秸稈還田不同耕作方式對(duì)水稻土微生物特性的影響

【摘要】： 本實(shí)驗(yàn)以四川盆地連續(xù)4年秸稈還田定位試驗(yàn)點(diǎn)稻-麥/油輪作兩熟制稻田土壤為研究對(duì)象,對(duì)不同時(shí)期土壤微生物類群、微生物量碳、氮和脲酶活性及其與土壤肥力的關(guān)系進(jìn)行了研究。以期揭示秸稈還田耕作方式、兩種母質(zhì)發(fā)育的水稻土的土壤微生物學(xué)及肥力特征變化,與常規(guī)翻耕模式(對(duì)照)相比,試驗(yàn)結(jié)果如下: 秸稈還田后土壤微生物三大類群數(shù)量變化表現(xiàn)為:小麥播種前,平原區(qū)翻耕和免耕處理細(xì)菌分別增加75.6%、46.9%,放線菌分別增加26.1%、23.8%:丘陵區(qū)細(xì)菌分別增加350%、56.3%,放線菌分別增加14.3%、13.9%。小麥苗期,兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)細(xì)菌、放線菌的數(shù)量雖然減少,但比對(duì)照的增加幅度更大。小麥?zhǔn)蘸?平原區(qū)翻耕和免耕處理細(xì)菌分別增加63.4%和23.9%,放線菌分別增加202.2%和117.9%;丘陵區(qū)細(xì)菌分別增加34.3%和17.0%,翻耕處理的放線菌略比對(duì)照少,免耕處理比對(duì)照提高了49.1%。兩種水稻土的真菌數(shù)量變化在小麥播種前均表現(xiàn)為翻耕＞免耕＞對(duì)照;而在小麥苗期,CK略高于翻耕和免耕;小麥?zhǔn)蘸?各處理真菌數(shù)量總體下降,且數(shù)量最少。 秸稈還田對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化微生物生理類群數(shù)量影響較大。兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)秸稈還田翻耕和免耕能提高土壤氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和自生固氮菌的數(shù)量,僅以小麥播種前為例:平原區(qū)秸稈還田翻耕處理土壤氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和固氮菌分別增加了1.9倍、1.8倍和22.7倍,免耕處理土壤固氮菌數(shù)量增加了25倍,氨化細(xì)菌和硝化細(xì)菌數(shù)量略有降低;丘陵區(qū)秸稈還田翻耕處理土壤氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和固氮菌分別增加了25.0倍、2.6倍和7.5倍,免耕處理土壤氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和固氮菌分別增加了10.4倍、1.7倍和1.5倍。而反硝化細(xì)菌數(shù)量變化受環(huán)境和耕作措施的影響很大,丘陵區(qū)秸稈還田翻耕與免耕均能大幅度降低反硝化細(xì)菌數(shù)量。 秸稈還田翻耕與免耕明顯增加了土壤微生物生物C、N含量,增強(qiáng)了土壤脲酶活性,翻耕和免耕的生物C、N和脲酶分別比對(duì)照增加了37%～79%、51%～289%,16%～72%、17%～63%和18%～34%、2.7%～116%。同時(shí),不同采樣時(shí)間的土壤微生物生物量和脲酶差異較大,平原區(qū)和丘陵區(qū)均表現(xiàn)為小麥播種前＞小麥?zhǔn)崭詈螅拘←溍缙?而脲酶活性變化趨勢(shì)表現(xiàn)為小麥播種前＞小麥苗期＞小麥?zhǔn)崭詈?。例?與小麥苗期相比,平原區(qū)小麥播種前秸稈還田翻耕與免耕處理微生物C分別增加了139.1%、153.6%,微生物N分別增加了107.7%、140.6%,土壤脲酶分別增加了18.3%、9.7%:丘陵區(qū)小麥播種前秸稈還田翻耕與免耕處理微生物C分別增加了337.1%、212.2%,微生物N分別增加了170.7%、834.4%,土壤脲酶分別增加了8.5%、12.0%,且丘陵區(qū)處理間生物量的增加幅度高于平原區(qū)。 連續(xù)4年秸稈還田后,土壤微生物總數(shù)量,生物量C、N和脲酶含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān);土壤微生物特性各指標(biāo)之間也呈顯著正相關(guān)。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 土壤微生物量 細(xì)菌生理類群 土壤脲酶 土壤肥力
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：S154.3
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 1 文獻(xiàn)綜述13-27
• 1.1 秸稈還田研究現(xiàn)狀13-18
• 1.1.1 秸稈還田的農(nóng)田生態(tài)效益13-16
• 1.1.1.1 對(duì)土壤物理性狀的影響14
• 1.1.1.2 對(duì)土壤腐殖質(zhì)組成及特征的影響14
