分层覆盖下秸秆层演变规律及降解速率调控方法试验研究
发布时间：2020-12-10 23:35
果园秸秆分层覆盖技术对果园土壤具有保墒、保温、抑制杂草、培肥地力等诸多作用。覆盖层厚度一定程度上影响着覆盖效果,当覆盖厚度一定时,秸秆降解速率决定着覆盖效果的时效性。因此,研究秸秆覆盖层演变规律及降解速率调控方法对果园秸秆机械化覆盖作业的时机与周期的合理制定具有重要的意义。本文以小麦、玉米、大豆秸秆和菌渣为覆盖材料,腐熟剂、杀菌剂、尿素为添加剂,在室外容器中进行了365d的秸秆分层覆盖模拟试验。通过分析秸秆质量、厚度、养分、有机组分、气体释放、微观结构变化研究覆盖层的演变规律和降解速率调控方法,并建立秸秆降解与温度、水分的关系预测模型。结合果园实际需要制定合理的覆盖时机与周期。主要研究结果如下:（1）覆盖层的腐解规律均表现出前期快、后期慢的特点,分层覆盖延缓秸秆腐解进程。秸秆和菌渣腐解速率在试验前10d最高达2.67-3.63 g/（d·kg）,之后逐渐减小至平均1.59 g/（d·kg）;试验结束时（365d）平均累积腐解率为56.93%;秸秆和菌渣覆盖层厚度下降速率分别在150d和10d时达最大值0.040 mm/（d·cm）和0.049 mm/（d·cm）,试验结束时覆盖层平均厚...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模拟分层覆盖试验场
(a)试验筒外形 （b）试验筒截面图1.条形孔 2.圆形孔 3.覆土层 4.尼龙网袋层 5.秸秆覆盖层 6.温度传感器 7.气管 8.底土层图2-4 试验容器及装填示意图（mm）Fig.2-4 Test container and filling schematic diagram2.2.3 测定项目与方法试验于2017年2月23日至2018年2月23日进行，分别在覆盖后第10、20、30、45、60、90、120、150、180、240、300、365天取样测量。（1）覆盖层厚度，通过试验管两侧的观察槽，使用量程300mm，分辨率0.01mm 的3V原点数显卡尺（桂林广陆数字测控股份有限公司，桂林，中国）记录秸秆层厚度。（2）覆盖层质量损失，分别从每个试验筒中随机取出1个尼龙网袋，在自来水下冲洗至滴下的水无色后，使用101-1AB型电热鼓风箱（天津市泰斯特仪器有限公司
AC 2.350×10-31 2.350×10-31.87 0.2140BC 4.721×10-51 4.721×10-30.04 0.8519A20.087 1 0.087 69.08 < 0.0001**B25.619×10-31 5.619×10-34.46 0.0725C20.014 1 0.014 11.15 0.0124*残差 8.810×10-37 1.259×10-3失拟项 6.331×10-33 2.110×10-33.40 0.1337净误差 2.479×10-34 6.198×10-4总变异 0.184 16注：*表示显著，P<0.05;**表示极显著，P<0.01。图 3-8 为秸秆碳氮比为 25：1 时，A（秸秆种类）和 B（杀菌剂用量）对秸秆覆盖层腐解速率的交互作用响应曲面和等高线图。由图可知，秸秆覆盖层质量腐解速率随杀菌剂用量的增加而减小，且其对秸秆种类为 1 和 2 的玉米、小麦秸秆影响较为明显，秸秆种类为 3 的大豆秸秆质量腐解速率较慢，杀菌剂对其影响不明显。因此适当增加杀菌剂用量可减缓秸秆质量腐解速率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同还田方式下拉巴豆秸秆腐解及养分释放特征[J]. 李忠义,唐红琴,蒙炎成,何铁光,王瑾,胡钧铭,李婷婷,张野. 中国土壤与肥料. 2017(02)
