【摘要】：秸稈還田作為秸稈利用的一種重要方式,既可以避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,而且可以提高土壤的養(yǎng)分水平,改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性狀,優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,維持作物高產(chǎn)。若能充分利用南方稻田冬、春自然資源,在冬閑期合理利用水稻秸稈還田,不僅可以減少稻草焚燒的環(huán)境危害,而且可能替代綠肥,在低溫和非淹水條件下實(shí)現(xiàn)“固碳保N”。水稻秸稈配施氮肥還田后,不同分解階段形成了不同的土壤有機(jī)碳庫。秸稈C/N較高,還田時(shí)應(yīng)配施一定量的無機(jī)氮肥。本文主要研究長期秸稈配施氮肥冬季還田下,秸稈還田時(shí)間及氮肥前施比例對水稻土微生物學(xué)性質(zhì)和碳庫組成的影響,實(shí)現(xiàn)冬季“固碳”,以期為水稻土肥力培育和穩(wěn)定稻田生態(tài)系統(tǒng)功能提供理論依據(jù),調(diào)控秸稈全量還田的綜合生態(tài)效益。主要研究結(jié)果如下:1、六種與土壤碳周轉(zhuǎn)相關(guān)酶(β-葡萄糖苷酶、β-纖維二糖苷酶、β-木糖苷酶、多酚氧化酶、過氧化物酶和蔗糖轉(zhuǎn)化酶)活性的研究結(jié)果表明:冬季秸稈還田,有效利用冬閑積溫,增加秸稈的腐解時(shí)間,能夠增強(qiáng)土壤中與碳周轉(zhuǎn)相關(guān)的酶活性,而秸稈還田時(shí)氮肥前施比例對生育期的土壤酶活性并未造成顯著的影響。除多酚氧化酶外,其他5種酶均與有機(jī)碳投入量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。這說明秸稈配施氮肥的處理在一定程度上緩解秸稈腐解耗氮過程與苗期作物需氮的競爭,但秸稈還田時(shí)氮肥前施比例的差異由于后期追肥的補(bǔ)給并未對酶活性造成顯著影響。土壤微生物生物量的研究結(jié)果表明:冬季還田和還田時(shí)配施氮肥能增加冬閑期微生物生物量含量,秸稈還田下配施氮肥措施增加冬閑期微生物生物量C和生育期微生物生物量C、N的活性,但配施氮肥比例間微生物量含量無顯著差異。土壤微生物生物量與酶之間的相關(guān)性表明,冬季秸稈還田以及還田時(shí)配施氮肥的農(nóng)田管理措施促進(jìn)土壤微生物繁殖,調(diào)控土壤碳周轉(zhuǎn)相關(guān)的酶活性。2、對長期秸稈配施氮肥處理下土壤碳庫組成變化的分析結(jié)果表明:長期秸稈配施氮肥還田能顯著增加土壤總有機(jī)碳、碳庫物理組分(除顆粒有機(jī)碳)、碳庫化學(xué)組分(除水溶性有機(jī)碳)的含量。冬季還田下總有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳、顆粒有機(jī)碳、酸溶性有機(jī)碳和難降解有機(jī)碳的含量高于春季還田,表明與傳統(tǒng)春季還田相比,冬季還田的“固碳”效應(yīng)較明顯。與秸稈還田,不施氮肥處理相比,秸稈還田時(shí)配施氮肥處理更有利于稻田有機(jī)碳各組分的積累。秸稈冬季還田后,在低溫和非淹水條件下,增加了土壤有機(jī)質(zhì)的輸入,土壤微生物活動(dòng)加強(qiáng),與碳周轉(zhuǎn)相關(guān)酶活性和微生物生物量含量增加,促進(jìn)土壤有機(jī)碳積累,而礦質(zhì)N的施用促進(jìn)了水稻秸稈在土壤中的固定。因此,從土壤“固碳”的角度看,與目前普遍采用的晚稻秸稈春季翻耕還田相比,在冬閑期將晚稻秸稈配施54 kg/ha氮肥翻耕還田是更優(yōu)的秸稈管理方式。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S154.3;S153

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本文編號：2569570