• 1.1.1.3 對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響14-15
• 1.1.1.4 對(duì)土壤溫度效應(yīng)的影響15
• 1.1.1.5 對(duì)作物的影響15-16
• 1.1.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物特性的影響16-18
• 1.1.2.1 對(duì)土壤微生物類群和數(shù)量的影響16-17
• 1.1.2.2 對(duì)土壤酶活的影響17
• 1.1.2.3 對(duì)微生物生物量的影響17-18
• 1.2 土壤在微生物農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的主要作用18-19
• 1.2.1 土壤微生物與植物根系間的密切聯(lián)系18-19
• 1.2.2 土壤微生物對(duì)作物生長(zhǎng)的作用19
• 1.2.3 土壤微生物對(duì)土壤肥力的作用19
• 1.3 土壤微生物對(duì)氮素轉(zhuǎn)化及其生態(tài)效應(yīng)的影響19-25
• 1.3.1 氮素循環(huán)19-20
• 1.3.2 氮素轉(zhuǎn)化的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)20
• 1.3.3 稻田生態(tài)系統(tǒng)生物硝化作用20-22
• 1.3.3.1 硝化作用途徑20-21
• 1.3.3.2 影響因素21-22
• 1.3.4 稻田生態(tài)系統(tǒng)生物反硝化作用22-24
• 1.3.4.1 反硝化作用途徑22-23
• 1.3.4.2 影響因素23-24
• 1.3.5 硝化—反硝化作用在稻田生態(tài)系統(tǒng)氮素氣態(tài)損失中的地位24-25
• 1.4 農(nóng)田土壤微生物多樣性的影響因素及效應(yīng)25-27
• 1.4.1 農(nóng)田土壤類型與土壤有機(jī)質(zhì)含量25-26
• 1.4.2 農(nóng)業(yè)耕作方式26
• 1.4.3 種植制度26
• 1.4.4 農(nóng)業(yè)植被類型26-27
• 1.5 研究目的及意義27
• 2 材料與方法27-32
• 2.1 試驗(yàn)區(qū)概況27-28
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)28
• 2.3 試驗(yàn)材料28-29
• 2.3.1 土壤樣品28
• 2.3.2 微生物培養(yǎng)基28-29
• 2.4 方法29-32
• 2.4.1 土壤理化性質(zhì)29
• 2.4.2 土壤微生物分離與計(jì)數(shù)29-30
• 2.4.2.1 細(xì)菌、放線菌、真菌29-30
• 2.4.2.2 細(xì)菌生理類群30
• 2.4.3 土壤微生物生物量30-31
• 2.4.3.1 土壤微生物量碳的測(cè)定30-31
• 2.4.3.2 土壤微生物量氮的測(cè)定31
• 2.4.4 土壤脲酶活性的測(cè)定31-32
• 3 結(jié)果與分析32-47
• 3.1 秸稈還田對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響32-34
• 3.1.1 秸稈還田對(duì)土壤主要養(yǎng)分的影響32-33
• 3.1.2 秸稈還田對(duì)土壤主要微量元素的影響33-34
• 3.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物的影響34-43
• 3.2.1 不同處理對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響34-38
• 3.2.1.1 土壤細(xì)菌數(shù)量的變化35-36
• 3.2.1.2 土壤真菌數(shù)量的變化36-37
• 3.2.1.3 土壤放線菌數(shù)量的變化37-38
• 3.2.2 不同處理對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化生理類群數(shù)量的影響38-42
• 3.2.2.1 土壤氨化細(xì)菌數(shù)量的變化39-40
• 3.2.2.2 土壤硝化細(xì)菌數(shù)量的變化40-41
• 3.2.2.3 土壤反硝化細(xì)菌數(shù)量的變化41
• 3.2.2.4 土壤自生固氮菌數(shù)量的變化41-42
• 3.2.3 秸稈還田土壤微生物類群與土壤其他因素的相關(guān)性分析42-43
• 3.3 秸稈還田對(duì)土壤微生物生物量及脲酶的影響43-47
• 3.3.1 秸稈還田對(duì)土壤微生物量碳的影響44
• 3.3.2 土壤微生物量碳占土壤有機(jī)碳比率44-45
• 3.3.3 秸稈還田對(duì)土壤微生物量氮的影響45-46
• 3.3.4 秸稈還田對(duì)土壤脲酶活性的影響46
• 3.3.5 秸稈還田土壤微生物生物量、脲酶與主要養(yǎng)分相互間的關(guān)系46-47
• 4 結(jié)論47-48
• 5 討論48-49
• 6 展望49
• 參考文獻(xiàn)49-56
• 作者簡(jiǎn)介56-57
• 致謝57

