稻麦两熟制秸秆沟埋还田作用特点研究

【摘要】：我国是农业大国,每年农作物桔秆产量近7亿吨,是数量巨大的一种资源。长江中下游的稻麦两熟制地区作物产量高,现有的秸秆还田方式无法完全解决秸秆还田中因数量大、时间紧而导致的一些问题。秸秆沟埋还田是指作物收获后在田间按一定间距挖沟,将秸秆集中在沟内掩埋并覆土的一种措施,可望实现秸秆的全量、深埋和机械化还田,并可实现少动土、深翻土和增强土壤碳汇的效果。本文通过实验研究秸秆沟埋还田的作用特点,为开发相应技术体系奠定基础。 本研究主要通过大田试验与盆栽模拟试验进行了如下研究：①秸秆沟埋还田对土壤物理性状的影响,②沟埋秸秆深度和埋草集中度对秸秆腐解和CO2排放通量的影响,③沟埋秸秆对氮的拦截与吸附作用,④秸秆掩埋沟对稻麦生长的影响。得到以下主要结论： 1)秸秆沟埋还田可有效改善土壤水热条件 降雨停止3 d内,埋草沟具有与排水沟相近的土壤降渍效果,距埋草沟和排水沟越近的地方,土壤含水量降低越快,埋草沟和排水沟的降渍效果比较接近。连续降雨后,不同沟深埋草沟的降渍效果优劣排序为30 cm20 cm40 cm50 cm。30cm深草沟排水流速最大,大约在71.4 mL/min。秸秆还田后秸秆以上土层(距地表5cm)温度昼夜变化幅度比对照(未开沟处理)大,秸秆层(距地表20cm)以下土层土壤温度昼夜变化幅度比对照小,低温时秸秆层具有一定的保温作用；通过秸秆沟埋可导致耕作层土壤容重降低,埋草540 d后埋草沟上7cm-14cm土壤容重仍比对照低0.09g/cm3,所以经过多季实施沟埋秸秆还田后可望明显降低耕作层土壤的容重。 2)沟埋秸秆深度和埋草集中度显著影响秸秆腐解速度与CO2排放通量 本试验运用尼龙网袋法和原位静态碱液吸收法对不同埋草深度和埋草量的秸秆腐解进度和CO2排放通量的测定结果表明：沟埋秸秆的腐解速度受埋草深度的影响明显,水稻秸秆沟埋深度为15 cm和20 cm时腐解速度最快,小麦秸秆沟埋深度为25 cm和30 cm时腐解速度最快；水稻秸秆的埋深超过10cm的处理均表现出第1季腐解快,第2季腐解慢。埋深50cm处理秸秆第2季失重最少,失重率仅为1.85%。水稻秸秆还田初期土壤CO2通量随埋草的深度逐步减小,表明增加埋草深度有利于减少秸秆还田条件下农田土壤CO2排放量,具有提高土壤碳汇能力的效果；不同埋草量处理的土壤CO2通量随着埋草量的增加而增大,但是单位埋草量CO2排放通量随着埋草量的增加而减小,表明增加秸秆掩埋的集中度可以增强土壤碳汇的效果。 3)秸秆还田对减少土壤氮素流失具有明显效果 通过不同施氮浓度处理的盆栽模拟实验,测定了土壤、秸秆及浸泡液氮素含量,结果表明：秸秆对土壤溶液氮素具有较强的吸附能力,环境溶液浓度含氮量从150mg/L提高到2400 mg/L时,1g秸秆对氮素的吸附量从2.4 mg增加到7.2 mg；计算结果表明每克秸秆对周边溶液中氮素的理论最大吸附量为9 mg；土壤中集中掩埋形成的秸秆层对下渗氮素具有一定的拦截作用,在常规施肥量(18 kg/mu纯氮)条件下每克秸秆拦截的氮素可达0.852 mg。可见秸秆还田可以减少土壤氮素的流失。 4)适当增加秸秆沟埋深度和埋草量对稻麦生长无不良影响 埋草深度为10 cm、埋稻草量为3 kg/m(或麦秸秆1.5kg/m)和4 kg/m(或麦秸秆2kg/m)处理的出苗数、有效穗数和穗粒数比对照显著减少,对作物生长不利。埋草量≤3kg/m稻草或1.5kg/m麦草(均为1.5倍全量还田)和沟深≥20cm的处理对稻麦生长的影响较小。适当的埋草深度和埋草量对作物生长无不良影响。 【关键词】：秸秆还田 土壤物理性状 稻麦两熟制 土壤养分拦截
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 文献综述12-22
• 1.1 秸秆还田途径12-14
• 1.1.1 直接还田12-13
• 1.1.2 间接还田13-14
• 1.2 还田秸秆腐解研究14-15
• 1.2.1 还田秸秆的腐解特征及机制14-15
• 1.2.3 还田秸秆腐解的研究方法15
• 1.3 秸秆还田对土壤的影响15-17
• 1.3.1 秸秆还田对土壤结构的影响15-16
