玉米大豆宽幅条播间作对土壤质量和地表节肢动物的影响

发布时间：2020-05-07 22:59

【摘要】：农业集约化生产长期大面积单一化种植,显著提升了粮食产量,但是其本身既不能自我调节,也不能自我维持,打破了自然生态系统的正常演替。为了维持这个系统的运行,就必须不断的加大外部农药、化肥的投入。随着集约化程度的不断加强,其带来的环境问题也逐渐显现,生物多样性和生态平衡横遭破坏,土壤质量随之下降。作物多样性种植可以利用不同作物吸收和利用土壤中不同的养分的特点,均衡土壤养分。本试验在玉米大豆宽幅条播种植模式下,玉米大豆各取两个处理点,交界处取一个处理点,探究玉米大豆宽幅条播种植对土壤质量和土壤表层节肢动物的影响。主要结果如下:(1)通过对玉米大豆土壤进行取土并测定土壤pH、有机质含量、土壤含水量、铵态氮、硝态氮、全氮、全磷和速效磷含量,分析玉米大豆宽幅条播种植对土壤质量的影响。在生长末期,5个处理点在pH、有机质含量、土壤含水量、铵态氮、全氮、全磷和速效磷含量无显著差异(P0.05);5个处理点土壤硝态氮含量在生长末期差异显著(P0.05),玉米土壤硝态氮含量显著高于大豆土壤。玉米大豆宽幅条播试验中大豆减少了土壤硝态氮的吸收,来满足体系中玉米对硝态氮的需求,同时减少的硝态氮又不影响大豆正常生长,还可以减少氮素化肥的施用,降低土壤硝态氮大量残留,降低硝酸盐淋溶风险。(2)通过对玉米大豆地中陷阱法捕捉的地表节肢动物进行鉴定和分类。分析玉米大豆宽幅条播种植对土壤地表节肢动物的影响。纵向比较来看整个生育期的大豆田节肢动物多样性指数均要高于玉米田节肢动物多样性指数,但两种指数由于外界原因均发生突变急速下降,相比于交界处处理点来说,交界处相对外界条件变化多样性指数下降比较平缓,最后达到均匀。说明交界处形成的地表节肢动物群落比普通玉米和大豆田间的群落更具有缓冲性,遇到外界条件的刺激自身变化比较缓慢。对优势集中性指数进行分析,发现交界处的优势集中性指数随取样时间稳步上升。相比于大豆地和玉米地,交界处优势集中性指数随时间变化更平稳,说明交界处的地表节肢动物群落比大豆地和玉米地更稳定。取相邻两个处理点进行两两对比得到农田中节肢动物群落相似性指数随时间的动态变化,通过分析群落相似性变化动态。在生长期间大豆、玉米土壤节肢动物群落相似性指数均经历剧烈下降,其中玉米地表节肢动物群落尤为严重,相比之下交界处群落相似性指数变化平稳,无剧烈波动。说明玉米大豆宽幅条播种植可以提高土壤地表节肢动物群落的稳定性,这与分析其他指标得出的结论一致。(3)用RDA排序对玉米大豆宽幅条播间作试验地中农田地表节肢动物群落特征指数与土壤理化因子之间的相互关系进行了分析。结果显示:土壤硝态氮含量的降低可以降低地表节肢动物优势种群的物种数量,提高地表节肢动物丰富度指数、多样性指数和均匀度指数。这些特征指数的提高加强了群落稳定性,提高了群落抗外界干扰的能力。
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技术路线图

概况,山东,小户

地理位置究区域隶属山东齐河县焦庙镇宋坊农场（E116°57′，N36°63′），该地位于山东位于鲁西北平原，黄河北岸，与济南隔河相望。全县辖 2 个乡、11 个镇和 2 个总人口 78 万，总面积 1411 平方公里。样地概述验地地势平坦，，景观为该地区典型的林带、作物复合环境。该地区拥有较大的多采用小户耕作的经营模式，耕作方式以小麦玉米轮作制为主。基本性质如下 20.51 g·kg-1，全氮含量 1.30 g·kg-1，全磷含量 0.86 g·kg-1，pH 7.99，土壤含水率 1含量 26.09 mg·kg-1，铵态氮含量 2.03 mg·kg-1，硝态氮含量 35.08 mg·kg-1。试验地780 m2，用于本试验研究宽幅条播间作的面积为 6000 m2。土壤理化性质样品采集
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S513;S565.1;S153;S154

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