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氮肥運(yùn)籌對(duì)水稻產(chǎn)量形成及氮素吸收利用的影響    呂修濤

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不同生態(tài)條件下稻米品質(zhì)對(duì)施氮反應(yīng)的差異    劉陽(yáng)

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鹽堿地秸稈覆蓋改土增產(chǎn)措施的研究    樊修武,池寶亮,焦曉燕,李東旺,張志平

旱地表土耕作效應(yīng)研究    李洪文,陳君達(dá),高煥文,王樹東

不同覆蓋處理對(duì)旱作玉米生育與產(chǎn)量效應(yīng)的研究    馮利平，段桂榮

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連年翻壓綠肥對(duì)植煙土壤微生物量及酶活性的影響    劉國(guó)順;李正;敬海霞;葉協(xié)鋒;史宏志;王永;楊超;常棟;

農(nóng)肥和化肥對(duì)黑土氮素轉(zhuǎn)化功能菌和土壤酶的影響    于佳;王宏燕;趙偉;宋立娟;

提高土壤肥力的一項(xiàng)有效措施——秸稈還田    范瓊文

紅壤水田秸稈還田對(duì)三熟各季作物的增產(chǎn)效應(yīng)    王國(guó)法，蔣彭炎，陸龍泉，吳柏榮

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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(guó);李朝蘇;鄧先和;付書明;

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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;

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提高秸稈綜合利用率 減少環(huán)境污染    樊旭;

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;

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培養(yǎng)條件下小麥及玉米秸稈在土壤中的腐解特性研究    Shaukat Ali Abro

基于試驗(yàn)與模型的C、N循環(huán)研究    潘志勇

長(zhǎng)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

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

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

秸稈還田不同耕作方式對(duì)水稻土微生物特性的影響    舒麗

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

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(zhǎng)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

秸稈還田和氮肥施用對(duì)夏玉米生育及產(chǎn)量影響的研究    霍竹

稻田保護(hù)性耕作對(duì)土壤水分及作物產(chǎn)量的影響研究    卿明福

不同耕作方式和稻草還田量對(duì)晚稻生長(zhǎng)發(fā)育與土壤肥力的影響    卜毓堅(jiān)

秸稈還田對(duì)隔茬冬小麥抗性生理及土壤肥力的影響    高茂盛