• 1.3.2 秸秆还田对土壤养分的影响16
• 1.3.3 秸秆还田对土壤温度和水分的影响16-17
• 1.4 秸秆还田对作物生产的影响17
• 1.5 秸秆还田减少养分流失的研究进展17-19
• 1.5.1 农田养分流失现状17-18
• 1.5.2 秸秆还田减少氮肥流失的研究18-19
• 1.5.3 秸秆的吸附能力研究现状19
• 1.6 秸秆还田存在的问题19-22
• 1.6.1 土壤翻耕的问题19
• 1.6.2 作物出苗的问题19-20
• 1.6.3 病虫草害的问题20
• 1.6.4 效益和成本问题20-22
• 第二章 研究思路与技术路线22-26
• 2.1 项目来源22
• 2.2 秸秆沟埋还田基本思路22-23
• 2.3 研究意义23
• 2.4 研究内容23-24
• 2.4.1 秸秆沟埋还田对土壤物理性状的影响23
• 2.4.2 不同沟埋深度条件下稻麦秸秆的腐解特点23
• 2.4.3 沟埋深度和埋草集中度对CO_2排放的影响23-24
• 2.4.4 沟埋秸秆对氮的拦截与吸附作用研究24
• 2.4.5 秸秆掩埋沟对稻麦生长的影响24
• 2.5 技术路线24-26
• 第三章 秸秆沟埋还田对土壤物理性状的影响26-38
• 3.1 材料与方法26-29
• 3.1.1 试验地概况26
• 3.1.2 试验设计26-28
• 3.1.3 田间管理28
• 3.1.4 调查测定内容与方法28-29
• 3.2 结果与分析29-36
• 3.2.1 秸秆沟埋还田对土壤水分的影响29-32
• 3.2.2 埋草沟的渗漏液流速32-33
• 3.2.3 草沟对秸秆上下层土壤温度的影响33-35
• 3.2.4 埋草沟对土壤容重和总孔隙度影响的后效35-36
• 3.3 讨论36-38
• 第四章 沟埋秸秆深度和埋草集中度对秸秆腐解和CO2排放的影响38-46
• 4.1 材料与方法38-40
• 4.1.1 试验地概况38
• 4.1.2 试验设计38-39
• 4.1.3 试验的实施与管理39
• 4.1.4 测定内容与方法39-40
• 4.2 结果与分析40-45
• 4.2.1 埋草深度对秸秆腐解进度的影响40-42
• 4.2.2 埋草深度对CO_2排放通量的影响42-43
• 4.2.3 埋草集中度对CO_2排放通量的影响43-45
• 4.3 讨论45-46
• 第五章 沟埋秸秆对可溶性氮的拦截与吸附作用研究46-56
• 5.1 材料与方法46-48
• 5.1.1 试验设计46-47
• 5.1.2 试验的实施与管理47
• 5.1.3 测定内容与方法47-48
• 5.2 结果与分析48-54
• 5.2.1 秸秆对氮素的拦截作用48-52
• 5.2.2 秸秆对水分和氮素的吸附作用52-54
• 5.3 讨论54-56
• 第六章 秸秆掩埋沟对稻麦生长的影响56-62
• 6.1 材料与方法56-57
• 6.1.1 试验地概况56
• 6.1.2 试验设计56
• 6.1.3 田间管理56
• 6.1.4 调查测定内容与方法56-57
• 6.2 结果与分析57-61
• 6.2.1 沟深和埋草量对水稻的影响57-60
• 6.2.2 沟深和埋草量对小麦的影响60-61
• 6.3 讨论61-62
• 第七章 结论与展望62-66
• 7.1 主要结论62-63
• 7.1.1 沟埋还田可有效改善土壤水热条件62
• 7.1.2 沟埋秸秆深度显著影响秸秆的腐解速度62
• 7.1.3 沟埋秸秆深度和埋草集中度显著影响CO_2排放通量62-63
• 7.1.4 沟埋秸秆对氮素具有拦截吸附作用63
• 7.1.5 适当增加秸秆沟埋深度和埋草量对稻麦生长无不良影响63
• 7.2 研究展望63-64
• 7.2.1 秸秆沟埋还田技术的应用前景63
• 7.2.2 秸秆沟埋还田技术研究的侧重点63-64
• 7.3 主要创新点和不足64-66
• 7.3.1 主要创新点64
• 7.3.2 不足之处64-66
• 参考文献66-74
• 硕士期间发表的相关论文74-76
• 致谢76

