秸秆还田与水氮管理提升玉米生产力的生理基础

发布时间：2021-07-22 07:52

　　秸秆还田是改良土壤、提高土壤生产力和增加作物产量的有效措施。淮北平原砂姜黑土区是中国重要的产粮区之一,主要种植制度为麦-玉轮作。砂姜黑土质地黏重、耕性差、有机质含量低、养分贫瘠,土壤生产力较低,是该区作物产量低而不稳的重要原因。改良砂姜黑土不良属性,是提高该地区作物生产力的有效措施。本研究于2013-2015年通过砂姜黑土区秸秆还田定位试验,系统研究了全程机械化生产条件下,长期秸秆粉碎全量还田对砂姜黑土不良特性的改良效果,及对玉米（Zey mays L）生长和产量的影响;并在秸秆还田基础上,研究了播种水与氮肥基追比互作对玉米生长、产量和水肥利用效率的影响,以进一步优化秸秆还田下玉米栽培技术措施,提高秸秆还田效果。主要研究结果与结论如下:（1）配施化肥时,长期秸秆粉碎全量还田对0-20cm耕层土壤pH值影响不显著;连续6-8年小麦玉米秸秆双季全量还田0-20cm耕层土壤容重显著降低4.67-6.71%,孔隙度和土壤贮水量分别显著增加6.01-8.00%和3.79-4.64%;土壤有机质、全N、碱解N、速效P和速效K含量分别显著增加15.54-41.58%、7.55-24.38%、10.8... 

