秸秆还田条件下土壤水分变化动态及其与小麦根系生长和功能的关系研究

发布时间：2017-08-04 03:34

  本文关键词：秸秆还田条件下土壤水分变化动态及其与小麦根系生长和功能的关系研究

  更多相关文章： 小麦 土壤水分 秸秆还田 秸秆腐解 根系发育 籽粒产量 水分利用效率

【摘要】：为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术,本研究以黄淮麦区大面积推广种植的小麦品种“百农矮抗58”为供试材料,设置2种秸秆还田方式,即秸秆还田(RS)和秸秆不还田(CK);3种土壤水分处理,分别为田间最大持水量的50%~55%(干旱处理,D),60%~65%(轻旱处理,SD)和70%~75%(适宜水分处理,N),通过连续两年的防雨棚微区控水试验,探索了秸秆还田和水分调控对小麦生长发育、秸秆腐解、产量及水分利用效率的影响。主要结果如下:1、干旱条件下,小麦群体数量、单株叶面积、干物质积累量显著下降,单株次生根的发生和生长受到显著影响,根系活力及0~25 cm土层中的根干重密度显著降低;与CK处理相比,RS处理的最大群体数量提高。干旱条件下RS处理的单株叶面积、地上部干物质积累量降低,生育后期根系活力及25~50cm土层中的根干重密度下降幅度高于CK。轻旱和适宜水分条件下,RS处理的最大群体数量显著增加,单株叶面积和地上部干物质积累量增加,生育后期根系活力及25~50 cm土层中的根干重密度下降幅度减缓。2、干旱条件下,小麦穗数和产量显著下降,灌水量和总耗水量显著降低,土壤贮水消耗量增加,水分利用效率提高;与CK处理相比,RS处理的产量和水分利用效率显著降低。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理的土壤水分条件明显改善,土壤贮水消耗量显著增加,总耗水量降低,穗数、穗粒数增加,产量和水分利用效率显著提高。结果还表明,秸秆还田方式和水分调控的交互作用对小麦产量和水分利用效率的影响达显著水平。3、秸秆腐解前期(130 d),干旱条件下秸秆腐解速率、氮素释放率显著降低,小麦收获后,不同土壤水分条件下的秸秆腐解速率、氮素释放率基本趋于一致。与播前相比,成熟期不同处理土壤有机质含量基本上表现为降低趋势,但RS处理土壤有机质含量的下降幅度较CK处理降低,与CK处理相比,返青期、成熟期RS处理的土壤有机质含量分别提高17.22%、13.47%,达显著水平。相同水分条件下不同生育时期RS处理的土壤碱解氮含量显著增加。另外,RS处理降低了籽粒蛋白质的含量,但与CK处理间的差异不显著,干旱条件下,RS处理的蛋白质产量显著降低了20.36%。
【关键词】：小麦 土壤水分 秸秆还田 秸秆腐解 根系发育 籽粒产量 水分利用效率
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1;S152.7
【目录】：

