秸稈還田對寧南旱作農(nóng)田土壤理化性狀及作物產(chǎn)量的影響

【摘要】：本研究在寧南旱區(qū)通過設(shè)置秸稈不同還田量,于2007～2010年定位研究了秸稈還田對土壤水分、土壤理化性狀、作物產(chǎn)量及水分利用效率的影響,探索適宜當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和生態(tài)的最適秸稈還田量,為完善旱地秸稈還田栽培技術(shù)體系,提高旱區(qū)土壤擴(kuò)蓄增容能力,建立土壤培肥制度提供參考。主要研究結(jié)論如下: 1.經(jīng)過四年的定位試驗,秸稈還田處理的貯水保墑優(yōu)勢體現(xiàn)的比較明顯,隨秸稈還田量由高到低,播前和抽穗期0～200 cm土層土壤貯水量分別較CK提高4.56%、3.01%、2.52%和6.44%、4.42%、2.28%,高秸稈還田量處理均較CK差異顯著(P0.05);灌漿期和成熟期0～200 cm土層土壤貯水量分別較CK提高6.26%、5.04%、3.77%和9.44%、7.05%、5.30%,高、中秸稈還田量處理均較CK差異顯著(P0.05)。谷子生育期內(nèi),隨秸稈還田量由高到低,0～200 cm土層的土壤貯水量分別較CK增加了22.25 mm、17.97 mm、12.65 mm,不同秸稈還田處理與CK差異顯著(P0.05)。 2.秸稈還田有效提高了土壤養(yǎng)分含量。在0～20 cm土層,隨秸稈還田量由高到低,土壤有機碳含量分別較CK提高24.16%、20.78%和9.50%(P0.05);全氮含量分別較CK提高38.89%、25.93%和18.52%(P0.05),全磷含量分別較CK提高11.11%、9.26%和5.56%(P0.05),全鉀含量分別較CK提高3.60%、2.97%和2.66%;堿解氮含量分別較CK提高70.16%、52.63%和39.67%(P0.05),速磷含量分別較CK提高25.09%、21.40%和16.49%(P0.05),速鉀含量分別較CK提高26.65%、23.34%和17.36%(P0.05)。秸稈還田對土壤養(yǎng)分含量的影響隨著土層深度的加深而減弱。 3.土壤中三種不同程度的活性有機碳在層次上具有明顯的規(guī)律性,均表現(xiàn)為隨著土層深度的增加而減少;秸稈還田的處理效果隨著處理年限的延長表現(xiàn)明顯。在0～20 cm土層,隨秸稈還田量由高到低,2009年和2010年土壤活性有機碳含量分別較CK提高29.30%、40.76%、30.57%(P0.05)和50.48、46.62%、35.05%(P0.05);高活性有機碳含量分別較CK提高57.89%、47.37%、21.05%(P0.05)和76.19%、61.90%、33.33%(P0.05);中活性有機碳含量分別較CK提高41.67%、43.75%、27.08%(P0.05)和51.92%、48.08%、32.69%(P0.05);土壤碳庫管理指數(shù)分別較CK提高35.61%、45.45%、35.45%(P0.05)和57.40%、53.43%、41.96%(P0.05)。在20～40 cm和40～60 cm土層也表現(xiàn)出相同的趨勢。 4.秸稈不同還田量對土壤有機碳礦化速率及礦化累積量影響明顯,各秸稈還田處理的土壤有機碳礦化速率及礦化累積量均高于對照,且隨著秸稈還田量的增加而升高。各處理土壤有機碳礦化速率在培養(yǎng)的第7天差異明顯,隨秸稈還田量由高到低,0～60 cm土層的日均礦化量分別較CK提高了46.79%、39.45%和33.77%(P0.05)。隨培養(yǎng)時間的延長不同秸稈還田量處理的土壤CO2產(chǎn)生速率基本接近。