【文章来源】：安徽农业大学安徽省

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述与研究目标
    1 秸秆还田对玉米生长和产量的影响
        1.1 秸秆还田对播种和出苗质量的影响
        1.2 秸秆还田对玉米冠层生长的影响
        1.3 秸秆还田对玉米光合特性的影响
        1.4 秸秆还田对玉米氮代谢相关酶活性的影响
        1.5 秸秆还田对玉米干物质积累与转运的影响
        1.6 秸秆还田对玉米产量的影响
    2 秸秆还田对土壤肥力与理化特性的影响
        2.1 秸秆还田对土壤容重的影响
        2.2 秸秆还田对土壤水分含量的影响
        2.3 秸秆还田对土壤有机质含量的影响
        2.4 秸秆还田对土壤氮素含量的影响
        2.5 秸秆还田对土壤磷素含量的影响
        2.6 秸秆还田对土壤钾素含量的影响
        2.7 秸秆还田对土壤微生物特性的影响
    3 本研究目的与意义
    4 研究目标
第二章 长期秸秆还田对玉米生长和产量影响及其生理基础
    1 材料与方法
        1.1 试验基本概况
        1.2 试验设计
        1.3 测试项目与方法
            1.3.1 玉米出苗率及其影响因素
            1.3.2 玉米产量及其构成因素
            1.3.3 玉米叶片叶绿素含量及叶绿素密度
            1.3.4 玉米群体叶面积指数(LAI)和穗位叶叶面积
            1.3.5 玉米叶片硝酸还原酶(NR)活性
            1.3.6 玉米叶片Rubisco活性
            1.3.7 玉米叶片光合特性
            1.3.8 玉米植株干物质积累与转运
        1.4 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 长期秸秆粉碎全量还田对玉米出苗的影响
        2.2 长期秸秆粉碎全量还田对玉米产量的影响
        2.3 长期秸秆粉碎全量还田对玉米产量构成的影响
        2.4 玉米穗部结实特性整齐度
        2.5 长期秸秆粉碎全量还田玉米生理特性
            2.5.1 玉米群体叶面积指数(LAI)动态变化
            2.5.2 玉米穗位叶叶面积(LA)
            2.5.3 玉米叶片叶绿素含量
            2.5.4 玉米叶绿素密度
            2.5.5 玉米抽雄扬花期叶片光合特性
            2.5.6 玉米叶片硝酸还原酶(NR)活性动态变化
            2.5.7 玉米叶片Rubisco活性动态变化
        2.6 长期秸秆粉碎全量还田对玉米干物质积累与转移的影响
            2.6.1 玉米群体干物质积累动态
            2.6.2 玉米干物质积累率与阶段生长速率
            2.6.3 玉米群体生长率
            2.6.4 玉米各器官干物质积累与分配
            2.6.5 玉米各器官干物质转运量与转运率
            2.6.6 群体干物质转运对籽粒贡献
    3 讨论与小结
        3.1 长期秸秆粉碎全量还田增加玉米产量
        3.2 长期秸秆粉碎全量还田提高玉米产量与稳产性
        3.3 长期秸秆粉碎全量还田提高玉米生长率并减少花前物质转运
        3.4 长期秸秆粉碎全量还田增大玉米净光合速率
        3.5 长期秸秆粉碎全量还田增大玉米叶片NR和Rubisco活性
第三章 长期秸秆还田对砂姜黑土理化性质的影响
    1 材料与方法
        1.1 试验基本概况
        1.2 试验设计
        1.3 测试项目与方法
            1.3.1 土壤质量含水量
            1.3.2 土壤容重和孔隙度
            1.3.3 土壤养分含量
        1.4 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 长期秸秆粉碎全量还田耕层土壤含水量的动态
        2.2 长期秸秆粉碎全量还田对耕层土壤容重和孔隙度影响
        2.3 长期秸秆粉碎全量还田对耕层土壤养分含量的影响
            2.3.1 土壤pH值
            2.3.2 土壤有机质含量
            2.3.3 土壤全N含量
            2.3.4 土壤碱解N含量
            2.3.5 土壤速效P含量
            2.3.6 土壤速效K含量
        2.4 长期秸秆粉碎全量还田玉米产量与土壤养分曲线模拟
    3 讨论与小结
        3.1 长期秸秆粉碎全量还田降低耕层土壤容重同时提高土壤贮水能力
        3.2 长期秸秆粉碎全量还田提高耕层土壤养分含量
第四章 秸秆还田下播种水与氮肥运筹对玉米生长和产量影响及其生理基础
    1 材料与方法
        1.1 试验基本概况
        1.2 试验设计
        1.3 测试项目与方法
            1.3.1 玉米出苗率及幼苗生长特性
            1.3.2 玉米叶片叶绿素含量及叶绿素密度
            1.3.3 玉米群体叶面积指数(LAI)和穗位叶叶面积
            1.3.4 玉米叶片光合特性
            1.3.5 玉米植株干物质积累
            1.3.6 玉米产量及其构成因素
            1.3.7 水分利用效率(WUE)
            1.3.8 氮肥利用效率
        1.4 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 播种水对玉米出苗率和幼苗质量的影响
        2.2 播种水和氮肥基追比下玉米生理特性
            2.2.1 玉米群体叶面积指数(LAI)
            2.2.2 玉米穗位叶叶面积(LA)
            2.2.3 玉米叶片叶绿素含量
            2.2.4 玉米叶绿素密度
            2.2.5 玉米抽雄扬花期叶片光合特性
        2.3 播种水和氮肥基追对玉米干物质积累的影响
        2.4 播种水和氮肥基追对玉米产量及其构成的影响
            2.4.1 玉米产量
            2.4.2 玉米产量构成
        2.5 玉米穗部结实特性整齐度
        2.6 播种水和氮肥基追对玉米水氮利用效率的影响
        2.7 玉米产量、氮利用效率与光合特性相关性分析
    3 讨论与小结
        3.1 秸秆还田下播种水促进玉米出苗,增加玉米产量和水分利用效率
        3.2 秸秆还田下氮肥后移增强光合特性,增加玉米产量和氮肥利用效率
        3.3 水氮互作增加玉米产量和水肥利用效率
第五章 全文结论与研究展望
    1 全文结论
    2 主要创新点
    3 不足之处与研究展望
参考文献
致谢
作者简介
博士期间发表学术论文及申请专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]激发式秸秆深还对土壤养分和冬小麦产量的影响[J]. 赵金花,张丛志,张佳宝.  土壤学报. 2016(02)
[2]秸秆还田对冬小麦产量和氮、磷、钾吸收利用的影响[J]. 黄婷苗,郑险峰,侯仰毅,李晓,王朝辉.  植物营养与肥料学报. 2015(04)
[3]添加秸秆与氮肥用量对冬小麦产量及其构成因素的影响[J]. 张传辉,杨四军,顾克军,顾东祥,石祖梁,张斯梅,常志州.  西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(12)
[4]秸秆还田对土壤质量与作物生长的影响研究进展[J]. 崔新卫,张杨珠,吴金水,彭福元.  土壤通报. 2014(06)
[5]长期秸秆还田对华北潮土肥力、氮库组分及作物产量的影响[J]. 赵士诚,曹彩云,李科江,仇少君,周卫,何萍.  植物营养与肥料学报. 2014(06)
[6]作物秸秆对黄瓜衰老中根系活力和叶片氮代谢的影响[J]. 王亚坤,陆晓民,苗永美.  干旱地区农业研究. 2014(06)
[7]秸秆还田配施氮肥对砂姜黑土有机质组分与碳库管理指数的影响[J]. 李玮,乔玉强,陈欢,杜世州,赵竹,曹承富.  生态与农村环境学报. 2014(04)
[8]华北平原小麦、玉米一年两作区长期秸秆全量还田对夏玉米产量的影响[J]. 金亚征,忻龙祚,王建民,丁丽梅.  江苏农业学报. 2014(03)
[9]秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响[J]. 郑金玉,刘武仁,罗洋,郑洪兵,李瑞平,李伟堂.  吉林农业科学. 2014(02)
[10]秸秆还田和施肥对砂姜黑土理化性质及小麦-玉米产量的影响[J]. 李玮,乔玉强,陈欢,曹承富,杜世州,赵竹.  生态学报. 2014(17)



本文编号：3296754