• 致谢4-7
• 摘要7-8
• 1 文献综述8-17
• 1.1 秸秆还田研究进展8-14
• 1.1.1 秸秆资源及利用现状8
• 1.1.2 秸秆腐解及其影响因素8-11
• 1.1.3 秸秆还田的效应11-14
• 1.2 土壤含水量对作物生长发育及产量的影响14-17
• 1.2.1 对作物根系生长发育的影响14-15
• 1.2.2 对作物地上部生长发育及产量的影响15-17
• 2 引言17-18
• 3 材料与方法18-21
• 3.1 试验区概况18
• 3.2 供试材料18
• 3.3 试验设计18
• 3.4 田间管理18-19
• 3.5 测定项目与方法19-20
• 3.6 数据处理与统计分析20-21
• 4 结果与分析21-36
• 4.1 玉米秸秆还田条件下麦田土壤水分变化动态及水分利用效率21-23
• 4.1.1 土壤水分变化动态21-22
• 4.1.2 小麦水分利用效率22-23
• 4.2 不同水分处理对玉米秸秆腐解的影响23-25
• 4.2.1 对秸秆腐解速率的影响23-24
• 4.2.2 对秸秆氮素释放率的影响24-25
• 4.3 不同水分条件下玉米秸秆还田对土壤养分含量的影响25-26
• 4.3.1 对土壤有机质含量的影响25
• 4.3.2 对土壤碱解氮含量的影响25-26
• 4.4 不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦生长发育及产量和品质的影响26-36
• 4.4.1 对小麦群体动态及成穗率的影响26-27
• 4.4.2 对株高的影响27-28
• 4.4.3 对单株叶面积的影响28-29
• 4.4.4 对地上部干物质量的影响29-30
• 4.4.5 对单株次生根数的影响30-31
• 4.4.6 对不同土层根干重密度的影响31-32
• 4.4.7 对根系活力的影响32-33
• 4.4.8 对产量及构成因素的影响33-34
• 4.4.9 对收获指数的影响34-36
• 5 结论与讨论36-39
• 5.1 不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦生长发育的影响36-37
• 5.2 不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦产量及水分利用效率的影响37
• 5.3 不同水分条件下秸秆还田对秸秆腐解和土壤养分影响37-38
• 5.4 小结38-39
• 参考文献39-46
• ABSTRACT46-47

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭万杰;郭异礁;;虎峰镇土壤水分的动态及其随机模拟[J];安徽农业科学;2009年06期

2 杨涛;宫辉力;李小娟;赵文吉;孟丹;;土壤水分遥感监测研究进展[J];生态学报;2010年22期

3 徐联;申俊初;翟英涛;;影响土壤水分观测精确度的原因及观测注意事项探讨[J];贵州气象;2011年04期

4 高建华;胡振华;;土壤水分基础理论及其应用研究进展[J];亚热带水土保持;2011年03期

5 王安琪;施建成;宫辉力;解超;;降尺度土壤水分信息与植被生长参量的时空关系[J];农业工程学报;2012年S1期

6 胡伟;熊凌云;熊雄;胡新华;;自动土壤水分数据质量控制中的阈值确定[J];气象水文海洋仪器;2012年03期

7 陆枫;胡志洪;胡毅恒;;土壤水分测定方法研究[J];企业导报;2012年23期

8 黄文杰;吕军;翟伶俐;魏晓奕;朱宝;;人工与自动土壤水分观测资料差异探讨[J];中国农学通报;2013年14期

9 冯兆林;陈玲爱;;华北地区土壤水分问题——Ⅰ.土壤水的扩散机制及水在剖面中运动的限制[J];土壤学报;1958年01期

10 花临亭;;辽西砂荒地带土壤水分演变趋势与土地利用问题[J];辽宁农业科学;1963年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王新;;农气报表土壤水分记录审核软件[A];山东气象学会2005年学术交流会优秀论文集[C];2005年

2 薛龙琴;冶林茂;陈海波;;河南省自动土壤水分观测网的建设和应用[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年

3 薛龙琴;冶林茂;陈海波;师丽魁;;河南省自动土壤水分资料与人工观测资料对比分析[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年

4 除多;次仁多吉;边巴次仁;王彩云;;西藏中部土壤水分遥感监测方法研究[A];第27届中国气象学会年会干旱半干旱区地气相互作用分会场论文集[C];2010年

5 姚付启;蔡焕杰;张振华;;烟台苹果园表层土壤水分与深层土壤水分转换关系研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设（下）[C];2010年

6 石庆兰;王一鸣;冯磊;;土壤水分测量中相位差检测算法的实验与研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年

7 巫丽君;潘建梅;魏爱明;王秀琴;;自动土壤水分观测数据异常原因浅析[A];“推进气象科技创新，，提高防灾减灾和应对气候变化能力”——江苏省气象学会第七届学术交流会论文集[C];2011年

