秸秆集中深埋对土壤养分淋失及作物生长的影响

【摘要】：我国是农业大国,每年农作物秸秆产量达数亿吨,而大量的秸秆燃烧,造成了巨大资源浪费与环境污染。秸秆集中深埋可以在土壤中有效长期储存秸秆有机物,显著增加耕地的碳汇能力,避免秸秆燃烧造成的污染和浪费。 但是对于秸秆集中深埋技术体系的探索刚刚开始,为进一步明确该技术使用过程中对农田养分淋失的影响,于2010-2011年在南京进行了盆栽模拟试验。试验设置了秸秆不同埋深处理(20cm、35cm和50cm),以及不同秸秆埋量处理(5kg/m2、10kg/m2和15kg/m2)。定期收集盆底渗漏水进行渗漏水量和养分浓度的分析,成熟期进行作物考种和产量结构分析。本研究取得的主要结论如下： 1.秸秆深埋对土壤氮素淋失的影响 对第一季水稻氮淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多,渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显；20和35cm处理与对照相比渗漏水的含氮量分别降低了19.58%和17.20%,氮素截留率提高了10.90%和7.35%。 对第二季小麦氮淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多,渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显,且埋草量为5kg/m2时,各个埋草深度处理不影响麦季的渗漏量；相同埋草深度条件下,埋草量越大,渗漏水日平均含氮量越小,5、10和15kg/m2处理与对照相比渗漏水的含氮量降低了20.52%、40.72%和47.25%,氮素截留率提高了8.61%、14.8%和9.05%。 对第三季水稻氮淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显,且埋草量为5kg/m2时,各个埋草深度处理不影响渗漏量；20和35cm处理与对照相比渗漏水的平均含氮量分别降低了3.91%和12.47%。水稻的氮素淋失以硝态氮为主。 2.秸秆深埋对土壤磷素淋失的影响 对第一季水稻磷淋失的影响：秸秆深埋增加了土壤水分的渗漏量,且埋草量越多渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化不明显；埋深20、35处理与对照相比渗漏水的含磷量相比降低了19.98%、27.7%,磷素截留率提高了17.24%和6.55%。 对第二季小麦磷淋失的影响：秸秆深埋增加土壤水分的渗漏量,且埋草量越多渗漏量越大,但埋草深度对土壤渗漏量变化影响不明显,且埋草量为5kg/m2时,各个埋草深度处理不影响麦季的渗漏量；埋深20、35处理渗漏水的含磷量与CK间不存在显著性差异。 3.秸秆深埋对作物生长及产量的影响 对第一季水稻生长的影响：深度20、35cm处理均可显著提高水稻的株高,35cm的株高比CK增加了9.27%；增加叶片中叶绿素的相对含量；并促进水稻的分蘖,35cm的分蘖比CK增加了1.13个/穴,并且35cm的水稻产量比CK增加了12.5%。 对第二季小麦生长的影响：各个处理间的株高不存在显著性差异；35cm的分蘖比CK增加了0.5个/穴,15kg/m2能显著叶片中叶绿素的相对含量,35cm的小麦产量比CK增加了4.5%。 【关键词】：秸秆深埋还田 氮素淋失 秸秆还田 磷素淋失
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S158.3
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 文献综述12-22
• 摘要12
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 秸秆利用现状与环境问题12
• 1.1.2 秸秆还田现状及发展趋势12-13
• 1.1.3 农田氮素淋失与研究现状13
• 1.1.4 农田磷素淋失与研究现状13-14
• 1.2 国内外研究进展14-16
• 1.2.1 秸秆还田对土壤理化性质的影响14-15
• 1.2.2 秸秆还田对氮素淋失的影响15
• 1.2.3 秸秆还田对磷素淋失的影响15
• 1.2.4 秸秆还田对作物生长的影响15-16
• 1.3 秸秆还田存在的问题16-17
• 1.4 研究目的与意义17-18
• 1.5 研究思路与技术路线18-20
• 1.5.1 项目来源18
• 1.5.2 秸秆沟埋还田基本思路18-19
• 1.5.3 技术路线19-20
• ABSTRACT20-22
• 第二章 秸秆集中深埋对土壤氮素淋失的影响22-44
• 摘要22
• 2.1 材料与方法22-24
• 2.1.1 试验设计22-23
• 2.1.2 试验管理实施23-24
• 2.1.3 样品采集24
• 2.1.4 项目测定与方法24
• 2.1.5 数据分析24
• 2.2 结果与分析24-42
• 2.2.1 埋深对水稻季氮素渗漏的影响24-28
• 2.2.2 埋深对小麦季氮素渗漏的影响28-31
• 2.2.3 埋量对水稻季氮素渗漏的影响31-35
• 2.2.4 埋量对小麦季氮素渗漏的影响35-37
• 2.2.5 秸秆深埋对第三季水稻硝态氮淋失的影响37-40
• 2.2.6 秸秆深埋对第三季水稻铵态氮淋失的影响40-42
• 2.3 小结42-43
• ABSTRACT43-44
• 第三章 秸秆集中深埋对土壤磷素淋失的影响44-60
• 摘要44
• 3.1 材料与方法44-46
• 3.1.1 试验设计44
• 3.1.2 试验管理实施44-45
• 3.1.3 样品采集45
• 3.1.4 项目测定与方法45
• 3.1.5 数据分析45-46
• 3.2 结果与分析46-56
• 3.2.1 埋深对水稻季磷素渗漏的影响46-48
• 3.2.2 埋深对小麦季磷素渗漏的影响48-51
• 3.2.3 埋量对水稻季磷素渗漏的影响51-54
• 3.2.4 埋量对小麦季磷素渗漏的影响54-56
• 3.3 小结56-58
• ABSTRACT58-60
• 第四章 秸秆集中深埋对作物生长及产量的影响60-72
• 摘要60
• 4.1 材料与方法60-61
• 4.1.1 试验设计60
• 4.1.2 试验管理实施60-61
• 4.1.3 项目测定与方法61
• 4.1.4 数据分析61
• 4.2 结果与分析61-69
• 4.2.1 埋深对水稻生长及产量的影响61-63
• 4.2.2 埋深对小麦生长及产量的影响63-65
• 4.2.3 埋量对水稻生长及产量的影响65-67
• 4.2.4 埋量对小麦生长及产量的影响67-69
• 4.3 小结69-70
• ABSTRACT70-72
• 第五章 讨论与结论72-78
• 摘要72
• 5.1 讨论72-75
• 5.1.1 秸秆深埋对作物生长及产量的影响72-73
• 5.1.2 秸秆深埋还田对渗漏速率的影响73
• 5.1.3 秸秆深埋对氮素淋失的影响73-74
• 5.1.4 秸秆深埋对磷素淋失的影响74-75
• 5.2 结论75
• 5.3 本研究创新之处75
• 5.4 不足之处75-76
• ABSTRACT76-78
• 参考文献78-84
• 硕士期间发表的相关论文84-86
• 致谢86

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