耕作方式与秸秆还田对双季稻产量和温室气体排放的影响

发布时间：2022-01-21 07:19

　　水稻（Oryza sativa L.）是中国最主要的粮食作物之一,60%以上的人口以稻米为主食。稻田是农业环境中甲烷（CH₄）排放的重要来源,约占全球CH₄人为排放量的1/4。如何在持续提升水稻产量的同时,减少稻田温室气体的排放,实现高产低碳稻作已经成为亟待解决的重要科学问题和生产技术难题。已有研究表明,土壤耕作措施和秸秆还田均可以影响稻田温室气体排放,但其交互效应尚不明确。因此,本文以中国双季稻系统为研究对象,开展了耕作方式和秸秆还田对双季稻区土壤理化特性、水稻生产力、氮素利用效率和稻田温室气体排放影响的研究,同时在100年尺度上评价不同处理下稻田的周年温室效应。主要研究结论如下:（1）旋耕处理下水稻产量略高于翻耕处理。与旋耕相比,翻耕措施下早稻季和晚稻季水稻平均产量降低了8.8%,但差异不显著。秸秆全量还田有利于增加水稻产量,但增产效应大小因耕作方式而异。与秸秆不还田相比,秸秆全量还田下水稻平均产量增加了5.1%,其中,翻耕措施下增产效果较为明显,增产幅度为14.8%,而旋耕处理下更易受秸秆还田的影响。（2）秸秆还田显著增加了水稻氮素利用... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：85 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

试验点位置

37图 4-4 早稻和晚稻孕穗前后 N2O 排放比重a, b 为 2014 年早稻季和晚稻季，c, d 为 2015 年早稻季和晚稻季，f, g 为 2017 年早稻季和晚稻季gure 4-4 Proportions of CH4emission before and after booting time in early rice season and late rice se b indicate early rice season and late rice season in 2014; c and d indicate early rice season and late rice s2015; c and d indicate early rice season and late rice season in 2017)秆全量还田旋耕；RT：秸秆不还田旋耕；PT-S：秸秆全量还田翻耕；PT：秸秆不还田翻耕oary tillage with straw incorporation; RT: rotoary tillage without straw incorporation; PT-S: plough tillage with straw incorpllage without straw incorporation.

检测（Luton 等, 2002），然后用 CFX 连接（Bio-rad，美国产）进行 qPCR 检测，并用 CFX 管理系统软件对数据进行分析。所有的检测均以已知的靶基因 DNA 拷贝数为标准，对标准进行连续稀释，并在每次反应中校准曲线，所有的检测均基于 SYBR green（Ambion）。反应物体积为 10μL，并依次与以下物质混合：5 μL MIX（KAPASYBR 快速荧光定量试剂盒（2x），3.6 μL ddH2O，每个引物（20 μM）为 0.2 μL，1 μLDNA 模板。产甲烷菌的扩增体系为 95 ℃ 15min，94 ℃ 下循环 40 次，持续 1 min，在 55 ℃退火 1 分钟，最后在 72 ℃下延长 1 分钟（Luton 等，2002）。5.1.3 数据处理与分析采用 Excel 2003 软件进行数据整理和作图，方差分析采用 SPSS18.0 软件中 Duncan 新复极差检验（SSR）法进行。5.2 结果与分析5.2.1 土壤物理特性（1）耕层深度通过挖掘剖面（图 5-1）发现，不同耕作方式处理下，耕层深度差异显著。长期秸秆还田下，旋耕措施的稻田耕层深度为 20 cm，但是长期翻耕措施显著增加了耕层深度，达 30 cm 左右。a b


本文编号：3599819