土壤樣品培養(yǎng)49天后,CO2累積排放量介于516.85～1968.06 g/kg,各土層間差異顯著,且隨著土層深度的加深而降低。 5.秸稈還田對土壤酶活性影響較大,隨秸稈還田量由高到低,2010年0～60 cm土層的土壤過氧化氫酶活性分別較CK提高4.82%、3.22%和2.63%,高、中秸稈還田量處理較CK差異顯著;脲酶活性分別較CK提高38.68%、34.89%和22.95%(P0.05);堿性磷酸酶活性分別較CK提高99.05%、71.41%和48.58%(P0.05);蔗糖酶活性分別較CK提高90.12%、80.94%和53.45%(P0.05)。研究還發(fā)現(xiàn),土壤酶活性存在明顯的表層富集效應(yīng)。 6.經(jīng)過四年研究發(fā)現(xiàn),秸稈還田可以降低土壤容重,提高土壤孔隙度。隨秸稈還田量由高到低,與基土相比0～60 cm土層的土壤容重分別降低了3.37%、3.13%和1.21%,土壤孔隙度分別提高了2.93%、2.60%和0.86%,CK處理基本無變化。另外,秸稈還田顯著提高了0～20 cm土層0.25 mm的土壤機械穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量,增強了該土層土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。 7.四年試驗期間,秸稈還田處理的作物產(chǎn)量表現(xiàn)比較穩(wěn)定,而且始終高于CK。隨秸稈還田量由高到低,2009年玉米產(chǎn)量分別較CK提高30.72%、29.18%和12.51%(P0.05),作物水分利用效率分別較CK提高41.10%、35.89%和21.28%(P0.01);2010年谷子產(chǎn)量分別較CK提高27.45%、23.18%和11.53%(P0.05),作物水分利用效率分別較CK提高35.79%、29.53%和15.57%(P0.05)。 綜合四年的秸稈還田試驗成果,短期內(nèi)中量秸稈還田對作物的增產(chǎn)效果顯著,但從長遠(yuǎn)還田周期來看,高量秸稈還田對作物增產(chǎn)更有優(yōu)勢。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 旱作農(nóng)田 土壤理化性狀 有機碳 作物產(chǎn)量 水分利用效率
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：S141.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-19
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究目的及意義13
• 1.3 國內(nèi)外研究概況13-18
• 1.3.1 秸稈還田對土壤水分的影響13-14
• 1.3.2 秸稈還田對土壤養(yǎng)分的影響14-16
• 1.3.3 秸稈還田對土壤酶活性的影響16
• 1.3.4 秸稈還田對土壤物理性質(zhì)的影響16-17
• 1.3.5 秸稈還田對作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和水分利用效率的影響17-18
• 1.4 研究目標(biāo)與內(nèi)容18-19
• 1.4.1 研究目標(biāo)18
• 1.4.2 研究內(nèi)容18-19
• 第二章 材料與方法19-23
• 2.1 試驗區(qū)自然概況19-20
• 2.2 試驗設(shè)計20
• 2.3 測定項目與方法20-22
• 2.3.1 土壤水分20
• 2.3.2 土壤養(yǎng)分20-21
• 2.3.3 土壤酶21
• 2.3.4 土壤容重與孔隙度21
