黄淮海平原玉米秸秆颗粒还田的培肥效应与机制
发布时间：2021-04-03 04:51
黄淮海平原是我国小麦玉米主产区,秸秆年产量超过2亿吨,其中30%以上的秸秆被随意堆放或就地焚烧。秸秆还田是秸秆资源高效利用的主要途径,不仅能解决不合理利用造成的环境污染,还能减少养分流失,提高土壤肥力。但目前政府推行的秸秆直接还田方式易造成土秸混合度差、秸秆腐解慢和后茬作物苗期群体质量差等问题,不利于作物稳产和增产,大大降低了农民秸秆还田积极性,限制了推广应用。为了提高秸秆还田率,本课题组创新提出了“秸秆颗粒化”的还田方式,即:将质地轻、结构蓬松的秸秆粉碎后挤压为密度大、体积小的颗粒物质,再施入土壤,具有还田性能好、还田质量高的优点。但秸秆颗粒还田的土壤培肥机制尚不清楚。为此,本论文在室内培养揭示秸秆颗粒的腐解特征和养分释放特性的基础上,进行了3年田间微区定位试验。以农民习惯的秸秆不还田和秸秆露天焚烧的处理方式为对照,以政府主推的秸秆直接还田方式为参照,对玉米秸秆颗粒化还田的土壤培肥效应与机制进行了系统研究。此外,还对秸秆颗粒化还田推广应用的可行性进行了评价。主要结论如下:（1）秸秆颗粒显著提高秸秆容重,降低纤维素、半纤维素和木质素含量,促进秸秆快速腐解和养分释放,缩短秸秆腐解期。秸秆...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
秸秆颗粒的制作流程
3.5 秸秆性质与腐解特征及其养分释放特性的关系将不同处理后秸秆理化性质与秸秆腐解率和养分释放率进行了相关分析和主成分分析（表3.3和图3.6）。相关分析结果显示，秸秆腐解率与秸秆容重、pH呈极显著正相关（P<0.05），与粗蛋白呈显著正相关（P<0.05），与半纤维素呈极显著负相关、与纤维素和木质素呈显著负相关，而与灰分相关性不显著。秸秆中碳、氮、磷养分释放率与秸秆腐解率呈极显著的正相关关系，而钾素释放率与腐解率无明显相关性。秸秆碳、氮、磷释放率与秸秆中纤维素、半纤维素和木质素含量呈显著负相关，而秸秆中钾释放率与秸秆中与秸秆中纤维素、半纤维素和木质素含量无显著相关性。说明秸秆颗粒主要通过降低纤维素、半纤维素等难分解物质的含量，提高秸秆腐解率，进而促进秸秆中碳、氮和磷的释放
Table 5.6 Correlation matrix between carbon emission intensity and environmental factors (N=24)CEI CCE Yield SRR SOC TN C/N DOC AN AP AK1.805**10.176 0.410 1.926**0.872**0.038 1.405 0.644*0.534 0.688*1.057 0.343 0.684*0.314 0.835**10.506 0.531 -0.271 0.685*0.321 -0.248 1.678*0.756**0.124 0.935**0.840**0.562 0.537 1.664*0.886**0.561 0.773**0.785**0.648*0.260 0.795**1.532 0.635*0.009 0.890**0.791**0.557 0.456 0.959**0.681*1.666*0.423 -0.227 0.790**0.683*0.415 0.525 0.896**0.478 0.938**1.611*0.983**0.719**0.979**0.418 0.253 0.241 0.257 0.634*0.079 -0.15.578*0.929**0.810**0.930**-0.025 0.200 -0.446 -0.415 0.142 -0.535 -0.735：碳排放强度，CCE：土壤碳累积排放量，CY：籽粒产量，SRR：土壤呼吸速率，AN：碱解氮，AP：有效磷，AK：面积系数，DM：地上生物量。I: carbon emission intensity; CCE: cumulative CO2emission; CY: crop yield; SRR: soil respiration rate; AN: availab-P; AK: available-K; LAI: Leaf area index; DM: dry matter.
