秸秆处理下冬小麦生长及土壤微型生物群落动态研究

【摘要】：秸秆因含有大量的土壤生态系统所需的营养物质而广泛的应用于农业生产,秸秆还田为农作物提供所需营养元素,同时对土壤中根际微型土壤动物产生影响。本研究采用盆栽实验的方法,研究不同秸秆条件对作物生长发育和冬小麦的根际微型生物群落动态的影响。主要从以下几个方面进行研究,在不同秸秆处理的盆栽实验中,研究冬小麦根系、微生物、线虫、土壤理化性质。模拟大田冬小麦种植模式,研究秸秆还田量对根际微型生物群落动态的影响,微型生物群落动态与作物发育的关系。不同量的秸秆处理设计为3000 kg/hm~2(Ⅰ)、6000 kg/hm~2(Ⅱ)、9000 kg/hm~2(Ⅲ)、12000 kg/hm~2 (Ⅳ)4个处理,以不添加秸秆为对照(ck),对冬小麦生长、产量及根系特征中根长度、根直径、表面积、体积进行动态研究;并研究微生物细菌、真菌、放线菌群落动态;线虫不同功能群中食真菌性线虫、食细菌性线虫、植食性线虫、杂食捕食性线虫群落动态。结果显示,不同处理下冬小麦干物质积累呈S型增长趋势,随着秸秆添加量的增加,干物质积累增加,9000 kg/hm~2达最大。不同处理下冬小麦根长生长趋势相同,生育前期呈快速生长阶段,扬花期根长随秸秆添加量增加而增长,花后根长生长缓慢;根直径各处理在生育期都呈增长趋势,在拔节期到孕穗期生长快速,后期生长缓慢,根面积、根体积在生育期都呈平稳增长趋势,各处理增长趋势相同。秸秆施入量为9000 kg/hm~2时产量最大。 微生物群落动态研究结果显示,添加秸秆的处理中微生物量高于对照,而且在全生育期内表现为s型增长趋势,在冬小麦拔节期到扬花期,9000 kg/hm~2处理下微生物密度最高,ck处于低水平;细菌、真菌、放线菌,在9000 kg/hm~2处理下亦最大。相关分析显示,拔节-孕穗期微生物密度与秸秆使用量为正相关关系。 线虫研究结果显示,4次取样共检测到线虫36个属,在整个生育期不同处理下线虫密度都呈先增长后下降趋势,孕穗期达最大,其中9000 kg/hm~2、12000 kg/hm~2处理中较高,显著高于其它处理。拔节-孕穗期杂食、捕食性线虫为优势类群,孕穗期以后食细菌性线虫占优势。孕穗-扬花期,9000 kg/hm~2处理下的食真菌性线虫、食细菌性线虫、植食性线虫最高。经相关分析显示,线虫密度与秸秆施用量、根长呈正相关。 研究土壤中的理化性质,不同处理间也有明显不同。经分析显示,除了在拔节期,9000 kg/hm~2处理下的有机质含量最低。氮含量随着冬小麦的生长呈下降趋势。 因此,秸秆施入量为9000 kg/hm~2时,相应的微生物、线虫群落动态和土壤的养分含量最适合小麦的生长。 【关键词】：秸秆 土壤微生物 土壤线虫 冬小麦
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S512.11;S154.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 前言11-19
• 1.1 秸秆所含养分及利用情况11-12
• 1.1.1 我国秸秆资源利用现状11
• 1.1.2 秸秆所含养分11-12
• 1.2 秸秆还田效应12-13
• 1.2.1 养分效应12
• 1.2.2 土壤效应12
• 1.2.3 环境效应12-13
• 1.2.4 经济效用13
• 1.3 秸秆的分解13
• 1.4 秸秆还田对微生物和线虫的影响13-15
• 1.4.1 秸秆对微生物的影响13-14
• 1.4.2 秸秆对土壤线虫的影响14-15
• 1.5 秸秆还田量15
• 1.6 研究的背景及意义15-16
• 1.7 研究内容16-17
• 1.7.1 秸秆对土壤根际微型生物群落的影响16
• 1.7.2 秸秆对冬小麦根系发育的影响16
• 1.7.3 冬小麦根系发育与土壤生物的关系16-17
• 1.8 技术路线17-19
• 2 材料和方法19-25
• 2.1 研究区自然概况19
• 2.2 实验设计19-20
• 2.3 主要试剂20
• 2.4 主要设备20
• 2.5 采样方法20-21
• 2.6 测定项目及方法21-25
• 2.6.1 植物根的检测21
• 2.6.2 线虫的检测、分类21-22
• 2.6.3 微生物的检测22
• 2.6.4 土壤理化性质的检测22-24
• 2.6.4.1 扩散法测土壤中的碱解氮22-23
• 2.6.4.2 重铬酸钾法测有机质23-24
• 2.6.5 计算方法及数据分析24-25
• 3 结果与讨论25-53
• 3.1 不同秸秆处理的冬小麦生长发育25-31
• 3.2 不同秸秆处理下微生物群落动态31-37
• 3.3 不同秸秆处理的线虫群落动态37-44
• 3.3.1 土壤线虫群落结构38-41
• 3.3.2 线虫功能群结构及动态41-44
• 3.4 土壤理化性质44-47
• 3.4.1 有机质的分解45-46
• 3.4.2 土壤中碱解氮的测定46-47
• 3.6 相关性分析47-53
• 3.6.1 拔节期土壤微型生物和作物之间的相关性47-48
• 3.6.2 孕穗期土壤微型生物和作物与线虫之间的相关性48-49
• 3.6.3 扬花期土壤微型生物和作物与线虫之间的相关性49-50
• 3.6.4 成熟期土壤微型生物和作物与线虫之间的相关性50-53
• 4 结论与展望53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-60

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