作物秸秆还田的腐解特征及培肥增产的效应

【摘要】：当前农村大量农作物秸秆过剩与焚烧现象日益严重,开展农作物秸秆资源化利用的研究受到普遍关注,虽然当前对秸秆的资源化利用方式很多,但实行作物秸秆就地还田才是秸秆资源化利用最直接、最有效的途径。本研究通过田间实验和与盆栽实验相结合的方式,研究了作物秸秆还田的腐解特征,及其对土壤理化性质和作物产量及效益的影响。主要研究结果如下： 1、油菜秸秆和水稻秸秆在还田后都随着时间的推移,腐解率呈现前期增加快,后期增加慢的规律,秸秆的腐解速率呈逐渐减小,并趋于平衡的趋势。秸秆在90d时的腐解率都达50%左右,秸秆在前15d的腐解速率是90-120d的腐解速率的3-5倍。 2、水稻种植模式下,油菜秸秆腐解速率表现为：0cm深还田腐解速率20cm深还田腐解速率10cm深还田腐解速率,加入分解菌的秸秆腐解速率未加分解菌的秸秆腐解速率。油菜种植模式下,水稻秸秆腐解速率表现为：5cm深还田腐解速率10cm深还田腐解速率0cm深还田腐解速率,耕作条件下腐解速率免耕条件下腐解速率。 3、水稻种植模式下,油菜秸秆中碳素和氮素都呈现早期释放较快,后期释放较慢的规律,并且油菜秸秆中碳氮比随时间延长的变幅不大,总体呈波动下降趋势。 4、秸秆还田降低了土壤容重,提高了土壤有机质含量,增加了土壤中氮、磷、钾养分元素的含量。在油菜收获时,全量秸秆10cm深还田和半量秸秆10cm深还田的土壤容重分别是1.37g/cm3和1.39g/cm3,比对照(土壤容重为1.42g/cm3)分别降低了0.05g/cm3和0.03g/cm3；全量秸秆10cm深还田和半量秸秆10cm深还田的土壤有机质含量分别是20.13g/kg和18.38g/kg,比对照(土壤有机质含量为17.31g/kg)分别增加了2.82g/kg和1.07g/kg。在水稻收获时,,耕作秸秆表层覆盖还田和耕作10cm深还田的土壤容重分别是1.25g/cm3和1.28g/cm3,比对照(土壤容重是1.32g/cm3)分别降低了0.07g/cm3和0.04g/cm3；耕作秸秆表层覆盖和耕作10cm深还田的土壤有机质含量分别是18.14g/kg和19.21g/kg,比对照(土壤有机质含量为16.28g/kg),分别增加了1.86g/kg和2.93g/kg。秸秆还田的土壤氮、磷、钾含量都有一定程度的提高,但提高的规律性不明显。 5、秸秆还田提高了作物产量,增加了作物种植的经济效益。水稻种植模式下,实行油菜秸秆还田,水稻平均产量为8812.5kg/hm2,比对照(7725kg/hm2)中水稻产量高1087.5kg/hm2,增加经济效益2718.75元/hm2,增幅为14.08%；油菜种植模式下,实行水稻秸秆还田,油菜平均产量达到2702.18kg/hm2,比对照(2367.45kg/hm2)中油菜产量高334.73kg/hm2,增加经济效益1673.63元/hm2,增幅为14.14%；免耕模式下水稻秸秆还田过程中,油菜平均产量达到2581.35kg/hm2,比对照(2140.95kg/hm2)中油菜产量高440.4kg/hm2,增加经济效益2202元/hm2,增产幅度为20.57%。 【关键词】：秸秆还田 腐解特征 改善土壤 增产 增效
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S141;S38
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1. 文献综述9-17
• 1.1 秸秆资源化利用研究深受关注9
• 1.2 秸秆资源化利用途径9-11
• 1.3 秸秆还田腐解方面的研究11-12
• 1.4 秸秆还田对土壤影响的研究12-15
• 1.5 秸秆还田增产粮食和提高效益方面的研究15-17
• 2. 引言17-19
• 2.1 开展秸秆还田的重要性17
• 2.2 本研究的特色与目的17
• 2.3 研究内容和研究目标17-19
• 3. 材料与方法19-25
• 3.1 实验地点及材料19
• 3.2 研究方法19-24
• 3.2.1 实验设计19-22
• 3.2.2 样品采集22
• 3.2.3 测试项目及测定方法22
• 3.2.4 试验计算22-23
• 3.2.5 数据处理分析23-24
• 3.3 技术路线24-25
• 4. 结果与分析25-42
• 4.1 油菜秸秆还田腐解的变化特征25-30
• 4.1.1 油菜秸秆还田腐解的时间变化规律25-26
• 4.1.2 油菜秸秆不同深度还田的腐解差异26-28
• 4.1.3 分解菌对油菜秸秆还田腐解的影响28-30
• 4.2 水稻秸秆还田腐解变化特征30-34
• 4.2.1 水稻秸秆还田腐解的时间变化规律30-32
• 4.2.2 水稻秸秆不同深度还田的腐解差异32-33
• 4.2.3 耕作方式对水稻秸秆还田腐解的影响33-34
• 4.3 油菜秸秆还田的养分释放规律34-37
• 4.3.1 油菜秸秆还田后碳素释放率的变化特征34-35
• 4.3.2 油菜秸秆还田后氮素养分释放率的变化特征35-36
• 4.3.3 油菜秸秆还田后秸秆碳氮比的变化36-37
• 4.4 秸秆还田对土壤性状的影响37-39
• 4.4.1 油菜秸秆还田对土壤性状的影响37-38
• 4.4.2 水稻秸秆还田对土壤性状的影响38-39
• 4.5 秸秆还田对作物产量的影响39-40
• 4.5.1 油菜秸秆还田对水稻产量的影响39-40
• 4.5.2 水稻秸秆还田对油菜产量的影响40
• 4.6 秸秆还田的(经济)效益分析40-42
• 5. 讨论与结论42-45
• 5.1 讨论42-43
• 5.2 结论43-45
• 参考文献45-53
• 致谢53-54
• 作者简介54
• 攻读硕士期间参与项目54
• 攻读硕士期间发表的学术论文54

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