水稻秸秆还田腐解规律及对土壤养分和酶活性的影响

【摘要】：秸秆直接还田是秸秆资源有效利用最直接、最有效的途径,秸秆还田能够把作物吸收的大部分营养元素归还到土壤,是农业可持续发展的重要途径。本试验采用小区试验与盆栽试验相结合的方式,探索水稻秸秆还田养分释放规律,对土壤养分含量和水稻产量的影响,试验结果表明： 水稻秸秆还田的第一个生育季节内秸秆的腐解量明显高于第二个生育季,第一个水稻生育季节秸秆腐解可达到53.67%,第二个水稻生育季为14.07%,在水稻第一季收获后截至第二季整地期间还田秸秆腐解量很少。氮、磷、钾、碳养分释放速率大小顺序为：钾磷氮≈碳。 土壤溶液中无机氮随着水稻生育期的推进呈现逐渐降低的变化规律,在追施尿素后无机氮出现一个明显峰值。水稻秸秆还田降低了土壤溶液中无机氮含量,其中水稻秸秆还田溶液中铵态氮含量增加,且铵态氮含量表现为伴随水稻生长缓慢下降；土壤溶液中硝态氮含量降低,随着水稻的生长硝态氮含量下降速度呈现先快后慢的规律,追施尿素能够使溶液中铵态氮和硝态氮含量升高出现峰值。土壤溶液中磷含量较低,其变化规律表现为前期减少量较大,后期减少量较小。土壤溶液中钾浓度随着水稻生育期的推进呈现逐渐降低的趋势,且表现为中期浓度急剧降低。秸秆还田显著提高了溶液中钾素含量。 连续秸秆还田对土壤养分有明显影响。连续秸秆还田使土壤有机质含量有增加趋势,平均每年增加0.241g/kg,增加了土壤中全氮、硝态氮、铵态氮含量,对土壤中全磷和速效磷含量的影响不明显,连续秸秆还田能够显著增加土壤中全钾和速效钾含量,且秸秆还田量越大钾含量越高。 秸秆还田对土壤酶活性有一定的影响。脲酶在整个取样时期内活性呈现升高--降低--升高的变化趋势,秸秆还田处理脲酶平均活性445.5mg (g·d)-1,较不还田处理平均活性570.5mg (g·d)-1低28.1%。转化酶活性呈现先升高后降低,且前三次取样时转化酶活性高于其他时期,之后转化酶活性变化不大；秸秆还田处理转化酶平均活性20.2mg (g·d)-1,较不还田处理平均活性16.2mg (g·d)-1高19.8%。秸秆还田处理酸性磷酸酶活性波动较大,最大值出现在8月21日,最低值出现在9月1日,酶活性差值超过200mg (g·d)-1,不还田处理酶活性表现为降低--升高--降低,秸秆还田处理与不还田处理平均活性相差很小。过氧化氢酶两个处理在整个取样时期内酶活性变化规律比较一致,呈先降低后升高的规律,而且处理间差异不明显。 秸秆还田对水稻产量有一定的影响。当秸秆还田量在80g/盆(12500kg/hm2)以下时,对水稻产量影响不明显；当秸秆还田量在80-160g/盆之间时,对水稻的生长及产量起到负面作用,随着还田量的增加,产量呈现下降趋势,且极显著。 【关键词】：稻草还田 腐解规律 土壤 养分 产量
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S158
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 前言11-23
• 1.1 目的与意义11-12
• 1.2 国内外研究动态12-23
• 1.2.1 秸秆还田的培肥作用12-13
• 1.2.2 还田秸秆的腐解规律13-15
• 1.2.3 秸秆还田对土壤溶液养分的影响15-16
• 1.2.4 秸秆还田对土壤养分和理化性质的影响16-19
• 1.2.5 秸秆还田对土壤关键酶活性的影响19-21
• 1.2.6 秸秆还田对水稻产量的影响21-23
• 2 材料与方法23-28
• 2.1 试验设计23-26
• 2.1.1 试验地点23
• 2.1.2 试验处理23-26
• 2.2 土壤溶液的取样方法26
• 2.3 土壤取样方法26-27
• 2.4 测定方法27
• 2.5 数据分析27-28
• 3 结果与分析28-52
• 3.1 水稻秸秆腐解规律28-34
• 3.1.1 还田秸秆质量的变化28
• 3.1.2 还田秸秆中碳素变化28-29
• 3.1.3 还田秸秆中氮素变化29-31
• 3.1.4 还田秸秆中磷素变化31-32
• 3.1.5 还田秸秆中钾素变化32-33
• 3.1.6 还田秸秆养分释放速率的比较33-34
• 3.1.7 还田秸秆碳氮比的变化34
• 3.2 秸秆还田量对土壤溶液养分含量的影响34-39
• 3.2.1 秸秆还田量对土壤溶液中无机氮含量的影响34-37
• 3.2.2 秸秆还田量对土壤溶液中磷含量的影响37-38
• 3.2.3 秸秆还田量对土壤溶液中钾含量的影响38-39
• 3.3 不同秸秆还田量对土壤养分含量的影响39-44
• 3.3.1 不同秸秆还田方式对土壤氮的影响39-41
• 3.3.2 不同秸秆还田方式对土壤磷的影响41-42
• 3.3.3 不同秸秆还田方式对土壤钾的影响42-43
• 3.3.4 不同秸秆还田方式对土壤有机质的影响43-44
• 3.4 秸秆还田对水稻土壤酶活性的影响44-50
• 3.4.1 秸秆还田对水稻土壤脲酶活性的影响44-46
• 3.4.2 秸秆还田对水稻土壤转化酶活性的影响46-47
• 3.4.3 秸秆还田对水稻土壤酸性磷酸酶活性的影响47-48
• 3.4.4 秸秆还田对水稻土壤过氧化氢酶活性的影响48-50
• 3.5 水稻秸秆还田对水稻产量的影响50-52
• 3.5.1 不同秸秆还田方式对水稻产量的影响50
• 3.5.2 不同秸秆还田量对水稻产量的影响50-52
• 4 讨论52-56
• 4.1 还田秸秆养分释放特点52
• 4.2 水稻秸秆还田对土壤养分的影响52-54
• 4.3 水稻秸秆还田对土壤相关酶的影响54-55
• 4.4 不同秸秆还田量对水稻产量的影响55-56
• 5 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-67
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文67

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