生物炭与秸秆还田对盐碱地水稻土壤理化形状及产量的影响

【摘要】：针对目前水稻生产中遇到的大量秸秆资源浪费及盐碱地土壤结构恶劣、生产力差的问题，本研究于2013~2014年采用盆栽试验，对水田生物炭和秸秆还田效果进行比较研究，以明确不同还田量对苏打盐碱土理化性状及水稻生育和产量的影响，为盐碱土壤改良及水稻高产栽培提供理论依据和技术支持。主要研究结果如下： 1、生物炭与秸秆还田全生育期间各指标达到最佳时的还田量分别为16500kg/hm2与7500kg/hm2；同一还田量，生物炭还田的分蘖成穗率均高于秸秆还田；齐穗期和灌浆盛期的有效叶面积以生物炭还田16500kg/hm2达到最大，分别高于对照6.14%、15.36%；齐穗期两种还田物质的光合指标与产量均呈显著或极显著正相关（r=0.8783*，r=9587**）；生物炭还田的茎物质输出率和鞘物质输出率以还田量16500kg/hm2为最高，分别为29.07%和40.89%，秸秆还田则以7500kg/hm2最高，分别为20.28%和33.13%，生物炭还田和秸秆还田的茎、鞘物质转化率与输出率规律一致，且前者高于后者；两种还田物质的糖花比与产量均正相关，其中生物炭还田达到显著水平（r=0.8783*）。 2、2014年生物炭和秸秆还田土壤pH值均低于2013年，降幅在8.08%~12.66%，并且均以还田量16500kg/hm2最低，分别较对照分别降低1.38%、4.02%；2014年较2013年两物质还田土壤容重均明显下降，降幅在7.04%~20.88%，且秸秆还田下降幅度大，表明在提高土壤通透性方面秸秆还田优于生物炭还田；生物炭虽使土壤全盐量升高，但与秸秆还田相比增幅较小；相同还田量情况下，生物炭还田C/N极显著高于秸秆还田；生物炭与秸秆还田后钾素含量随还田量的增加而升高，土壤养分得到改善。 3、16500kg/hm2的生物炭还田利于各部位一次枝梗数的增加，同一还田量的生物炭各部位枝梗数略大于秸秆还田；不同粒位的粒数及粒重均显著或极显著高于对照；16500kg/hm2的生物炭还田产量达到5581.13kg/hm2，较常规施肥提高23.90%；秸秆还田以7500kg/hm2产量最高，为4621.93kg/hm2，较常规施肥提高2.61%；同一还田量的生物炭还田产量均高于秸秆还田，分别提高了10.20%~35.34%。 4、生物炭与秸秆还田的农学效率、偏生产力及经济系数均以16500kg/hm2与7500kg/hm2达到最大；尽管生物炭还田成本较高，在短时间内未带来一定的经济效益，但从推进秸秆资源综合利用、生态环境和培肥地力及农业可持续发展考虑，生物炭还田具有更好的生态效益。 【关键词】：盐碱地 水稻 生物炭 秸秆 土壤理化性状 产量
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 符号说明8-10
• 第一章 文献综述10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 国内外研究动态和趋势11-16
• 1.2.1 生物炭与秸秆还田对作物生长发育的影响11-12
• 1.2.2 生物炭与秸秆还田对土壤理化性状的影响12-13
• 1.2.3 生物炭与秸秆还田对根系生理特性的影响13
• 1.2.4 生物炭与秸秆还田对水稻产量的影响13-16
• 第二章 材料与方法16-20
• 2.1 试验田基本情况16
• 2.2 试验设计16
• 2.3 供试肥料及施用方法16-17
• 2.4 测定项目及方法17-19
• 2.4.1 土壤样品采集与分析17
• 2.4.2 生育动态的调查17
• 2.4.3 生理指标的动态调查17-18
• 2.4.4 干物质积累和叶面积指数动态调查18
• 2.4.5 齐穗期根系活力的测定18
• 2.4.6 抽穗期糖花比的测定18-19
• 2.4.7 穗部性状及理论测产19
• 2.4.8 计算农学效率、偏生产力及经济系数19
• 2.5 数据处理19-20
• 第三章 结果与分析20-48
• 3.1 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号生育动态的影响20-24
• 3.1.1 生物炭与秸秆还田对叶龄进程的影响20
• 3.1.2 生物炭与秸秆还田对株高的影响20-22
• 3.1.3 生物炭与秸秆还田对茎数及分蘖成穗率的影响22-24
• 3.2 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号叶面积和光合动态的影响24-31
• 3.2.1 不同处理叶面积的变化24-27
• 3.2.2 不同处理光合动态的变化27-31
• 3.3 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号干物质积累、转化的影响31-34
• 3.3.1 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号干物质积累的影响31-32
• 3.3.2 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号同化物积累、转运的影响32-33
• 3.3.3 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号茎鞘非结构性碳水化合物的影响33-34
• 3.4 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号根系活力的影响34-35
• 3.5 生物炭与秸秆还田对土壤理化性状的影响35-40
• 3.5.1 对土壤 pH、容重、全盐量的影响35-38
• 3.5.2 对土壤有机碳、全氮、C/N 的影响38-39
• 3.5.3 对土壤全钾、速效钾含量的影响39-40
• 3.6 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号穗部性状及产量的影响40-46
• 3.6.1 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号对穗部性状的影响40-45
• 3.6.2 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号产量及产量构成因素的影响45-46
• 3.7 生物炭与秸秆还田对经济效益的影响46-48
• 第四章 讨论48-50
• 4.1 关于生物炭与秸秆还田对改良盐碱土理化性状的探讨48
• 4.2 关于还田量与肥料优化的探讨48-49
• 4.3 关于还田后效益的探讨49-50
• 第五章 结论50-52
• 5.1 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号生长发育的影响50
• 5.2 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号生理特性的影响50
• 5.3 生物炭与秸秆还田对土壤理化性状的影响50
• 5.4 生物炭与秸秆还田对垦鉴稻 5 号产量的影响50-51
• 5.5 生物炭与秸秆还田的效益分析51-52
• 参考文献52-58
• 附录58-60
• 致谢60-62
• 个人简介62-63

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