不同种植模式及秸秆还田对旱地农田土壤肥力及土壤有机碳的影响

【摘要】：陕西省旱作耕地面积占全省耕地65.13%，达到近222.8万hm2。但由于降雨较少，土壤贫瘠等原因造成生产水平较低。研究表明，秸秆还田可有效补充和平衡土壤养分，增加土壤有机质积累，改善土壤理化性状，提高土壤肥力，促进增产增效。为此，本研究于渭北旱区合阳县通过长期定位试验研究不同种种植模式下秸秆还田对土壤养分及土壤有机碳的影响。综合比较不同种种植模式下土壤肥力以及生产效益，为提出一套较为合理的旱地农田生产和管理方案提供依据，对旱地农田可持续生产、土壤肥力的提升以及生产效益的提高有重要的理论和实践意义。取得的主要结论如下： 1不同秸秆还田模式对土壤速效及全效养分含量的影响 连续五年种植作物，各种模式下都能增加土壤中速效养分含量，秸秆还田对速效磷及速效钾的增加最为显著，但不能看出秸秆还田处理比秸秆移出处理对速效氮含量的有利影响。速效磷含量最高的处理为轮作+秸秆还田模式，速效钾含量最高的为春玉米秸秆还田处理。试验不能增加全氮的含量，对土壤全磷有增加作用。而且对土壤全效养分，秸秆还田处理与秸秆移出处理间没有显著差异，看不出明显的增加或是减缓降低的趋势。 2不同秸秆还田模式对土壤有机碳的影响 在连续五年种植作物的各种模式中，土壤中有机碳含量增加的皆为秸秆还田处理，尤其以轮作+秸秆还田的两个处理WS-S、WS-SS为最高，分别为8.42g/kg和8.43g/kg，含量最低的为NF的7.06g/kg。说明秸秆对土壤有机碳含量有明显的增加作用，只要是种植作物有秸秆遗留也会比空白休闲含量高。 3不同秸秆还田模式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响 经过五年试验后土壤有机碳含量上升了而各种活性有机碳含量反而下降了，说明在本试验条件下，不管是秸秆还田还是秸秆移出，长期种植作物都只能提高土壤有机碳含量却没有改良土壤的质量。但在秸秆还田处理下土壤活性有机碳的下降幅度较小，说明秸秆还田对减缓土壤活性有机碳消耗、保持土壤质量还是有一定的积极作用。 4不同秸秆还田模式对作物产量的影响 2010年单季种植冬小麦产量最高的为WS冬小麦秸秆还田处理，最低的为WS-S冬小麦秸秆还田-大豆填闲处理，2011年结果相反。原因可能有两方面：一是多年不同的连作及轮作耕作模式，使得冬小麦连作的自毒作用表现出来，而豆科植物根系中留下了有益于下季作物的菌种；二是单独的冬小麦秸秆还田处理造成土壤中碳氮比失衡。其余处理的结果一致，两年的春玉米产量在处理间变化不大，最高的一直是MS春玉米秸秆还田处理。在冬小麦-夏玉米轮作模式WN-SN和WS-SS中，是进行秸秆还田的WS-SS处理产量高于WN-SN秸秆移出处理。 【关键词】：秸秆 有机碳 养分 产量
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S158
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 文献综述12-21
• 1.1 研究背景12-13
• 1.1.1 陕西农业发展现状12
• 1.1.2 秸秆作用及我国秸秆利用现状12-13
• 1.2 研究目的和意义13-14
• 1.3 国内外研究进展14-21
• 1.3.1 我国秸秆资源及秸秆还田技术14-15
• 1.3.1.1 秸秆资源量及主要利用途径14
• 1.3.1.2 秸秆还田技术14-15
• 1.3.2 秸秆还田对土壤大量营养元素的影响15-16
• 1.3.2.1 秸秆还田对土壤氮素的影响15
• 1.3.2.2 秸秆还田对土壤磷素的影响15-16
• 1.3.2.3 秸秆还田对土壤钾素的影响16
• 1.3.3 秸秆还田对土壤有机碳的影响16-19
• 1.3.3.1 秸秆还田对土壤有机碳含量的影响16-17
• 1.3.3.2 秸秆还田对土壤有机碳组分的影响17
• 1.3.3.3 秸秆还田对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响17-19
• 1.3.4 秸秆还田对作物产量的影响19
• 1.3.5 不同种植模式对作物生长的影响19-21
• 第二章 研究区概况与研究方法21-24
• 2.1 研究区概况21
• 2.2 研究内容21
• 2.3 实验设计21-22
• 2.4 测定项目与方法22-23
• 2.4.1 土壤主要养分指标22
• 2.4.2 土壤活性有机碳22-23
• 2.4.3 碳库管理指数 CMI 计算方法23
• 2.4.4 作物产量23
• 2.5 数据分析23-24
• 第三章 结果与分析24-38
• 3.1 不同秸秆还田模式对土壤速效养分的影响24-26
• 3.1.1 速效氮24-25
• 3.1.2 速效磷25-26
• 3.1.3 速效钾26
• 3.2 不同秸秆还田模式对土壤全效养分的影响26-29
• 3.2.1 全氮27-28
• 3.2.2 全磷28-29
• 3.3 不同秸秆还田模式对土壤各种有机碳的影响29-35
• 3.3.1 有机碳29-30
• 3.3.2 活性有机碳30-31
• 3.3.3 中活性有机碳31-32
• 3.3.4 高活性有机碳32
• 3.3.5 土壤碳库管理指数（CMI）32-35
• 3.4 不同秸秆还田模式对作物产量的影响35-36
• 3.5 相关性分析36-38
• 第四章 讨论与结论38-41
• 4.1 不同秸秆还田模式对土壤速效养分的影响38
• 4.2 不同秸秆还田模式对土壤全效养分的影响38
• 4.3 不同秸秆还田模式对土壤有机碳的影响38-39
• 4.4 不同秸秆还田模式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响39
• 4.5 不同秸秆还田模式对作物产量的影响39-41
• 参考文献41-46
• 致谢46-47
• 个人简介47

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