粮草间作秸秆还田对黑土物理性状及有机碳的影响

发布时间：2017-07-26 15:43

  本文关键词：粮草间作秸秆还田对黑土物理性状及有机碳的影响

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【摘要】：我国东北地区的黑土是世界四大黑土带之一,但随着多年的不合理种植、管理不善、过量施肥再加上土壤侵蚀等原因,导致近年来黑土地的土壤肥力严重下降,农田生产能力大不如前。土壤有机质对土壤至关重要,它是土壤的生命源泉,土壤有机碳决定着土壤肥力的高低。农田生态系统碳库的改变会影响土壤肥力以及作物产量。本研究通过田间试验主要探讨粮草间作和秸秆还田,对黑土土壤有机质和土壤活性有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳等活性较高的那部分有机碳素以及土壤腐殖质碳等稳定态碳素的影响规律;计算土壤碳库管理指数,以期探明在粮草间作和秸秆还田条件下,对黑土农田土壤有机碳库的影响,寻求一种有效的能保证粮食产量尽量稳定和粮食质量安全的化肥减施方法。同时为减缓土壤有机质下降趋势,为农田土壤有机碳库的增加提供科学依据。研究结果表明:1.各处理土壤含水量均高于对照,且秸秆+化肥处理、草木樨+秸秆+化肥处理、草木樨+秸秆+1/2化肥处理土壤含水量均高于常规化肥处理,2014年秸秆+草木樨处理高出常规化肥处理8%。土壤含水量与土壤有机质呈正相关。各处理与对照相比均能够降低土壤容重和土壤比重,同时增加土壤孔隙度,明显改善了土壤的理化性质。2.粮草间作秸秆还田增加了土壤有机质含量,草木樨+秸秆+化肥处理以及秸秆+化肥处理提高土壤有机质效果最好,均高于常规化肥处理,高出22%,且草木樨+秸秆处理土壤有机质含量高于对照,2年分别比对照高4%、6%。3.常规化肥处理的土壤活性部分有机碳高于对照,但是低于秸秆+化肥处理和草木樨+秸秆+化肥处理以及草木樨+秸秆+1/2化肥处理。草木樨+秸秆处理微生物量碳、活性有机碳、轻组有机碳高于常规化肥处理,水溶性有机碳含量低于常规化肥处理;土壤有机质与活性有机碳显著正相关,与微生物量碳成正相关。4.草木樨+秸秆+化肥处理和秸秆+化肥处理以及草木樨+秸秆+1/2化肥处理的矿质结合态有机碳、重组有机碳、腐殖质碳含量均高于常规化肥处理及对照。5.草木樨+秸秆+化肥处理和秸秆+化肥处理相比对照及常规化肥处理土壤碳矿化作用都有增强,秸秆+草木樨+化肥处理高出对照8%;草木樨+秸秆+1/2化肥处理、草木樨+秸秆处理及常规化肥处理土壤碳矿化量均高于对照。6.秸秆+化肥处理、草木樨+秸秆+化肥处理、草木樨+秸秆+1/2化肥处理及草木樨+秸秆处理碳库活度、碳库活度指数和土壤碳库管理指数均比对照高,常规化肥处理土壤碳库管理指数也高于对照。秸秆+化肥处理、草木樨+秸秆+化肥处理、草木樨+秸秆+1/2化肥处理及草木樨+秸秆处理碳库活度分别高于常规化肥处理,其中草木樨+秸秆处理碳库管理指数高处常规化肥处理9%。秸秆还田和粮草间作对于土壤碳库管理指数的上升效果更好。
【关键词】：秸秆还田 粮草间作 有机碳 碳库 黑土
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S141.4
【目录】：

• 摘要8-9
• 英文摘要9-11
• 1 引言11-19
• 1.1 研究的目的和意义12
• 1.2 国内外研究进展12-17
• 1.2.1 秸秆还田的研究12-14
• 1.2.2 土壤有机碳在土壤中的作用14
• 1.2.3 土壤活性有机碳对农田土壤的作用14-15
• 1.2.4 土壤微生物量碳在土壤中的作用15
• 1.2.5 间作在农业中的应用15-16
• 1.2.6 碳库管理指数的研究16-17
• 1.3 研究内容与技术路线17-19
• 1.3.1 研究内容17-18
• 1.3.2 技术路线18-19
• 2.材料与方法19-22
• 2.1 试验材料19
• 2.1.1 试验地概况19
• 2.1.2 供试作物19
• 2.2 试验设计与方法19-21
• 2.2.1 试验设计19-20
• 2.2.2 测定项目及方法20-21
• 2.3 试验数据处理21-22
• 3 结果与分析22-44
• 3.1 粮草间作秸秆还田对土壤物理性质的影响22-26
• 3.1.1 粮草间作秸秆还田对土壤容重的影响22-23
• 3.1.2 粮草间作秸秆还田对土壤含水量的影响23-24
• 3.1.3 粮草间作秸秆还田对土壤比重的影响24-25
• 3.1.4 粮草间作秸秆还田对土壤孔隙度的影响25-26
• 3.2 秸秆还田和粮草间作对土壤有机碳的影响26-40
• 3.2.1 粮草间作秸秆还田下对土壤有机质的影响26-28
• 3.2.2 粮草间作秸秆还田对土壤活性部分碳素的影响28-35
• 3.2.3 粮草间作秸秆还田对稳态碳的影响35-38
• 3.2.4 粮草间作秸秆还田对土壤矿化碳的影响38-39
• 3.2.5 粮草间作秸秆还田对土壤CO2释放速率的影响39-40
• 3.3 粮草间作秸秆还田对黑土土壤碳库管理指数的影响40-41
• 3.4 粮草间作秸秆还田对玉米生长指标及产量的影响41-43
• 3.5 多元相关性分析43-44
• 4 讨论44-47
• 4.1 粮草间作秸秆还田对土壤含水量、容重及土壤孔隙度的影响44
• 4.2 粮草间作秸秆还田对土壤有机碳的影响44-46
• 4.2.1 粮草间作秸秆还田对土壤有机质的影响44-45
• 4.2.2 粮草间作秸秆还田对土壤水溶性碳的影响45
• 4.2.3 粮草间作秸秆还田对土壤微生物量碳的影响45
• 4.2.4 粮草间作秸秆还田对易氧化有机碳和颗粒有机碳的影响45-46
• 4.2.5 粮草间作秸秆还田对土壤矿化碳的影响46
• 4.2.6 粮草间作秸秆还田对土壤轻组有机碳的影响46
• 4.3 粮草间作秸秆还田对玉米产量的影响46-47
• 5 结论47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-56
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文56

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本文编号：577108