秸秆生物炭的坡耕地主要粮食作物节水增产与水土保持效应
[Abstract]:Heilongjiang Province is an important grain production base in China. However, the shortage of water resources and the expanding area of soil erosion seriously restrict the development of agriculture and economy in this area, threaten the balance of ecosystem, and become an important factor restricting the sustainable development and food security in this area. In order to explore the effects of straw biochar on water-saving, yield-increasing and soil and water conservation of main grain crops on Sloping Farmland in Heilongjiang Province, the experiment was conducted in Beian City, Heilongjiang Province in 2015. In the experiment, the data of runoff, sediment and sediment collection were collected by artificial observation, TDR, automatic runoff recording system and sediment collection system. The runoff, sediment production and annual rainfall were analyzed in the next rainfall period. Based on the observation and analysis of runoff yield, sediment yield and soil water content, crop growth dynamics, yield and growth factors, the effects of different crops on Soil and water conservation and water saving and yield increase were studied under different biochar application rates. The grey relational projection model was used to apply biochar to maize and soybean experimental areas respectively. The results are as follows: (1) Biochar application can improve soil environment, and the more biochar application, the more obvious the effect. The effect of biochar application on corn and soybean is basically the same. As a result, the application of biochar can reduce soil bulk density, increase field water holding capacity, increase soil organic matter, available phosphorus and potassium content, and the more biochar applied, the better the effect, but the application of biochar on soil ammonium nitrogen content has little effect. (2) The application of biochar has little effect on rainfall runoff process, but can reduce rainfall. The effect of biochar on runoff is related to plant growth and rainfall intensity during rainfall, and the yield decreases with the increase of biochar application. The annual runoff can also be reduced with the increase of biochar application. For maize test area, the annual runoff decreases with the increase of biochar application, while for soybean test area, the annual runoff decreases with the increase of biochar application. The annual runoff of 75 t/hm2 was the smallest. (3) The application of biochar had little effect on rainfall and sediment yield, but it could reduce soil erosion and nutrient loss caused by rainfall. Biochar could reduce the loss of organic matter, ammonium nitrogen, available phosphorus and potassium in soil, but the effect of different biochar application on reducing nutrient loss was different, and there was no obvious regularity. (4) Biochar application had no significant effect on the dynamic change of soil moisture. The effect of biochar on soil moisture in maize and soybean experimental areas was basically the same. The soil moisture content in 0-60 cm soil layer was higher than that in control treatment at different growth stages, and the soil moisture content increased with the increase of biochar application. (5) Biochar application could improve the growth dynamics, yield and its components of maize and soybean, and the change rule of each index was basically the same. (6) The application of biochar could improve the water use efficiency of maize and soybean. The highest water use efficiency of maize was when the biochar application rate was 50 t/hm2, and the highest water use efficiency of soybean was when the biochar application rate was 75 t/hm2. (7) The comprehensive evaluation of different biochar application rate schemes showed that: the middle-aged maize experiment area was middle-aged. 25 t/hm2 was the best scheme, 75 t/hm2 was the best scheme.
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S157
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,本文编号:2230174
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