秸秆还田对黑土土壤主要物理化学性状影响的研究

【摘要】：土壤中的氮素和碳素是作物生长所必需的营养元素,随着黑土土壤风蚀水蚀的加重和土壤肥力的下降,明确土壤碳氮关系,对提高土壤碳氮水平和推进秸秆还田的利用来提高黑土土壤肥力具有重要意义。 本研究采用“三分法”大垄深松耕作玉米的栽培模式,施加有机肥及秸秆还田配施微生物菌剂,探索秸杆还田对黑土土壤主要物理化学性质的影响。实验为七个处理：小垄处理(TR)、大垄处理(BR)、大垄配施有机肥(BO)、大垄秸秆还田(BC)、大垄秸秆还田配施纤维素分解菌(BCC)、大垄秸秆还田配施表面活性剂(BCS)和大垄秸秆还田配施纤维素分解菌和生物表面活性剂处理(BCSC)。测定指标主要包括农田生态系统的土壤容重、孔隙度、比重、有机质、全氮、土壤微生物量碳、无机态氮(NO3--N、NH4+-N)、土壤可溶性有机碳的含量变化,分析了大垄模式下不同处理对土壤主要物理和化学性状的影响,主要结论如下： 大垄处理(140公分垄距)土壤容重低于小垄(65公分垄距),与大垄相比,大垄施加有机肥与大垄秸秆还田处理土壤容重降低显著：尤其是大垄秸秆还田的基础上施加表面活性剂处理和纤维素分解菌和表面活性剂混用处理,大垄秸秆还田的耕作方式更能改善土壤的物理性状。在大垄秸秆还田的基础上,施加纤维素分解菌菌剂亦或纤维素分解菌菌剂与表面活性剂混合施用对土壤有机质含量有促进作用,但没有达到显著水平,而秸秆还田单一配施表面活性剂菌剂处理,显著提高了土壤有机质的含量,使土壤有机质含量提高了13.43%。土壤全氮含量在秸秆腐熟过程中相对降低。大垄处理在玉米的拔节期、灌浆期和成熟期,对微生物量氮、微生物量碳含量的影响均达到了显著水平；以大垄处理为对照,大垄施加有机肥在玉米的整个生育期内显著的提高了土壤微生物生物量氮的含量。同时,在秸秆还田的基础上施加纤维素分解菌菌剂和表面活性剂处理对土壤微生物量碳氮含量的影响也达到了显著水平。各处理土壤可溶性碳含量在玉米的拔节期和灌浆期最高,且大垄秸秆还田处理明显优于对照大垄处理。但施加菌剂处理对可溶性碳含量有所影响,差异不显著。各处理土壤无机态氮含量在供试土壤中玉米的苗期和拔节期差异显著,表现为大垄与大垄秸秆还田处理显著高于其对照。在玉米的抽雄期、灌浆期和成熟期各处理土壤无机态氮含量无显著差异。 【关键词】：大垄 秸秆还田 土壤碳素 土壤氮素
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S154.1
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 引言11-24
• 1.1 研究的目的和意义11
• 1.2 国内外研究进展11-22
• 1.2.1 保护性耕作概述11-12
• 1.2.2 秸秆还田的研究12-15
• 1.2.3 农田氮循环的研究15-18
• 1.2.4 农田生态系统碳的研究18-22
• 1.3 研究的主要内容和技术路线22-24
• 1.3.1 研究的主要内容22-23
• 1.3.2 研究的技术路线23-24
• 2 材料与方法24-27
• 2.1 试验材料24
• 2.1.1 试验地概况24
• 2.1.2 供试作物24
• 2.2 试验设计与试验方法24-26
• 2.2.1 试验设计24-25
• 2.2.2 试验方法25-26
• 2.3 试验数据处理26-27
• 3 结果与分析27-45
• 3.1 秸杆还田对土壤主要物理指标的影响27-29
• 3.1.1 不同处理对土壤容重的影响27
• 3.1.2 不同处理对土壤孔隙度的影响27-28
• 3.1.3 不同处理对土壤比重的影响28-29
• 3.2 不同处理对土壤有机质与全氮的影响29-30
• 3.2.1 不同处理对土壤有机质含量的影响29
• 3.2.2 不同处理下的土壤全氮含量29-30
• 3.3 不同处理下土壤微生物量碳、氮含量30-36
• 3.3.1 不同处理下土壤微生物量碳的含量30-33
• 3.3.2 不同处理下土壤微生物量氮的含量33-35
• 3.3.3 不同处理下土壤微生物量碳氮比35-36
• 3.4 不同处理下土壤可溶性碳的含量36-39
• 3.4.1 大垄处理可溶性碳含量36-37
• 3.4.2 有机肥与秸秆还田处理可溶性碳含量37
• 3.4.3 施加菌剂处理可溶性碳含量37-38
• 3.4.5 不同处理下土壤可溶性碳含量综合比较分析38-39
• 3.5 不同处理下土壤无机态氮含量39-45
• 3.5.1 不同处理下土壤硝态氮(NO3—N)含量39-41
• 3.5.2 不同处理下土壤氨态氮(H4+-N)含量41-45
• 4 讨论45-48
• 4.1 不同处理对黑土土壤物理性状的影响45
• 4.2 不同处理下土壤有机质与土壤全氮45-46
• 4.3 不同处理下土壤微生物量碳氮46-47
• 4.4 不同处理下土壤可溶性有机碳47
• 4.5 不同处理下土壤铵态氮和硝态氮含量47-48
• 5 结论48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-61
• 攻读硕士学位期间所发表的论文61

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