還田秸稈腐解特征及其對稻田土壤碳庫的影響研究

【摘要】： 在成都平原和川中丘陵兩種不同母質(zhì)水稻土上，通過模擬試驗和田間試驗研究水稻、小麥和油菜秸稈腐解特征及秸稈還田對一年兩熟制稻田土壤養(yǎng)分和不同形態(tài)碳素影響，結果表明： 運用尼龍網(wǎng)袋法研究表明：油菜秸和麥秸前期腐解快，前三個月達到50％左右，后期腐解較慢；稻草前期腐解慢，后期腐解較快；經(jīng)一年時間，稻草與油菜秸、麥秸腐解率趨于一致。相同腐解時間內(nèi)，油菜秸、麥秸和稻草累計腐解量和腐解速率川中丘陵小于成都平原。兩試驗地油菜秸、麥秸和稻草腐殖化系數(shù)為0.22～0.32。應用Jenny模型對土壤有機碳平衡趨勢進行預測表明：如果10年內(nèi)土壤有機碳由目前12.86g／kg提高到20 g／kg，需單獨施稻草15.61t，單獨施用麥秸14.64t。 油菜、秸麥秸和稻草含豐富的養(yǎng)分，三種秸稈含氮0.77％～1.24％，含磷0.09％～0.23％，含鉀素1.14％～2.25％，秸稈還田可歸還氮、磷和鉀養(yǎng)分。通過田間定位試驗研究表明：和傳統(tǒng)對照相比，秸稈還田提高土壤全氮、堿解氮、全鉀和速效鉀；成都平原秸稈還田后土壤速效鉀比對照提高73％左右。兩試驗點秸稈還田對土壤磷素影響沒有明顯規(guī)律性。秸稈還田不同耕作方式下，土壤堿解氮和有效磷含量翻耕大于免耕；翻耕擾動土壤，加速鉀離子運移，全鉀和速效鉀翻耕小于免耕，但差異不顯著。秸稈本身氮、磷含量較少，同時還田后釋放出的氮、磷大部分被作物籽粒移出，而秸稈殘茬鉀素含量豐富，所以秸稈還田對土壤鉀素具有舉足輕重的作用。 土壤有機碳是衡量肥力水平的一個重要指標。經(jīng)過三年秸稈還田試驗研究表明，秸稈還田可以提高有機碳含量，有機碳含量全還全翻＞全還全免＞對照。成都平原試驗點全還全免、全還全翻處理分別比對照增加2.64％、18.66％；川中丘陵試驗點分別提高8.01％和20.37％。秸稈還田后，土壤有機碳年增率全還全免為0.017％～0.034％；秸稈還田翻耕使未分解植物殘體進入土壤，與原有機碳不能清楚區(qū)分，故全還全翻年增率較大，達到0.087％～0.118％。 秸稈還田后，土壤有機碳氧化穩(wěn)定系數(shù)Kos值下降，和對照相比，成都平原試驗點全還全翻、全還全免比對照降低30.22％、34.72％；川中丘陵試驗點分別降低40.57％、53.14％。有機碳氧化穩(wěn)定系數(shù)下降，加快了有機碳轉化速率，提高了土壤養(yǎng)分的供應強度。秸稈還田對活性碳、礦化碳、微生物碳、碳素有效率和碳庫管理指數(shù)影響表現(xiàn)為：全還全翻＞全還全免＞對照。秸稈還田后活性碳、礦化碳和微生物碳分別提 高42.30～50.56％、13.22～164.35％和15.67～159.45％。土壤碳庫管理指數(shù)值成都平原試驗點全還全免、全還全翻處理分別比對照高9.25％、38.51％，川中丘陵試驗點提高48.20％、54.42％。秸稈還田翻耕、免耕與對照相比，特別是秸稈還田翻耕不僅能提高有機碳數(shù)量，同時改善了有機碳質(zhì)量。相關性分析表明，運用活性碳庫變化土壤肥力評價是可行的，且運用碳庫管理指數(shù)可以更好地反映土壤養(yǎng)分及碳素的動態(tài)變化。 【關鍵詞】：秸稈腐解特征 秸稈還田 土壤養(yǎng)分 碳素形態(tài) 碳庫管理指數(shù)
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：S141.4
【目錄】：

