【摘要】：填閑作物是指主要糧食作物收獲后,在土地休耕期種植以提高土壤肥力,供后續(xù)作物生長的作物。本文采用田間尼龍網(wǎng)袋法研究了渭北旱塬不同填閑作物(長武懷豆(S)、黑麥草(R)及兩者1:1混合(M))翻壓和不同氮肥水平(0、60、120 kg N.ha~(-1))雙因素處理下,填閑作物腐解過程、溫室氣體(CO_2、CH_4、N_2O)釋放動態(tài)及對后續(xù)冬小麥產(chǎn)量、土壤碳收支的影響。主要結(jié)論如下:(1)各填閑作物翻壓后腐解規(guī)律及碳氮釋放特征均表現(xiàn)為“前期快-中期慢-后期加快”,填閑作物分解規(guī)律符合Olsen模型,276 d各處理的累積分解率均在70%以上。在第0-35 d,同一施氮處理下,累積腐解率和腐解速率均表現(xiàn)為SMR(P0.05)。第35 d,S、M和R各處理干物質(zhì)累積分解率分別達到61.9%、55.5%和47.5%;在0-35 d,施氮對S、M的腐解影響不顯著,對R影響顯著,35 d后氮肥效應逐漸減弱;在第21 d,S、M和R碳氮殘留率分別達到40%、50%和60%左右。平均而言,S的碳氮釋放速率顯著高于R,并且與M沒有顯著差異。(2)填閑作物腐解與施氮處理提高了填閑-冬小麥種植系統(tǒng)的土壤CO_2及N_2O的排放作用,其中以S及N2處理最為顯著;填閑腐解與施氮對CH_4的排放影響不顯著,且兩者也無交互作用。溫度和水分與CO_2和N_2O均存在顯著相關(guān)性,CH_4與土壤水分溫度則無相關(guān)性。(3)土壤中的有機碳及全氮在腐解的中期增多但在后期又基本恢復至初始水平,結(jié)果表明,填閑作物的分解在短時間內(nèi)增加土壤的碳、氮含量;與裸地對照相比,翻壓填閑作物能夠顯著提高后續(xù)冬小麥產(chǎn)量,其籽粒產(chǎn)量增加10%-35%(P0.05),其中翻壓SN1和MN1增產(chǎn)效果最好。(4)填閑作物翻壓及施氮處理提高了該系統(tǒng)的綜合增溫潛勢(GWP);不同填閑翻壓處理間的溫室氣體排放強度(GHGI)差異極顯著(P0.001),表現(xiàn)為SMRCK。與CK相比,單獨翻壓R處理、混合翻壓M處理及S處理下的GHGI都有所增加,施氮處理下N1及N2與相比其GHGI也高于N0處理。(5)施氮和填閑處理對碳收支平衡影響均不同,實驗末期的碳收支平衡大小順序為RMCKS;N2N1N0。表明在該系統(tǒng)下不施氮N0及翻壓S處理降低碳的固定,而翻壓R和M及施氮處理(N1、N2)可以增加最終系統(tǒng)碳的固定。綜上所述,在渭北旱塬單播長武懷豆、混播黑麥草與長武懷豆,并在小麥播種前進行翻壓更有利于改善土壤養(yǎng)分,增加后續(xù)冬小麥的產(chǎn)量。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S512.11;S154.1
【圖文】：

研究技術(shù)路線圖

西北大學碩士學位論文第二章 實驗材料及方法研究區(qū)概況試驗在陜西省長武縣中國科學院長武農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站（107°E，35°N）進行。該處渭北旱塬，是一個半濕潤，干旱多發(fā)地區(qū)，海拔 1220 m，年平均降雨量為 584.21957-2018 年間夏季休閑期（7 月-9 月）平均降水為 323 mm，冬小麥生長期內(nèi)平均為 281 mm。年平均氣溫 9.1 ℃，年日照時數(shù) 2230 h，無霜期 171 d，是典型旱農(nóng)業(yè)區(qū)。土壤為粘壤質(zhì)黑壚土，pH 值為 8.4，土壤有機質(zhì)含量約 10.5 g·kg-1。區(qū)位置圖見圖 2-1；布設(shè)試驗前 0～40 cm 各土層土壤理化性質(zhì)如表 2-1 所示；試間氣溫與降水量見圖 2-2。

在每個小區(qū)中心放置一個氣體采集箱裝置（圖 2-3）成，兩部分均為 PVC 材料制成。一部分為地下部分影響，該部分長期置于地下并保持原方位不動（地直徑 21.5 cm，高 12 cm）用錫紙包圍以達到隔熱防孔和用于使用注射器采集氣體的橡皮塞孔組成，其底下基座連接固定防止氣體外流。2017 年 9 月中旬至麥種植后每周采集一次，其中小麥越冬期間由于溫度周期（每兩周采集一次），如采集中遇降雨天氣，在。每次的采樣時間為本天的上午 9:00-11:00，此期間[75]。每次采集是使用 20 ml 注射器分別在 PVC 地上min 采集三管注射器樣品待測。當天帶回實驗室使用、N2O 進行測量，并用 HM 模型[76]進行氣體通量的

【參考文獻】

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本文編號：2765601