连续秸秆还田与耕作方式轮换对土壤理化性状及水稻养分吸收和产量影响

【摘要】： 我国是农业大国,每年的农业生产都产生数以亿吨计的秸秆,但是由于人们生活水平的提高使秸秆这一资源大量闲置,又由于现阶段利用秸秆的技术与途径有限,致使焚烧秸秆现象十分严重,造成了天然资源的巨大浪费与环境污染。 本试验于2007年6月至2008年11月在江苏省沿江农科所水稻试验田进行,采用大田试验研究了稻麦两熟制不同耕作方式与连续秸秆还田对直播稻田土壤结构和养分含量连续变化、水稻生长及产量的影响,采用盆栽模拟试验研究不同耕作方式下不同秸秆还田深度对水稻养分吸收以及土层养分含量的影响,为实现作物可持续高产、高效、安全生产提供科学依据；为实现农业的可持续发展、农村生态环境保护和农业清洁化生产提供理论参考。试验得到的主要结果如下： 1秸秆还田与不同耕作方式对土壤理化性状的影响 秸秆还田能够显著增加土壤有机质含量,对土壤有机质含量影响随土层深度的增加而减小；土壤耕作方式能够显著影响土壤有机质垂直分布,在所有处理中,隔年旋耕+秸秆还田(NRS)、隔年浅翻耕+秸秆还田(NLS)增加土壤有机质含量效果最明显。秸秆还田可以显著增加土壤全氮含量,显著增加0-7cm土层土壤速效磷含量；不同耕作方式对土壤的全氮含量也有显著影响,但对土壤速效磷含量影响不显著。综合比较得出,连续两年旋耕+秸秆还田(RSⅡ)对增加土壤全土层全氮含量影响效果最显著。 秸秆还田能够显著降低土壤容重,提高土壤总孔隙度,增加土壤毛管孔隙度,显著提高土壤非毛管孔隙度；土壤耕作方式对土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度也有影响,并能显著提高土壤非毛管孔隙度。本次试验得出,隔年翻耕+秸秆还田比连续翻耕+秸秆还田更有效减小土壤容重；隔年浅翻耕+秸秆还田对增加土壤总孔隙度效果最好,隔年旋耕+秸秆还田以及隔年浅翻耕+秸秆还田处理对土壤毛管孔隙度的影响较明显,无论是隔年还是连续深翻耕都能显著提高秸秆分布层土壤非毛管孔隙度,但是秸秆不还田的深翻耕效果不理想。 2不同深度秸秆还田对水稻养分吸收的影响 秸秆掩埋使水稻对氮、磷的吸收显著高于无秸秆掩埋处理,其中,秸秆掩埋于0-20cm全土层处理使水稻各器官对氮素的吸收量达到所有处理中最大,但是水稻对磷素的吸收在秸秆掩埋处理组中没有显著差异,各器官对氮素吸收量随秸秆掩埋深度的增加而增加,秸秆全土层掩埋更能提高水稻对氮素的吸收量。有无秸秆掩埋对水稻穗、叶片以及茎鞘部位磷吸收影响显著,而秸秆掩埋不同深度对水稻各器官磷的吸收影响没有表现。 秸秆掩埋处理,各土层中全氮、速效磷以及有机质含量没有像无秸秆掩埋那样出现养分含量随土壤深度增加而增大的下渗规律,而出现5-10cm中间层或0-5cm上层养分含量高于下层的现象,说明秸秆掩埋对养分分布有影响,它对养分有吸附和截流作用。 3秸秆还田与耕作方式对稻麦轮作土壤理化性状连续变化的影响 秸秆还田与耕作方式轮换时间越长,土壤容重越小,土壤有机质、全氮以及速效磷含量也逐年增加。无论哪个指标,秸秆还田处理效果均优于秸秆不还田处理。连续两年深耕+秸秆还田处理(DSⅡ)和一年免耕一年深耕+秸秆还田处理(NDS)对土壤容重的降低最有效；一年免耕一年浅翻耕+秸秆还田处理(NLS)能有效增加土壤有机质含量,其次是一年免耕一年旋耕+秸秆还田处理(NRS)；一年免耕一年翻耕和旋耕(NRS、NLS、NDS)以及连续两年旋耕处理(RSⅡ)增加土壤全土层全氮含量效果明显；对于土壤速效磷含量,虽然秸秆还田处理全土层速效磷含量增加较明显,但是不同耕作方式对全土层速效磷含量影响不显著。 4秸秆还田与耕作方式对水稻生长特性和产量形成的影响 本试验是在秸秆两年还田处理后得出的结果,结果显示,秸秆还田会对水稻穗粒数、千粒重以及产量产生一定影响。对于穗粒数,秸秆还田处理比无秸秆还田处理平均减少12.14%；除了隔年深翻耕+秸秆还田NDS、隔年浅翻耕+秸秆还田NLS处理与对用不还田处理ND和NL理论产量差异不显著以外,秸秆还田使水稻理论产量显著小于没有秸秆还田处理；秸秆还田使水稻实际产量平均降低7.68%,连续旋耕处理对水稻减产影响较大,而隔年翻耕即一年免耕一年旋耕或者浅翻耕可以使水稻产量维持在较高水平。 【关键词】：秸秆 耕作 理化性状 养分吸收 产量