• 2.3.5 土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)21-22
• 2.3.6 作物產(chǎn)量22
• 2.4 數(shù)據(jù)處理22-23
• 第三章 不同秸稈還田量對土壤水分變化的影響23-27
• 3.1 不同秸稈還田量對2007 年玉米田0～200 CM 土層土壤水分變化的影響23
• 3.2 不同秸稈還田量對2008 年谷子田0～200 CM 土層土壤水分變化的影響23-24
• 3.3 不同秸稈還田量對2009 年玉米田0～200 CM 土層土壤水分變化的影響24-25
• 3.4 不同秸稈還田量對2010 年谷子田0～200 CM 土層土壤水分變化的影響25-27
• 第四章 不同秸稈還田量對土壤養(yǎng)分狀況的影響27-34
• 4.1 不同秸稈還田量對土壤全效養(yǎng)分的影響27-28
• 4.2 不同秸稈還田量對土壤速效養(yǎng)分的影響28-30
• 4.3 不同秸稈還田量對土壤有機碳和碳庫管理指數(shù)的影響30-31
• 4.4 不同秸稈還田量對土壤有機碳礦化的影響31-34
• 4.4.1 不同秸稈還田量對土壤有機碳礦化速率的影響31-33
• 4.4.2 不同秸稈還田量對土壤有機碳礦化累積量的影響33-34
• 第五章 秸稈還田對土壤酶活性的影響34-38
• 5.1 不同秸稈還田量對土壤酶活性的影響34-36
• 5.2 土壤酶活性與土壤有機碳的相關(guān)性分析36-38
• 第六章 秸稈還田對土壤物理性狀的影響38-43
• 6.1 秸稈還田處理對土壤容重及孔隙度變化的影響38-39
• 6.2 秸稈還田對土壤機械穩(wěn)定性團(tuán)聚體的影響39-41
• 6.2.1 秸稈還田對土壤機械穩(wěn)定性團(tuán)聚體組成狀況的影響39-40
• 6.2.2 秸稈還田對土壤機械穩(wěn)定性團(tuán)聚體平均重量直徑的影響40-41
• 6.3 秸稈還田對土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的影響41-43
• 6.3.1 秸稈還田對土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體組成狀況的影響41-42
• 6.3.2 秸稈還田對土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體平均重量直徑的影響42-43
• 第七章 秸稈還田對作物產(chǎn)量的影響43-46
• 7.1 秸稈還田對作物干物質(zhì)積累量的影響43-44
• 7.2 秸稈還田對作物產(chǎn)量及水分利用效率的影響44-46
• 第八章 結(jié)論與討論46-51
• 8.1 不同秸稈還田量對土壤水分的影響46
• 8.2 不同秸稈還田量對土壤養(yǎng)分的影響46-48
• 8.2.1 不同秸稈還田量對土壤有機碳的影響46-47
• 8.2.2 不同秸稈還田量對土壤全效養(yǎng)分的影響47
• 8.2.3 不同秸稈還田量對土壤速效養(yǎng)分的影響47
• 8.2.4 不同秸稈還田量對土壤活性有機碳的影響47-48
• 8.2.5 不同秸稈還田量對土壤礦化碳的影響48
• 8.3 不同秸稈還田量對土壤酶活性的影響48-49
• 8.4 不同秸稈還田量對土壤物理性狀的影響49
• 8.4.1 不同秸稈還田量對土壤容重和土壤孔隙度的影響49
• 8.4.2 不同秸稈還田量對土壤團(tuán)聚體的影響49
• 8.5 不同秸稈還田量對作物產(chǎn)量和水分利用效率的影響49-51
• 參考文獻(xiàn)51-58
• 致謝58-59
• 作者簡介59