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

小麦秸秆粉碎还田量试验初报    吴玉荣;

长期秸秆还田培肥砂姜黑土的效应    李录久,柳开瑜,胡永年,杨哲峰,徐志斌,苗春雷,肖凤体

秸秆还田对作物产量及土壤养分的影响    李孝勇,武际,朱宏斌,王允青

稻草秸秆基活性炭对苯酚和亚甲基蓝的吸附性能研究    韩彬;薛罡;荣达;周美华;

三峡库区坡地生态工程控制土壤养分流失研究——以等高植物篱为例    许峰,蔡强国,吴淑安,张光远,丁树文,蔡崇法

毕节地区小麦秸秆覆盖还土试验研究    谢文,郑元红,胡娟,陆笛,申玲

黄土高塬旱地小麦草肥覆盖耕作技术研究    许卓民,张明义,苗元礼

高留麦茬的整体效应与配套技术研究    吴崇海，李振金，顾士领

腐秆灵堆沤稻草还田对水稻产量的影响    刘义明,韩玉芬

玉米秸秆整株原位翻压还田技术研究    马永良,郝晋珉,吕润海,张书奎,崔四平

秸秆还田养分释放规律及稻草化感作用研究    李逢雨

水稻整株秸秆还田机参数优化设计与试验研究    张明秋

中国农业非点源污染    胡星明;

有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究    赵明;赵征宇;蔡葵;于秋华;王文娇;

有机无机肥料长期配施对作物产量及氮素吸收利用的影响    晁赢;李絮花;赵秉强;左余宝;林治安;

不同养分配比控释掺混肥对番茄生长及产量的影响    张玉华;王秀峰;张民;王连新;史庆华;魏珉;杨凤娟;

农田氮肥的动态变化及施氮对小麦产量与品质影响的研究进展    苏诗杰;付清勇;朱思海;赵媛媛;

应用“3414”设计对潮土区小麦氮、磷、钾最佳施用量的研究    孟泽凤;李放;孟霞;刘怀龙;刘晓丽;王毅;

山东省主要土壤类型甘薯肥料利用率研究    董晓霞;孙泽强;张立明;王学君;王庆美;谢备涛;郑东峰;

聚合物包膜缓/控释肥料的研究进展    范本荣;沈玉文;江丽华;林海涛;刘兆辉;

控释复合肥对草莓生长发育、品质及经济效益的影响    冯志文;宋凯;王翠玲;张继祥;

山东省苹果园肥料施用现状调查分析    魏绍冲;姜远茂;

从水动力学特征探讨淮北地区地下水污染防治对策    钱家忠;施小泉;胡淑恒;

玉米秸秆在人工瘤胃反应器中的厌氧转化    岳正波;胡真虎;俞汉青;