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S511;S153
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 绪论11-23
• 1 研究背景11-12
• 2 国内外研究现状12-17
• 2.1 土壤耕作方式的演变发展12
• 2.2 秸秆还田技术进展12-13
• 2.3 耕作与秸秆还田对土壤理化性状影响13-15
• 2.4 水稻养分吸收研究进展15-17
• 3 项目来源、研究目的与内容17-18
• 3.1 项目来源17
• 3.2 研究目的及意义17
• 3.3 试验内容17-18
• 参考文献18-23
• 第二章 秸秆还田与不同耕作方式对稻田土壤理化性状的影响23-39
• 引言23
• 1 材料与方法23-26
• 1.1 试验设计23-25
• 1.2 田间管理25
• 1.3 取样测定方法25-26
• 1.4 数据分析方法26
• 2 结果与分析26-36
• 2.1 土壤物理性状26-31
• 2.2 土壤化学性状31-36
• 3 小结36
• 3.1 连续秸秆还田与不同耕作方式对土壤物理性状的影响36
• 3.2 连续秸秆还田与不同耕作方式对土壤化学性状的影响36
• 4 讨论36-38
• 参考文献38-39
• 第三章 秸秆不同掩埋深度对水稻养分吸收的影响39-47
• 引言39
• 1 材料与方法39-41
• 1.1 试验设计39-40
• 1.2 取样与测定方法40
• 1.3 数据分析方法40-41
• 2 结果与分析41-44
• 2.1 秸秆不同掩埋深度水稻不同器官全氮含量差异41-42
• 2.2 秸秆不同掩埋深度水稻不同器官全磷含量差异42-43
• 2.3 秸秆不同掩埋深度处理土壤养分含量差异43-44
• 3 小结44-45
• 4 讨论45-46
• 参考文献46-47
• 第四章 秸秆全量还田与耕作方式轮换对稻麦轮作田土壤及水稻产量构成的影响47-55
• 引言47
• 1 材料与方法47-48
• 1.1 试验设计47
• 1.2 取样测定方法47-48
• 1.3 数据分析方法48
• 2 结果与分析48-52
• 2.1 不同耕作方式稻麦轮作对土壤理化性状连续变化的影响48-51
• 2.2 水稻产量及其构成51-52
• 3 小结52
• 4 讨论52-53
• 参考文献53-55
• 第五章 讨论与结论55-61
• 1 结论与讨论55-56
• 1.1 两年秸秆还田与不同耕作方式对土壤理化性状的影响55
• 1.2 不同深度秸秆还田对水稻养分吸收的影响55-56
• 1.3 秸秆还田与耕作方式对稻麦轮作土壤理化性状连续变化影响56
• 1.4 秸秆还田与耕作方式对直播水稻生长特性和产量形成的影响56
• 2 主要创新点和不足56-58
• 2.1 主要创新点56-57
• 2.2 不足之处57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61

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