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稻麥輪作下不同還田模式對土壤酶活性的影響研究    鄧歐平;謝汀;李燕;鄧良基;

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江蘇省農(nóng)戶秸稈綜合利用的實證研究    王舒娟

有機培肥對渭北旱塬農(nóng)田土壤環(huán)境及冬小麥生長的影響    衛(wèi)婷

寧南旱區(qū)休閑期不同輪耕模式的農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)    王維

不同覆膜種植方式對冬小麥生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響    張鵬

氮磷鉀、秸稈還田和密度對玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響    宋朝玉;張繼余;劉洪明;王圣健;李振清;高峻嶺;

推廣測土配方施肥技術(shù) 加快耕地質(zhì)量建設(shè)步伐    孫皓;王禮焦;高云;倪丹;方鴻國;

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我國秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀的分析    劉建勝

玉米秸稈連續(xù)多年還田對土壤理化性狀和作物生長的影響    吳菲

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The Impacts of Agricultural Machinery Purchase Subsidies on Mechanized Crop Residue Recycling    

少免耕對夏玉米灌漿過程和產(chǎn)量的影響    史忠強;江曉東;王蕓;寧堂原;韓賓;李增嘉;

黃河三角洲鹽堿地土壤脲酶活性與土壤性質(zhì)的通徑分析    黃書濤;

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改良劑調(diào)控對海州香薷修復(fù)銅鎘復(fù)合污染紅壤的影響    劉燕紅

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保墑灌溉的節(jié)水增產(chǎn)機理及其效應(yīng)研究    員學(xué)鋒

模擬雨量下微集水種植農(nóng)田土壤水溫狀況及玉米生理生態(tài)效應(yīng)研究    任小龍

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濱海鹽土培肥改良利用技術(shù)及植物耐鹽性研究    王利民

不同覆膜方式對旱地小麥籽粒灌漿的影響    藺艷春

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基于觀測的污染氣體區(qū)域排放特征研究    李陽

秸稈焚燒對南京及周邊地區(qū)空氣質(zhì)量的影響    蘇繼峰

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不同秸稈覆蓋模式對渭北旱塬冬小麥產(chǎn)量及土壤環(huán)境的影響    王海霞

半干旱區(qū)農(nóng)田微集水種植帶型優(yōu)化設(shè)計研究    劉正輝

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半干旱農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)馬鈴薯田間微域集水的理論與實踐    王曉凌

秸稈還田量的農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)研究    強學(xué)彩

麥秸回田對土壤肥力的影響    朱同相,段云,胡修嶺

鉀素對冬小麥品質(zhì)和產(chǎn)量的影響    王旭東,于振文,樊廣華,潘慶民

新型玉米生長調(diào)節(jié)劑玉黃金及種植密度對玉米產(chǎn)量的影響    宋朝玉;張清霞;高峻嶺;李祥云;劉洪明;

秸稈還田對土壤肥力及酥梨產(chǎn)量的影響    周波

推廣測土配方施肥技術(shù) 加快耕地質(zhì)量建設(shè)步伐    孫皓;王禮焦;高云;倪丹;方鴻國;

秸稈還田免耕撒播小麥技術(shù)研究    白瑞賢,杜文建,梅碧蓉

秸稈直接還田對當(dāng)季作物產(chǎn)量效應(yīng)    李錄久,楊哲峰,李文高,徐志斌,胡永年,苗春苗,肖鳳體

太湖稻麥地區(qū)秸稈還田增產(chǎn)及培肥效果    王振忠,董百舒,吳敬民

秸稈還田對作物產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響    李孝勇,武際,朱宏斌,王允青

氮肥水平對不同基因型水稻品種農(nóng)學(xué)利用率的影響    阮新民,施伏芝,羅志祥,蘇澤勝

用土壤剖面無機氮和小麥植株進(jìn)行氮肥推薦研究    趙同科;曹云者;張國印;

冬小麥植株-土壤鉀素循環(huán)及其與產(chǎn)量和品質(zhì)關(guān)系的研究    梁曉芳

長期秸稈還田改土培肥綜合效應(yīng)的研究    孫偉紅

我國秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀的分析    劉建勝

土壤侵蝕對作物產(chǎn)量的影響    F.J.Larney,高鵬

全球油料作物產(chǎn)量減少    

切穗機的研究    陳玉琨

壟向?qū)ψ魑锂a(chǎn)量有影響    楊春利;

對滲調(diào)劑PEG重新利用的設(shè)想    楊獻(xiàn)才

提高作物產(chǎn)量的新方法    

作物產(chǎn)量預(yù)測技術(shù)在外貿(mào)決策中的應(yīng)用    池俊成,王蘭君,邢樹本,劉洪斌,朱克敏

黑色作物引種須慎重    趙美鵑;

墊圈積肥 增產(chǎn)顯著    

墊圈積肥 增產(chǎn)顯著    

提高光能利用效率力爭作物產(chǎn)量的突破    匡廷云;趙明;盧從明;白克智;焦德茂;張榮銑;李良璧;

接種蚯蚓對秸稈還田土壤C、N動態(tài)和作物產(chǎn)量的影響    王霞;李輝信;胡鋒;沈其榮;陳小云;倉龍;