秸秆、蓝藻和餐厨废弃物等生物质资源化利用的进展与探讨    翟志军;李俊;陈祥松;吴金勇;姚建铭;

覆盖免耕对棉田土壤物理性质及棉花生理特性的影响    郑曙峰;王维;徐道青;屈磊;

加快农村土地综合整治 促进城乡统筹发展    张凤荣;

南京淳东灌区WRSIS湿地子系统的改进及其减污效应研究    李琳娜;邵孝侯;李铃君;刘钰;黄万勇;朱亮;吴七斤;徐征;

长沙地区低碳农业发展的几点思考    蔡立湘;纪雄辉;彭新德;李明德;倪笑;

秸秆揉碎加工机械及工艺的试验研究    李林;张庆旭;赵满全;赵振国;

青贮饲料收获机关键部件设计与应用研究    赵满全;韩宝生;佘大庆;刘伟峰;刘汉涛;陈铁英;

玉米秸秆去叶装置设计与试验    朱新华;杨中平;郭康权;吴永锋;查峥;

控释肥高分子残膜的降解动态及对土壤生物学效应的影响研究    包丽华

砂姜黑土区小麦玉米轮作秸秆全量还田对冬小麦的生理生态效应    屈会娟

砂姜黑土区小麦玉米一年两熟秸秆全量还田对夏玉米生育及产量影响研究    沈学善

不同耕作措施对绿洲灌区冬小麦“根土系统”的影响    冯福学

施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究    贺春燕

保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响    杨江山

填闲作物阻控设施蔬菜土壤硝态氮累积和淋失的研究    吉艳芝

生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响    刘玉学

肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响    鲁洪娟

基于水稻叶片生理生态学特征的氮营养诊断    李金文

模拟氮沉降对三峡库区两种土壤碳、氮和盐基离子淋失的影响    刘仁燕

养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响    毕磊

不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点    杨莹莹

鄂北岗地不同品种冬小麦氮效率差异性的研究    柴彦君

长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征    闫鸿媛

油菜轻简化生产中几项养分管理关键技术的初步研究    苏伟

武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论    杨文静

免耕稻田磷素动态及组分特征的研究    通乐嘎

丹江口库区作物轮作系统生产力和养分流失特征及麦套稻施肥研究    李承力

水土保持生态修复区域差异研究    聂斌斌

秸秆还田对土壤肥力及酥梨产量的影响    周波

长期秸秆还田培肥砂姜黑土的效应    李录久,柳开瑜,胡永年,杨哲峰,徐志斌,苗春雷,肖凤体

太湖稻麦地区秸秆还田增产及培肥效果    王振忠,董百舒,吴敬民

秸秆还田对作物产量及土壤养分的影响    李孝勇,武际,朱宏斌,王允青

机械化秸秆还田技术及配套机具(综述)    夏萍,江家伍

蜂窝煤渣的改性及其在水溶液中的吸附特性    郝存江

内蒙古典型草原主要植物群落土壤呼吸的初步研究    崔骁勇,王艳芬,杜占池

不同施肥对稻麦养分吸收利用的影响    田秀英,石孝均

磷肥、有机肥对土壤有机磷及磷酸酶活性的影响    孟娜;廖文华;贾可;刘建玲;

寒地井灌水稻全程地膜覆盖节水增温栽培要点与增产机理    罗宝君

免耕播种机防堵与排种装置试验研究    廖庆喜

双辊秸秆还田旋耕机的研制开发    刘小伟

超高茬麦田套稻施肥技术研究    秦天斐

旋耕埋秆技术研究与试验    张在平

稻麦两熟条件下不同土壤耕作方式与秸秆还田效用分析    刘世平;聂新涛;张洪程;戴其根;霍中洋;许轲;

稻麦两熟制不同耕作方式与秸秆还田土壤肥力的综合评价    刘世平;陈后庆;聂新涛;戴其根;霍中洋;许轲;张洪程;