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田与耕作方式对双季稻产量及土壤肥力质量的影响[J]. 成臣,汪建军,程慧煌,罗亢,曾勇军,石庆华,商庆银. 土壤学报. 2018(01)
[2]不同的秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响[J]. 胡诚,刘东海,乔艳,刘友梅,李双来,陈云峰. 湖北农业科学. 2017(10)
[3]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)
[4]秸秆还田配施化肥对稻油轮作土壤有机碳组分及产量影响[J]. 袁嫚嫚,邬刚,胡润,孙义祥. 植物营养与肥料学报. 2017(01)
[5]中国秸秆还田面积与土壤有机碳含量的关系[J]. 刘书田,窦森,侯彦林,郑宏艳,黄治平. 吉林农业大学学报. 2016(06)
[6]施入不同土层的秸秆腐殖化特征及对玉米产量的影响[J]. 邹文秀,韩晓增,陆欣春,郝翔翔,尤孟阳,张一鹤. 应用生态学报. 2017(02)
[7]河西灌区不同耕作与秸秆还田方式对春小麦出苗及产量的影响[J]. 殷文,陈桂平,柴强,郭瑶,冯福学,赵财,于爱忠,刘畅. 中国生态农业学报. 2017(02)
[8]秸秆还田施氮调节碳氮比对土壤无机氮、酶活性及作物产量的影响[J]. 李涛,何春娥,葛晓颖,欧阳竹. 中国生态农业学报. 2016(12)
[9]腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究[J]. 青格尔,于晓芳,高聚林,王志刚,闹干朝鲁,王振,胡树平,高琳,胡海红. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2016(12)
[10]Temperature and Straw Quality Regulate the Microbial Phospholipid Fatty Acid Composition Associated with Straw Decomposition[J]. ZHOU Guixiang,ZHANG Jiabao,CHEN Lin,ZHANG Congzhi,YU Zhenghong. Pedosphere. 2016(03)
硕士论文
[1]秸秆还田方式与施肥配施对旱地小麦产量与土壤性质效应研究[D]. 孙富强.西北农林科技大学 2014
[2]关中平原不同秸秆还田模式下土壤有机碳及其组分的研究[D]. 孙汉印.西北农林科技大学 2012
[3]生物炭对土壤肥力、作物生长及养分吸收的影响[D]. 张晗芝.西南大学 2011
本文编号：3116649
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
秸秆颗粒的制作流程
3.5 秸秆性质与腐解特征及其养分释放特性的关系将不同处理后秸秆理化性质与秸秆腐解率和养分释放率进行了相关分析和主成分分析（表3.3和图3.6）。相关分析结果显示，秸秆腐解率与秸秆容重、pH呈极显著正相关（P<0.05），与粗蛋白呈显著正相关（P<0.05），与半纤维素呈极显著负相关、与纤维素和木质素呈显著负相关，而与灰分相关性不显著。秸秆中碳、氮、磷养分释放率与秸秆腐解率呈极显著的正相关关系，而钾素释放率与腐解率无明显相关性。秸秆碳、氮、磷释放率与秸秆中纤维素、半纤维素和木质素含量呈显著负相关，而秸秆中钾释放率与秸秆中与秸秆中纤维素、半纤维素和木质素含量无显著相关性。说明秸秆颗粒主要通过降低纤维素、半纤维素等难分解物质的含量，提高秸秆腐解率，进而促进秸秆中碳、氮和磷的释放
Table 5.6 Correlation matrix between carbon emission intensity and environmental factors (N=24)CEI CCE Yield SRR SOC TN C/N DOC AN AP AK1.805**10.176 0.410 1.926**0.872**0.038 1.405 0.644*0.534 0.688*1.057 0.343 0.684*0.314 0.835**10.506 0.531 -0.271 0.685*0.321 -0.248 1.678*0.756**0.124 0.935**0.840**0.562 0.537 1.664*0.886**0.561 0.773**0.785**0.648*0.260 0.795**1.532 0.635*0.009 0.890**0.791**0.557 0.456 0.959**0.681*1.666*0.423 -0.227 0.790**0.683*0.415 0.525 0.896**0.478 0.938**1.611*0.983**0.719**0.979**0.418 0.253 0.241 0.257 0.634*0.079 -0.15.578*0.929**0.810**0.930**-0.025 0.200 -0.446 -0.415 0.142 -0.535 -0.735：碳排放强度，CCE：土壤碳累积排放量，CY：籽粒产量，SRR：土壤呼吸速率，AN：碱解氮，AP：有效磷，AK：面积系数，DM：地上生物量。I: carbon emission intensity; CCE: cumulative CO2emission; CY: crop yield; SRR: soil respiration rate; AN: availab-P; AK: available-K; LAI: Leaf area index; DM: dry matter.
【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田与耕作方式对双季稻产量及土壤肥力质量的影响[J]. 成臣,汪建军,程慧煌,罗亢,曾勇军,石庆华,商庆银. 土壤学报. 2018(01)
[2]不同的秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响[J]. 胡诚,刘东海,乔艳,刘友梅,李双来,陈云峰. 湖北农业科学. 2017(10)
[3]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)
[4]秸秆还田配施化肥对稻油轮作土壤有机碳组分及产量影响[J]. 袁嫚嫚,邬刚,胡润,孙义祥. 植物营养与肥料学报. 2017(01)
[5]中国秸秆还田面积与土壤有机碳含量的关系[J]. 刘书田,窦森,侯彦林,郑宏艳,黄治平. 吉林农业大学学报. 2016(06)
[6]施入不同土层的秸秆腐殖化特征及对玉米产量的影响[J]. 邹文秀,韩晓增,陆欣春,郝翔翔,尤孟阳,张一鹤. 应用生态学报. 2017(02)
[7]河西灌区不同耕作与秸秆还田方式对春小麦出苗及产量的影响[J]. 殷文,陈桂平,柴强,郭瑶,冯福学,赵财,于爱忠,刘畅. 中国生态农业学报. 2017(02)
[8]秸秆还田施氮调节碳氮比对土壤无机氮、酶活性及作物产量的影响[J]. 李涛,何春娥,葛晓颖,欧阳竹. 中国生态农业学报. 2016(12)
[9]腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究[J]. 青格尔,于晓芳,高聚林,王志刚,闹干朝鲁,王振,胡树平,高琳,胡海红. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2016(12)
[10]Temperature and Straw Quality Regulate the Microbial Phospholipid Fatty Acid Composition Associated with Straw Decomposition[J]. ZHOU Guixiang,ZHANG Jiabao,CHEN Lin,ZHANG Congzhi,YU Zhenghong. Pedosphere. 2016(03)
硕士论文
[1]秸秆还田方式与施肥配施对旱地小麦产量与土壤性质效应研究[D]. 孙富强.西北农林科技大学 2014
[2]关中平原不同秸秆还田模式下土壤有机碳及其组分的研究[D]. 孙汉印.西北农林科技大学 2012
[3]生物炭对土壤肥力、作物生长及养分吸收的影响[D]. 张晗芝.西南大学 2011
本文编号：3116649
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