微咸水灌溉對作物生長與產(chǎn)量的影響    王全九;馬東豪;葉海燕;吳忠東;蘇瑩;巨龍;

耕作方式和秸稈還田對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;

麥秸蓋田條件下微咸水灌溉對土壤鹽分和作物產(chǎn)量的影響    逄煥成;嚴(yán)慧峻;魏由慶;劉培京;

下遼河平原農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)磷和氮在飼養(yǎng)-堆腐環(huán)中的循環(huán)率及作物產(chǎn)量增益    宇萬太;張璐;沈善敏;

中國西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)植物籬的研究    陳一兵;朱青;王洪忠;Adisak Sajjapongse;

尿素熔融噴漿造粒工藝生產(chǎn)NPK    許洪興;沈建國;

白漿土心土培肥效果的研究    劉峰;張玉龍;賈會彬;張春峰;新家憲;工藤正義;

中國糧食安全:預(yù)測與對策    蔡承智;梁穎;陳阜;

國家糧油信息中心發(fā)布2006年主要糧油作物產(chǎn)量預(yù)計    

國家糧油信息中心發(fā)布2007年中國主要糧油作物產(chǎn)量最新預(yù)測    

施什么肥最有效？    中化化肥高級顧問、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 陳倫壽

中國主要糧油作物產(chǎn)量預(yù)計(2006年11月)    國家糧油信息中心市場監(jiān)測處

七十五團(tuán)三大作物產(chǎn)量創(chuàng)新高    張祖霞

新科技促農(nóng)增產(chǎn)增收    周懷德 孟令軍

農(nóng)作物氮鉀營養(yǎng)平衡很重要    中化化肥高級顧問、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 曹一平

葉面肥施用技術(shù)    上技

省農(nóng)墾院測土配方技術(shù)成效顯著    記者 李峰

百諾磁力肥提高作物產(chǎn)量效果好    李景珍

西北半干旱黃綿土區(qū)長期施肥的作物產(chǎn)量及土壤質(zhì)量響應(yīng)    俄勝哲

耕作施肥對土壤水熱和養(yǎng)分及作物產(chǎn)量影響的模擬研究    劉爽

不同經(jīng)營體制下土壤養(yǎng)分空間變異規(guī)律及管理技術(shù)的研究    姜城

施氮條件下供水對作物產(chǎn)量及生理特性的影響    王俊儒

氮素及形態(tài)對作物的生理效應(yīng)    曹翠玲

長期施肥下我國典型農(nóng)田作物產(chǎn)量演變特征和機制    李忠芳

設(shè)施鹽漬化土壤離子互作及生態(tài)修復(fù)研究    李玉奇

施用有機物料對農(nóng)田固碳減排及生產(chǎn)力的影響：田間試驗及整合研究    劉曉雨

供水條件下施氮對作物產(chǎn)量及生理特性的影響    翟丙年

考慮水分和養(yǎng)分脅迫的SPAC水熱動態(tài)與作物生長模擬研究    王仰仁

土壤、施肥及氣候因素對作物產(chǎn)量貢獻(xiàn)的研究    韓霜

黃土丘陵溝壑區(qū)農(nóng)田土壤有機碳和作物產(chǎn)量動態(tài)變化    陳晨

不同施肥方式與氣候因子對作物產(chǎn)量及黑土肥力的影響    李玲

不同的施肥措施對新造梯田土壤質(zhì)量和作物作物產(chǎn)量的影響    張榮合

不同管理模式對中低產(chǎn)田作物產(chǎn)量和土壤肥力的影響    劉小玲

施肥與耕作對紫色土坡耕地地表徑流氮磷流失及作物產(chǎn)量的影響    田太強

長期定位施肥對作物產(chǎn)量和褐潮土肥力的影響研究    宋永林

黑龍江海倫耕地土壤質(zhì)量評價研究    朱白澍

微咸水利用試驗研究    葉海燕

長期施用生物有機肥對土壤生物學(xué)特性的影響研究    陽文銳