4 不同長(zhǎng)度秸稈鉀素的釋放31-32
• 3.2.5 不同長(zhǎng)度秸稈有機(jī)碳的分解32-33
• 3.3 玉米不同部位秸稈分解速率及養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究33-36
• 3.3.1 不同部位秸稈生物量的變化33-34
• 3.3.2 不同部位秸稈氮素的釋放34-35
• 3.3.3 不同部位秸稈磷素的釋放35
• 3.3.4 不同部位秸稈鉀素的釋放35-36
• 3.3.5 不同部位秸稈中有機(jī)碳的分解36
• 3.4 調(diào)節(jié)C/N對(duì)玉米秸稈生物量及養(yǎng)分釋放規(guī)律的影響36-39
• 3.4.1 秸稈牛物量的變化36-37
• 3.4.2 玉米秸稈氮素的釋放37
• 3.4.3 玉米秸稈磷素的釋放37-38
• 3.4.4 玉米秸稈鉀素的釋放38
• 3.4.5 玉米秸稈有機(jī)碳的分解38-39
• 3.5 秸稈還田對(duì)土壤微生物量碳、氮的影響39-42
• 3.5.1 玉米秸稈不同部位還田對(duì)土壤微生物量碳、氮的影響39-40
• 3.5.2 調(diào)節(jié)C/N對(duì)土壤微生物量碳、氮的影響40-42
• 3.6 玉米秸稈的腐殖化系數(shù)及有機(jī)質(zhì)礦化率的研究42-43
• 3.6.1 玉米秸稈腐殖化系數(shù)42
• 3.6.2 有機(jī)質(zhì)平衡與預(yù)測(cè)42-43
• 3.7 玉米秸稈的化感效應(yīng)43-46
• 3.7.1 玉米秸稈模擬還田后對(duì)玉米作物的抑制效應(yīng)43-44
• 3.7.2 玉米秸稈水浸提液對(duì)小麥的化感作用44-46
• 4 結(jié)論46-48
• 4.1 不同埋深對(duì)玉米秸稈分解速率及養(yǎng)分釋放規(guī)律的影響46
• 4.2 不同長(zhǎng)度秸稈分解速率及養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究46
• 4.3 玉米不同部位秸稈分解速率及養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究46
• 4.4 調(diào)節(jié)C/N對(duì)玉米秸稈生物量及養(yǎng)分釋放規(guī)律的影響46
• 4.5 秸稈還田對(duì)土壤微生物量碳、氮的影響46-47
• 4.6 有機(jī)質(zhì)的平衡與預(yù)測(cè)47
• 4.7 玉米秸稈的化感效應(yīng)47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻(xiàn)49-56
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文56

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山東破解“秸稈焚燒”難題    呂福明

清明火情告急 凸顯秸稈焚燒之痛    本報(bào)記者 郭劍峰

一堆辦法為啥不如一根火柴？    本報(bào)記者 吳劍飛

解決秸稈焚燒關(guān)鍵要化廢為寶    記者 顧定海

秸稈焚燒有令難禁    宗欣

“霧鎖徐州”禍起周邊省市燒秸稈    記者 高傳立

秸稈機(jī)械化還田每畝補(bǔ)貼45元    記者 歐陽蕾昵

丹徒區(qū)嚴(yán)查秸稈焚燒    龔戀淇　魏非凡 陳志奎

秸稈加工機(jī)的“尷尬”    本報(bào)記者 趙麗娜

駝峰從源頭杜絕秸稈焚燒    通訊員 戚海建

秸稈建材燃燒特性及生命周期研究    譚福太

作物秸稈的微生物降解研究    劉保平

玉米秸稈保質(zhì)貯存及水熱反應(yīng)處理提高可生化性方法的研究    孫優(yōu)善

秸稈循環(huán)利用模式、物流能流分析及功能評(píng)價(jià)    高雪松

土壤動(dòng)物活動(dòng)對(duì)農(nóng)田溫室氣體（CO_2、N_2O）排放的影響    羅天相

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