發(fā)布時間：2020-03-29 16:08

【摘要】：農(nóng)作物秸稈作為農(nóng)田土壤養(yǎng)分和有機物的重要來源,還田后可以有效提高土壤有機碳和養(yǎng)分含量,是改善農(nóng)田土壤環(huán)境、發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要途徑。目前,許多科研工作者就秸稈還田做了大量工作并進行了詳細(xì)報道。但關(guān)于東北地區(qū)現(xiàn)代化大農(nóng)機作業(yè)條件下降低能耗的秸稈還田模式尚缺乏深入研究。鑒于此,本研究設(shè)置秸稈還田長度、還田量和秸稈埋深三個還田因素,通過其對土壤有機碳和速效養(yǎng)分指標(biāo)的影響,利用近似理想解法構(gòu)建土壤有機碳及速效養(yǎng)分綜合指標(biāo),運用響應(yīng)曲面法進行分析,篩選出最佳秸稈還田模式,旨在為低能耗機械化作業(yè)提供理論指導(dǎo)。本研究得出以下結(jié)論:2016年,土壤微生物量碳、活性有機碳、水溶性有機碳、速效磷和速效鉀含量隨時間的變化均呈現(xiàn)單峰曲線變化。土壤顆粒態(tài)有機碳、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量隨時間的變化均呈現(xiàn)雙峰曲線變化。2017年,土壤微生物量碳、活性有機碳、速效磷和速效鉀含量呈現(xiàn)單峰曲線變化。土壤水溶性有機碳、顆粒態(tài)有機碳、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量隨時間的變化皆呈現(xiàn)了雙峰曲線變化。其中,秸稈還田兩年內(nèi),土壤微生物量碳和活性有機碳含量最高值均出現(xiàn)在8月21日(取樣日期,下同),水溶性有機碳、速效磷和速效鉀含量最高值出現(xiàn)在7月21日,顆粒態(tài)有機碳、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量最高值出現(xiàn)在10月21日。秸稈還田兩年內(nèi),土壤微生物量碳、活性有機碳和速效鉀含量在秸稈還田量為6800~8000kg/hm~2、秸稈埋深為10~15 cm深度的土層較高,尤其是土壤顆粒態(tài)有機碳含量在5~15 cm土層顯著高于15~25 cm深度土層,隨秸稈還田時間的變化均呈現(xiàn)出隨還田深度的增加而降低、隨秸稈還田量的增加而增加的變化趨勢。土壤銨態(tài)氮含量和硝態(tài)氮含量整體呈現(xiàn)出隨秸稈還田量的增加而增加的變化趨勢。其中,秸稈還田量為6800~8000 kg/hm~2的處理組土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量顯著高于秸稈還田量為2800 kg/hm~2的處理組。土壤碳庫管理指數(shù)則隨著秸稈還田量的增加、秸稈埋深土層變淺而增加,當(dāng)秸稈埋深為5~10 cm土層、秸稈還田量為4800~8000 kg/hm~2范圍內(nèi)時土壤碳庫管理指數(shù)較高。此外,土壤碳庫活度指數(shù)、碳庫指數(shù)和碳庫管理指數(shù)均在秸稈埋深為5~15cm時的秸稈還田處理組中數(shù)值較高,均隨著秸稈埋深深度的減少而增加。采用TOPSIS法得到的土壤有機碳及速效養(yǎng)分綜合指標(biāo)與土壤單一指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果表明,依據(jù)TOPSIS法得到的值與土壤87.5%的單一指標(biāo)呈正相關(guān)、與37.5%的單一指標(biāo)呈顯著正相關(guān)。表明根據(jù)TOPSIS法得到的綜合指標(biāo)可用于分析秸稈還田三因素對土壤有機碳及速效養(yǎng)分的影響。運用響應(yīng)曲面法研究秸稈還田因素對土壤有機碳及速效養(yǎng)分綜合指標(biāo)的影響結(jié)果表明,不同的秸稈還田因素對綜合指標(biāo)的影響效果有所不同。秸稈還田因素對綜合指標(biāo)的影響效應(yīng)大小順序分別為:秸稈埋深還田量還田長度。土壤有機碳及速效養(yǎng)分綜合指標(biāo)含量與秸稈還田量呈正相關(guān),與秸稈還田埋深和秸稈長度呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)秸稈長度、還田量和埋深分別在9~15 cm、4480~6700 kg/hm~2、9~14 cm范圍內(nèi)時綜合指標(biāo)含量最高。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

