秸秆全量还田方式对土壤肥力及玉米生长的影响研究

【摘要】：本研究通过两年秸秆还田定位试验研究“种还分离模式”下秸秆还田量(秸秆占土重的0%、0.44%、0.88%、1.32%)对耕层土壤理化特性及玉米生长的影响、尼龙袋法田间原位培养试验研究不同深度土壤(0~15cm、15~30cm、30~45cm)在不同秸秆添加量(秸秆占土重的0%、0.44%、0.88%、1.32%、2.64%、5.28%)条件下的土壤腐殖质组分变化及土壤酶活性的动态变化情况,旨在探究适宜秸秆还田深度、适宜秸秆还田量,为秸秆还田培肥土壤提供理论依据。研究结果如下:(1)“种还分离模式”下,随秸秆还田量增加,耕层土壤容重逐渐降低而总孔隙度和土壤含水量逐渐增加,与不秸秆还田相比,1.32%秸秆还田量在0~10cm和10~20cm土层的土壤容重分别显著降低8.25%、11.36%,土壤总孔隙度分别显著增加8.35%、14.74%,土壤含水量分别显著提高2.49%、2.83%;秸秆还田对土壤机械稳定性团聚体影响不大,却显著降低0.01mm粒级和显著增加了0.25-0.01mm粒级土壤微团聚体的含量,使土壤特征微团聚体比例显著降低,土壤微团聚体得到改善。(2)“种还分离模式”进行两年,增加秸秆还田量,利于土壤有机碳的积累,1.32%秸秆还田量2013年、2014年两年土壤有机碳含量比未秸秆还田分别增加7.40%、14.77%;随秸秆还田量的增加,土壤水溶性物质、土壤腐殖酸、胡敏素含量增加;秸秆还田两年后,各还田处理提高了土壤的PQ值,适量增加秸秆还田量,延长施入土壤中秸秆腐解时间,可以改善土壤品质;秸秆还田使土壤WSS、HA、FA的分子结构向简单化方向发展,增加秸秆还田量更利于WSS、FA分子结构简单化,而对HA分子结构的简单化无明显影响;秸秆还田增加土壤过氧化氢酶活性,土壤脲酶、蔗糖酶的活性随秸秆还田量的增加而增加;秸秆还田,对玉米根系的生长发育无明显抑制抑制作用,最终并未造成玉米减产。(3)通过不同深度土壤不同秸秆还田量原位培养试验,秸秆还田可增加不同深度土壤的有机碳的含量,适宜范围内秸秆还田量越高,土壤有机碳含量越高;15~30cm和30~45cm土层土壤秸秆还田利于土壤有机碳的积累。深度相同时,土壤WSS有机碳含量随秸秆添加量增加而增加,30~45cm土层土壤秸秆还田更利于土壤WSS有机碳含量的提高。高量秸秆添加量(2.64%、5.28%)更有利于0~15cm、15~30cm和30~45cm土层土壤腐殖酸的积累;秸秆还田可提高各还田深度土壤的胡敏素含量;各深度土层进行秸秆还田均可提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶的活性;随培养时间,在各还田深度,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶酶活性随培养时间先升高后降低,0~15cm、15~30cm、30~45cm土层土壤过氧化氢酶活性在培养90d时最高,0~15cm、15~30cm和30~45cm土层土壤蔗糖酶活性最高值在培养30d时。0~15cm、15~30cm土层土壤脲酶活性在培养30d时最高,而30~45cm土层土壤脲酶活性峰值出现在培养90d时。 【关键词】：秸秆还田量 还田深度 腐殖质 土壤酶活性
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S141.4;S513
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 1 前言8-14
• 1.1 研究背景、目的及意义8-9
• 1.2 国内外研究进展9-12
• 1.3 主要内容、拟解决问题及创新点12-14
• 2 材料与方法14-17
• 2.1“种还分离模式”秸秆还田定位试验14-15
• 2.2 不同深度土壤原位还田试验15-17
• 3 结果与分析17-39
• 3.1 种还分离模式下秸秆还田量对土壤理化特性及玉米生长的影响17-28
• 3.2 不同深度土壤原位还田对黑土腐殖质和酶活性的影响研究28-39
• 4 讨论39-41
• 5 结论41-42
• 参考文献42-49
• 作者简介49-50
• 致谢50

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