• 摘要6-8
• 英文摘要8-10
• 1 前言10-25
• 1.1 立題背景和意義10-11
• 1.2 研究綜述11-23
• 1.2.1 秸稈還田利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.2 秸稈腐解特征及其影響因素13-18
• 1.2.3 有機質(zhì)分解、轉化和積累數(shù)學模型研究18-20
• 1.2.4 秸稈還田對土壤養(yǎng)分影響20-21
• 1.2.5 農(nóng)田土壤不同形態(tài)碳素及碳庫管理研究研究進展21-23
• 1.3 研究目標、研究內(nèi)容與技術路線23-25
• 1.3.1 研究目標23
• 1.3.2 研究內(nèi)容23-24
• 1.3.3 技術路線24-25
• 2 材料與方法25-27
• 2.1 試驗區(qū)概況25
• 2.2 試驗設計25-27
• 2.2.1 秸稈腐解試驗25-26
• 2.2.2 秸稈還田定位試驗26-27
• 2.2.3 樣品制備與測定27
• 2.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計27
• 3 結果與分析27-41
• 3.1 秸稈的養(yǎng)分狀況及腐解特征27-33
• 3.1.1 秸稈的養(yǎng)分狀況27-28
• 3.1.2 還田秸稈的腐解特征28-31
• 3.1.3 土壤有機碳平衡預測31-33
• 3.2 秸稈還田對土壤養(yǎng)分影響研究33-35
• 3.2.1 秸稈還田對土壤氮素影響33-34
• 3.2.2 秸稈還田對土壤磷素影響34
• 3.2.3 秸稈還田對土壤鉀素影響34-35
• 3.3 秸稈還田對土壤不同碳素形態(tài)影響研究35-40
• 3.3.1 秸稈還田對土壤有機碳影響35-36
• 3.3.2 秸稈還田對土壤有機碳氧化穩(wěn)定性影響36-37
• 3.3.3 稈還田對土壤活性碳影響37-38
• 3.3.4 稈還田對土壤礦化碳影響38
• 3.3.5 稈還田對土壤微生物碳影響38-39
• 3.3.6 秸稈還田對碳素有效率影響39
• 3.3.7 秸稈還田對土壤碳庫管理指數(shù)影響39-40
• 3.4 土壤不同碳素形態(tài)與養(yǎng)分因子的相關性分析40-41
• 4 結論與討論41-45
• 4.1 油菜、小麥和水稻秸腐解特征41-42
• 4.2 秸稈還田對土壤養(yǎng)分影響42-44
• 4.3 秸稈還田對土壤碳素影響44-45
• 5 有待于進一步研究的問題45-46
• 參考文獻46-51
• 致謝51-52
• 作者簡歷52
• 碩士期間參加的主要科研項目52
• 碩士期間發(fā)表的論文52

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秸稈還田對土壤養(yǎng)分和作物產(chǎn)量的影響    王靜;屈克偉;

秸稈還田和免耕對土壤養(yǎng)分及碳庫管理指數(shù)的影響研究    陳尚洪;朱鐘麟;劉定輝;舒麗;王昌全;

保護性耕作對農(nóng)田土壤不同養(yǎng)分形態(tài)的影響    田慎重;李增嘉;寧堂原;王瑜;李洪杰;

四川盆地秸稈還田免耕對土壤養(yǎng)分及碳庫的影響    陳尚洪;劉定輝;朱鐘麟;舒麗;王昌全;

土壤養(yǎng)分信息系統(tǒng)在平衡施肥中的應用(摘要)    邢竹;李春杰;郭建華;王貴政;

安徽省土壤養(yǎng)分和肥料信息系統(tǒng)研究    馬友華;胡勤遠;賈盛寧;梁紅霞;黃界潁;張自立;

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川中丘陵區(qū)部分土種的土壤養(yǎng)分的Fuzzy評判探討    張春;鄧良基;張世熔;鄭小佳;何鵬;鄧旭艷;

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幾種紫花苜蓿品質(zhì)分析及其對土壤養(yǎng)分的影響    楊起簡;路平;劉玉芬;李海強;

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推廣機械化秸稈還田 促進縣域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展    朱鳳梧

丹陽秸稈還田顯成效    丁漢平蔣須俊

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省農(nóng)墾六成麥地秸稈還田    王戴群記者 孫全龍

大榮集團氰胺化鈣變身催腐劑    梁建統(tǒng)

9.2萬畝棉花實施秸稈還田    通訊員 劉世全

應大力推廣秸稈還田技術    安徽鳳陽縣 田益全

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

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

全市秸稈還田將達100萬畝    劉璇　陳志奎

土壤養(yǎng)分預測方法的比較研究    徐麗華

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不同土類土壤養(yǎng)分時空變異與水稻精確施肥決策支持系統(tǒng)研究    高輝

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

田間土壤養(yǎng)分與作物產(chǎn)量的時空變異及其相關性研究    許紅衛(wèi)

長期不同施肥模式下潮土肥力演變規(guī)律與持續(xù)利用研究    黃紹敏

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

水旱輪作條件下秸稈還田的培肥和增產(chǎn)效應    武際

不同放牧壓草原休牧后土壤養(yǎng)分和植物群落變化的研究    劉忠寬

離子交換樹脂膜提取土壤養(yǎng)分技術研究    程明芳

還田秸稈腐解特征及其對稻田土壤碳庫的影響研究    陳尚洪

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

保護性耕作對土壤理化性狀及作物產(chǎn)量與品質(zhì)的影響    王亞雷

耕地土壤養(yǎng)分空間變異與地力評價研究    張鐵嬋

豫中煙區(qū)土壤養(yǎng)分空間變異及其管理分區(qū)    張明

采煤塌陷區(qū)土壤養(yǎng)分循環(huán)及對生態(tài)環(huán)境的影響研究    蘇敏

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)玉米秸稈還田機械化耕作技術研究    李萬良

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

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