[2]秸秆颗粒化还田加速腐解速率提高培肥效果[J]. 王婧,张莉,逄焕成,张珺穜. 农业工程学报. 2017(06)
[3]不同覆盖方式对土壤水热与夏玉米生长的影响[J]. 冯浩,刘匣,余坤,丁奠元,张浩杰,褚晓升. 农业机械学报. 2016(12)
[4]理化预处理方式对玉米秸秆腐解与养分释放特征的影响[J]. 张珺穜,王婧,张莉,逄焕成,王飞. 农业工程学报. 2016(23)
[5]不同作物秸秆在旱地和水田中的腐解特性及养分释放规律[J]. 代文才,高明,兰木羚,黄容,王金柱,王子芳,韩晓飞. 中国生态农业学报. 2017(02)
[6]地膜-秸秆双重覆盖模式下果园土壤养分含量研究[J]. 蔡铭阳,谢永生,索改弟,丁新辉. 干旱地区农业研究. 2016(06)
[7]不同有机物料还田对农田系统净温室气体排放的影响[J]. 李柘锦,隋鹏,龙攀,严玲玲,王彬彬,陈源泉. 农业工程学报. 2016(S2)
[8]稻秸的不同组分对水稻土甲烷和二氧化碳排放的影响[J]. 汤宏,沈健林,刘杰云,王聪,吴金水,张杨珠. 生态环境学报. 2016(07)
[9]不同处理方式的作物秸秆田间腐解特性研究[J]. 曹莹菲,张红,刘克,吕家珑. 农业机械学报. 2016(09)
[10]不同的秸秆覆盖厚度对土壤基本物理指标的影响[J]. 李钱. 防护林科技. 2016(04)
博士论文
[1]生物质发电秸秆供应链物流成本研究[D]. 魏巧云.中国农业大学 2014
[2]陕西黄土高原地区苹果园分区灌溉和施钾的效应[D]. 张林森.西北农林科技大学 2012
硕士论文
[1]矮砧苹果园秸秆覆盖模式及秸秆机械化覆盖作业技术研究[D]. 王清江.西北农林科技大学 2017
[2]矮砧苹果园秸秆机械化覆盖技术试验研究[D]. 宋永超.西北农林科技大学 2016
[3]寒地旱作秸秆还田腐解规律及土壤CO2排放的研究[D]. 李中韬.东北农业大学 2015
[4]灰色链霉菌JSD-1发酵工艺及代谢产物研究[D]. 罗艳青.上海交通大学 2015
[5]还田麦秸腐解动态及其与施氮的关系[D]. 路平.扬州大学 2013
[6]温度和含水量对不同作物秸秆土壤降解速率及相关指标影响的研究[D]. 赵月.湖南农业大学 2012
[7]还田秸秆腐解特征及其对稻田土壤碳库的影响研究[D]. 陈尚洪.四川农业大学 2007
[8]不同温湿度条件下土壤有机质和秸秆分解规律与模拟[D]. 孙承运.中国农业大学 2004
本文编号：2909486
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模拟分层覆盖试验场
(a)试验筒外形 （b）试验筒截面图1.条形孔 2.圆形孔 3.覆土层 4.尼龙网袋层 5.秸秆覆盖层 6.温度传感器 7.气管 8.底土层图2-4 试验容器及装填示意图（mm）Fig.2-4 Test container and filling schematic diagram2.2.3 测定项目与方法试验于2017年2月23日至2018年2月23日进行，分别在覆盖后第10、20、30、45、60、90、120、150、180、240、300、365天取样测量。（1）覆盖层厚度，通过试验管两侧的观察槽，使用量程300mm，分辨率0.01mm 的3V原点数显卡尺（桂林广陆数字测控股份有限公司，桂林，中国）记录秸秆层厚度。（2）覆盖层质量损失，分别从每个试验筒中随机取出1个尼龙网袋，在自来水下冲洗至滴下的水无色后，使用101-1AB型电热鼓风箱（天津市泰斯特仪器有限公司