稻田春玉米秸秆还田对晚稻和土壤肥力的效应    刘书槐,周晓毛,李林,杨光立

快速秸秆还田　改善土壤结构    胡玉信

浅议陇南地区的秸秆还田    杨兴宏

浅论秸秆还田    傅雨露

寒地水稻秸秆还田技术应用初报    宋传义,樊君,周侠,王芳

我国秸秆还田技术现状与发展前景    吕小荣,努尔夏提·朱马西,吕小莲

提高土壤肥力的一项有效措施——秸秆还田    范琼文

红壤水田秸秆还田对三熟各季作物的增产效应    王国法，蒋彭炎，陆龙泉，吴柏荣

稻麦两熟制不同耕作方式与秸秆还田周年生产力的综合评价    刘世平;陆建飞;庄恒扬;张洪程;

稻麦两熟制不同耕作方式与秸秆还田周年生产力的综合评价    刘世平;张洪程;戴其根;霍中洋;许轲;

秸秆还田机械化技术比较研究    周勇;黄海东;吴一鸣;

机械化秸秆还田技术的应用及其展望    陈新;张瑞宏;

成都平原麦稻双免耕秸秆还田技术模式    汤永禄;黄钢;郑家国;李朝苏;邓先和;付书明;

酵素菌在秸秆还田中的应用研究    朱绍林;乔红梅;姜晓清;周明;

玉米秸秆安全还田方法的研究    刘武仁;郑金玉;冯艳春;刘凤成;罗洋;邱贵春;蔡红岩;

作物秸秆还田对改善土壤生态环境的研究    何建新;王志进;朱建桦;张晓建;严玉娟;

浅论农业秸秆生物质能源综合利用的技术途径    袁梅;

提高秸秆综合利用率 减少环境污染    樊旭;

大荣集团氰胺化钙变身催腐剂    梁建统

秸秆还田需注意的问题    刘旭

说说机械化秸秆还田    秋林

秸秆还田的麦田管理注意啥？    王玉堂

我区力推秸秆还田沃土工程技术    记者　宋春风 通讯员　陈彦毅

省农垦六成麦地秸秆还田    王戴群记者 孙全龙

9.2万亩棉花实施秸秆还田    通讯员 刘世全

秸秆还田——提高“白板土”肥力的有效措施    记者 付凡军 实习生 秦向瑞

应大力推广秸秆还田技术    安徽凤阳县 田益全

驿城区农机局抓好玉米机收和秸秆还田工作    本刊记者 吕磊通讯员 胡军锋

小麦/玉米轮作条件下秸秆还田钾素效应研究    王志勇

黄土高原农田综合地力及碳汇特征对连续多年玉米秸秆全量还田的响应    慕平

水旱轮作条件下秸秆还田的培肥和增产效应    武际

基于试验与模型的C、N循环研究    潘志勇

长期施钾对北方典型土壤钾素及作物产量、品质的影响    谭德水

稻麦两熟制不同耕作栽培方式对农田生态环境和周年生产力的影响    刘世平

多熟复种稻田土壤耕作和秸秆还田的效应研究    陈冬林

保护性耕作措施对农田土壤健康状况的影响及作物响应研究    韩宾

土壤过程的系统学分析初探——以连续秸秆还田土壤中氮素转化过程为例    李贵桐

不同农业措施影响下土壤微生物多样性演化规律研究    范丙全

周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量、品质及稻季温室气体排放的影响    王子臣

稻麦两熟制秸秆沟埋还田作用特点研究    刘春晓

高产稻麦两熟制条件下秸秆还田效应的研究    夏炎

高产农田生态系统不同秸秆还田模式和施肥水平对作物生长的影响研究    赵彩霞

吉林省雨养农业区玉米秸秆还田机械化耕作技术研究    李万良

秸秆还田条件下稻麦生产密肥调控技术研究    吴延华

稻麦两熟制秸秆还田环境效应及全程机械化配套农艺研究    周炜

双辊秸秆还田旋耕机的研制开发    刘小伟

秸秆还田和氮肥施用对夏玉米生育及产量影响的研究    霍竹

稻田保护性耕作对土壤水分及作物产量的影响研究    卿明福