8 杨海鹰;冶林茂;陈海波;;土壤水分研究进展[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年

9 黄奕龙;傅伯杰;陈利顶;;黄土丘陵坡地土壤水分时空变化特征[A];地理教育与学科发展——中国地理学会2002年学术年会论文摘要集[C];2002年

10 陈怀亮;徐祥德;刘玉洁;厉王f;邹春辉;翁永辉;;基于遥感和区域气候模式的土壤水分预报方法研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集（上册）[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 班胜林;山西引进新型土壤水分观测仪[N];中国气象报;2010年

2 记者 王量迪 通讯员 陈瑜;我市建成两个自动土壤水分观测站[N];宁波日报;2010年

3 王一;土壤水分快速测量技术获突破[N];科技日报;2003年

4 记者 宛霞　通讯员 赵志强;中国气象局将加强土壤水分观测[N];中国气象报;2009年

5 记者 王建忠;我国将布设1500套自动土壤水分观测仪[N];中国气象报;2009年

6 记者 田宜龙;我省建成55个土壤水分自动观测站[N];河南日报;2009年

7 实习记者 王宝军　通讯员 赵志强;全国建成７６个自动土壤水分观测站[N];中国气象报;2009年

8 张芳　仲维健;江苏启动土壤水分自动观测网建设[N];中国气象报;2009年

9 记者 刘剑英;我省首个自动土壤水分观测站大名投用[N];河北日报;2009年

10 邢开成 胡佳军;河北邯郸首个自动土壤水分观测站投入使用[N];粮油市场报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王安琪;大尺度被动微波辐射计土壤水分降尺度方法研究[D];首都师范大学;2013年

2 魏新光;黄土丘陵半干旱区山地枣树蒸腾规律及其节水调控策略[D];西北农林科技大学;2015年

3 刘丙霞;黄土区典型灌草植被土壤水分时空分布及其植被承载力研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2015年

4 杨长刚;半干旱雨养区覆盖种植冬麦田土壤水热效应[D];甘肃农业大学;2015年

5 刘艳;喀斯特峰丛洼地不同土地利用方式下表层土壤水分的时空规律研究[D];广西大学;2016年

6 褚楠;基于状态—参数同步估计的土壤水分数据同化研究[D];中国矿业大学;2016年

7 程宏波;覆盖与秸秆还田对旱地小麦土壤水热条件及产量形成的影响[D];甘肃农业大学;2016年

8 李陆生;山地旱作枣园细根分布格局及其土壤水分生态效应[D];西北农林科技大学;2016年

9 王改改;丘陵山地土壤水分时空变化及其模拟[D];西南大学;2009年

10 刘伟;植被覆盖地表极化雷达土壤水分反演与应用研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵忠凯;土壤水分监控保障系统研究[D];北京邮电大学;2012年

2 苏欢;河南省土壤水分的时空变化特征及其与气象要素的关系[D];南京信息工程大学;2015年

3 丁从慧;土壤水分对夏玉米生理生态特征的影响及动态模拟研究[D];南京信息工程大学;2015年

4 张洛丹;不同植被类型对陡坡地土壤水分循环的影响[D];西北农林科技大学;2015年

5 白盛元;黄土土柱降雨特征与土壤水分入渗过程研究[D];西北农林科技大学;2015年

6 李佳洲;土壤水分对三七生长及有效成分的影响[D];西北农林科技大学;2015年

7 张雪;牧草根系形态特征及土壤水分对修剪高度的响应研究[D];西北农林科技大学;2015年

8 王金锋;不同覆盖方式对渭北苹果园土壤水分、温度及产量品质的影响[D];西北农林科技大学;2015年

9 苏一鸣;黄土高原旱地苹果园起垄覆膜垄沟覆草技术研究[D];西北农林科技大学;2015年

10 上官玉铎;负水头条件下土壤水分入渗和氮素分布规律研究[D];中国农业科学院;2015年

本文编号：617603