微生物量碳(mg/kg)活性有機碳(g/kg)水溶性有機碳(g/kg)顆粒態(tài)有機碳(g/kg)速效鉀(mg/kg)速效磷(mg/kg)銨態(tài)(mg/(mg/kg) 1.000(g/kg) 0.179 1.000碳(g/kg) 0.285 0.310 1.000碳(g/kg) 0.145 0.388 0.239 1.000g/kg) 0.546** 0.221 0.267 0.107 1.000g/kg) 0.404 0.537** 0.401 0.161 0.434* 1.000g/kg) -0.504* 0.036 -0.142 0.227 -0.339 -0.399 1.00g/kg) 0.019 -0.177 -0.082 0.143 0.045 0.049 0.16在 0.05 水平上顯著的相關(guān)性；**表明在 0.01 水平上顯著的相關(guān)性，下同。**means significantly correlation at 0.05, and 0.01 level, respectively; The same be于層次分析法對土壤單一指標(biāo)權(quán)重的確定析法（AHP）是由 Saaty[91]提出的主觀賦權(quán)法。AHP 法將決策因素分三個層次[92]。AHP 法的主要原理是構(gòu)造判斷矩陣，計算判斷矩陣的特和二級對應(yīng)的重要度和權(quán)重值。該方法的基本步驟如下。建的層次結(jié)構(gòu)模型如圖 3-17 所示。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S141.4;S158

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 仵峰;張凱;宰松梅;王華震;趙璨;;小麥玉米秸稈摻土還田量對土壤水分運動特性的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2015年24期

2 邱立春;孫躍龍;王瑞麗;張旭東;竇森;關(guān)松;郭聃;;秸稈深還對土壤水分轉(zhuǎn)移及產(chǎn)量的影響[J];玉米科學(xué);2015年06期

3 周富春;余祥;;基于AHP模糊評價法的水庫健康評價[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2015年08期

4 李碩;李有兵;王淑娟;師江瀾;田霄鴻;;關(guān)中平原作物秸稈不同還田方式對土壤有機碳和碳庫管理指數(shù)的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2015年04期

5 劉威;黃麗;魯劍巍;李小坤;;兩種保護性耕作對土壤養(yǎng)分、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的影響[J];土壤通報;2015年02期

6 黃金花;劉軍;楊志蘭;魏飛;郭成藏;景峰;劉建國;;秸稈還田下長期連作棉田土壤有機碳活性組分的變化特征[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報;2015年03期

7 趙士誠;曹彩云;李科江;仇少君;周衛(wèi);何萍;;長期秸稈還田對華北潮土肥力、氮庫組分及作物產(chǎn)量的影響[J];植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報;2014年06期

8 王虎;王旭東;田宵鴻;;秸稈還田對土壤有機碳不同活性組分儲量及分配的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2014年12期

9 矯麗娜;李志洪;殷程程;王曉飛;辛士穎;于磊;;高量秸稈不同深度還田對黑土有機質(zhì)組成和酶活性的影響[J];土壤學(xué)報;2015年03期

10 關(guān)振寰;李巧云;張仁陟;王琳;張軍;;保護性耕作對土壤易氧化和總有機碳的影響[J];土壤通報;2014年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王世杰;全量秸稈不同深度還田土壤腐殖化特征及培肥效果的研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 鄭丹;不同條件下作物秸稈養(yǎng)分釋放規(guī)律的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

，

本文編號：2606203