AC 2.350×10-31 2.350×10-31.87 0.2140BC 4.721×10-51 4.721×10-30.04 0.8519A20.087 1 0.087 69.08 < 0.0001**B25.619×10-31 5.619×10-34.46 0.0725C20.014 1 0.014 11.15 0.0124*残差 8.810×10-37 1.259×10-3失拟项 6.331×10-33 2.110×10-33.40 0.1337净误差 2.479×10-34 6.198×10-4总变异 0.184 16注：*表示显著，P<0.05;**表示极显著，P<0.01。图 3-8 为秸秆碳氮比为 25：1 时，A（秸秆种类）和 B（杀菌剂用量）对秸秆覆盖层腐解速率的交互作用响应曲面和等高线图。由图可知，秸秆覆盖层质量腐解速率随杀菌剂用量的增加而减小，且其对秸秆种类为 1 和 2 的玉米、小麦秸秆影响较为明显，秸秆种类为 3 的大豆秸秆质量腐解速率较慢，杀菌剂对其影响不明显。因此适当增加杀菌剂用量可减缓秸秆质量腐解速率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同还田方式下拉巴豆秸秆腐解及养分释放特征[J]. 李忠义,唐红琴,蒙炎成,何铁光,王瑾,胡钧铭,李婷婷,张野. 中国土壤与肥料. 2017(02)
[2]秸秆颗粒化还田加速腐解速率提高培肥效果[J]. 王婧,张莉,逄焕成,张珺穜. 农业工程学报. 2017(06)
[3]不同覆盖方式对土壤水热与夏玉米生长的影响[J]. 冯浩,刘匣,余坤,丁奠元,张浩杰,褚晓升. 农业机械学报. 2016(12)
[4]理化预处理方式对玉米秸秆腐解与养分释放特征的影响[J]. 张珺穜,王婧,张莉,逄焕成,王飞. 农业工程学报. 2016(23)
[5]不同作物秸秆在旱地和水田中的腐解特性及养分释放规律[J]. 代文才,高明,兰木羚,黄容,王金柱,王子芳,韩晓飞. 中国生态农业学报. 2017(02)
[6]地膜-秸秆双重覆盖模式下果园土壤养分含量研究[J]. 蔡铭阳,谢永生,索改弟,丁新辉. 干旱地区农业研究. 2016(06)
[7]不同有机物料还田对农田系统净温室气体排放的影响[J]. 李柘锦,隋鹏,龙攀,严玲玲,王彬彬,陈源泉. 农业工程学报. 2016(S2)
[8]稻秸的不同组分对水稻土甲烷和二氧化碳排放的影响[J]. 汤宏,沈健林,刘杰云,王聪,吴金水,张杨珠. 生态环境学报. 2016(07)
[9]不同处理方式的作物秸秆田间腐解特性研究[J]. 曹莹菲,张红,刘克,吕家珑. 农业机械学报. 2016(09)
[10]不同的秸秆覆盖厚度对土壤基本物理指标的影响[J]. 李钱. 防护林科技. 2016(04)
博士论文
[1]生物质发电秸秆供应链物流成本研究[D]. 魏巧云.中国农业大学 2014
[2]陕西黄土高原地区苹果园分区灌溉和施钾的效应[D]. 张林森.西北农林科技大学 2012
硕士论文
[1]矮砧苹果园秸秆覆盖模式及秸秆机械化覆盖作业技术研究[D]. 王清江.西北农林科技大学 2017
[2]矮砧苹果园秸秆机械化覆盖技术试验研究[D]. 宋永超.西北农林科技大学 2016
[3]寒地旱作秸秆还田腐解规律及土壤CO2排放的研究[D]. 李中韬.东北农业大学 2015
[4]灰色链霉菌JSD-1发酵工艺及代谢产物研究[D]. 罗艳青.上海交通大学 2015
[5]还田麦秸腐解动态及其与施氮的关系[D]. 路平.扬州大学 2013
[6]温度和含水量对不同作物秸秆土壤降解速率及相关指标影响的研究[D]. 赵月.湖南农业大学 2012
[7]还田秸秆腐解特征及其对稻田土壤碳库的影响研究[D]. 陈尚洪.四川农业大学 2007
[8]不同温湿度条件下土壤有机质和秸秆分解规律与模拟[D]. 孙承运.中国农业大学 2004
本文编号：2909486
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