套作玉米并秸秆还田对多熟菜田土壤固碳能力与秋西兰花产量品质的影响

发布时间：2017-08-05 07:34

  本文关键词：套作玉米并秸秆还田对多熟菜田土壤固碳能力与秋西兰花产量品质的影响

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【摘要】：本试验在烟台莱阳照旺庄进行,以连续6年的田间长期定位蔬菜田为研究对象,以西兰花和糯玉米为研究材料,系统探讨了4种植模式(B/M-B:西兰花套作糯玉米并糯玉米秸秆不还田-西兰花,B-B:西兰花-西兰花,G/M-B:青刀豆套作糯玉米并糯玉米秸秆不还田-西兰花,G-B:青刀豆-西兰花)和2种秸秆处理(B/MR-B:西兰花套作糯玉米并糯玉米秸秆还田-西兰花,G/MR-B:青刀豆套作糯玉米并糯玉米秸秆还田-西兰花)对菜田土壤固碳能力及作物生产力的影响。通过对露天多熟菜田不同生长时期的土壤水稳定性团聚体与土壤有机碳的研究,综合评价套作玉米并秸秆还田对连作菜田土壤固碳能力与作物生产力的影响,从而为建立持续提高综合效益的多熟菜田种植模式提供借鉴。主要研究结果如下:土壤有机碳与易氧化碳含量呈极显著正相关。2014年的土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)和易氧化碳(soil readily oxidizable carbon,ROC)含量均高于2015年,其含量的动态变化在整个生育期均表现为先增高后降低再增高,在营养生长期达到最高值,秋菜收获期达到第二高点,各时期差异显著。0-10 cm土层的土壤有机碳与易氧化碳含量显著高于10-20 cm土层。秸秆还田处理的土壤有机碳与易氧化碳含量始终高于无秸秆还田处理。土壤水稳定性大团聚体与土壤有机碳含量呈极显著正相关(P0.01)。各处理0-10cm与10-20 cm土层的土壤大团聚体含量高于20-40 cm土层,随着土层的加深,土壤团聚体分布呈粒径逐渐减小、分布范围呈逐渐集中趋势。营养生长期与秋菜收获期的土壤大团聚体含量高于幼苗期与花球生长期,套作并秸秆还田处理显著高于套作无秸秆还田处理,单作处理含量最低,且青刀豆各处理的土壤大团聚体含量高于西兰花各处理。秸秆还田、套作以及豆科植物等对土壤大团聚体的形成与稳定具有重要的影响。秋季西兰花生物产量均表现为套作还田处理套作不还田处理单作处理,G/MR-B和G/M-B处理分别比G-B处理显著高39.18%和17.62%,B/MR-B和B/M-B处理分别比B-B显著高42.97%和13.99%。各处理经济产量表现为套作糯玉米并秸秆还田处理显著高于套作不还田处理,单作处理经济产量最低。秸秆还田为蔬菜生长提供了良好的土壤环境,能够显著改善蔬菜的品质。秸秆还田处理能够显著提高西兰花中的维生C、总酚、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸等含量,套作处理能够明显提高总酚和游离氨基酸的含量。套作与秸秆还田相结合的种植模式维持了较高的SOC库水平,秸秆还田条件下,G/MR-B与B/MR-B的土壤有机碳库比B-B分别增加了66.35%、60.90%,且差异显著。不同种植模式条件下,G/M-B、B/M-B与G-B的土壤有机碳库比B-B分别增加了20.05%、13.82%、13.31%,且差异显著。秸秆还田处理的土壤有机碳库与土壤有机碳库增加量均显著高于无秸秆还田处理。综上所述,单一秸秆还田处理能够提高土壤稳定性大团聚体含量和土壤固碳水平,改善蔬菜品质,增加蔬菜的生物产量和经济产量,单一套作处理能够明显提高土壤稳定性大团聚体含量和蔬菜产量,秸秆还田结合套作种植模式能够显著提高土壤稳定性大团聚体含量和土壤固碳水平,显著改善蔬菜品质,提高其生物产量和经济产量,能够持续提高多熟菜田的综合效益。
【关键词】：连作障碍 套作玉米 秸秆还田 土壤有机碳 土壤团聚体
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S158;S635.3
【目录】：

• 符号说明4-7
• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 1 引言12-19
• 1.1 目的与意义12
• 1.2 国内外研究现状12-19
• 1.2.1 蔬菜连作障碍及其克服12-13
• 1.2.2 间套作研究进展13-14
• 1.2.3 秸秆还田的研究进展14-15
• 1.2.4 土壤有机碳的组分、分解及固定15-17
• 1.2.5 土壤水稳定性团聚体及其与土壤碳库的关系17-19
• 2 材料与方法19-23
• 2.1 研究区概况19
• 2.2 试验设计19-21
• 2.3 测定项目和方法21-22
• 2.3.1 土壤有机碳的土壤样品采集21
• 2.3.2 土壤水稳定性团聚体的土壤样品采集与测定21-22
• 2.3.3 西兰花产量与品质测定22
• 2.4 数据分析22-23
• 3 结果与分析23-38
• 3.1 种植模式及秸秆还田对土壤有机碳含量的影响23-26
• 3.1.1 种植模式及秸秆还田条件下土壤有机碳含量的动态变化23
• 3.1.2 种植模式及秸秆还田条件下土壤易氧化碳含量的动态变化23-24
• 3.1.3 土壤有机碳与土壤易氧化有机碳的相关性分析24-25
• 3.1.4 种植模式及秸秆还田对土壤有机碳库的影响25-26
• 3.2 种植模式及秸秆还田对土壤水稳定性团聚体分布的影响26-35
• 3.2.1 种植模式及秸秆还田对不同粒径范围土壤团聚体分布的影响26-33
• 3.2.2 种植模式及秸秆还田对土壤水稳定性大团聚体分布的影响33-35
• 3.3 土壤有机碳与土壤水稳定性大团聚体相关性分析35
• 3.4 种植模式及秸秆还田对秋季西兰花产量、品质的影响35-38
• 3.4.1 种植模式及秸秆还田对秋季西兰花产量的影响35-36
• 3.4.2 种植模式及秸秆还田对秋季西兰花品质的影响36-38
• 4 讨论38-44
• 4.1 种植模式及秸秆还田对土壤碳含量与固碳能力的影响38-39
• 4.2 种植模式及秸秆还田对土壤团聚体与固碳能力的影响39-42
• 4.2.1 种植模式及秸秆还田对不同粒径范围土壤团聚体分布的影响39-40
• 4.2.2 种植模式及秸秆还田对土壤水稳定性大团聚体含量的影响40-42
• 4.3 种植模式及秸秆还田对秋季西兰花产量、品质的影响42-44
• 4.3.1 种植模式及秸秆还田对秋季西兰花产量的影响42
• 4.3.2 种植模式及秸秆还田对秋季西兰花品质的影响42-44
• 5 结论44-45
• 参考文献45-52
• 致谢52-54
• 攻读学位期间发表论文情况54

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本文编号：623715