【摘要】：還田秸稈腐解時能對土壤的熱量、養(yǎng)分、微生物等環(huán)境質(zhì)量參數(shù)產(chǎn)生明顯影響,而土壤環(huán)境的改變也同時影響著還田秸稈的腐解進程。水稻秸稈是中國總量最豐富的三大秸稈資源之一,約占秸稈資源總量的30%。但由于自身碳氮比高而難以被微生物利用。加之還田時間較晚,氣溫低,導(dǎo)致水稻秸稈在大田土壤中的腐解十分緩慢,無法在短時間內(nèi)對土壤環(huán)境產(chǎn)生積極影響,降低了農(nóng)戶對其還田的期望,成為秸稈還田的一大難題。本研究利用秸稈反應(yīng)堆技術(shù)將水稻秸稈通過溝埋試驗施入溫室土壤,研究其在冬季溫室內(nèi)腐解的效果及腐解對冬季溫室土壤溫度、養(yǎng)分、微生物等環(huán)境質(zhì)量參數(shù)的影響,得到如下主要結(jié)果:1.水稻秸稈的腐解對冬季溫室土壤溫度的影響在不同空間和時間尺度上表現(xiàn)不同通過溝埋還田和設(shè)置溫度傳感器的方式,監(jiān)測了水稻秸稈施入后的溫室土壤溫度,并在不同空間及時間尺度上對其進行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在5cm、l0cm和15cm 土層,隨著水稻秸稈的腐解,各土層溫度分布發(fā)生較大變化,具體表現(xiàn)為土層間的溫度差異明顯減小;土壤日最低溫明顯升高、日溫差明顯減小。這說明水稻秸稈的腐解能減小土層間的溫度差異、減小土壤溫差、提升土壤低溫水平,因而為作物提供更穩(wěn)定的溫度環(huán)境并減少冬季溫室作物的低溫凍害問題。2.處理方式能夠改變水稻秸稈對冬季溫室土溫的影響程度輔以牛糞或菌劑、表面覆蓋、增多秸稈等方式皆能增大水稻秸稈對冬季溫室土溫的影響程度,其中以施入水稻秸稈并輔以菌劑處理對冬季溫室土壤日最低溫的提升幅度最大,對日溫差的降低幅度也最大。研究還發(fā)現(xiàn)土壤日最低溫均值、溫差均值分別與水稻秸稈腐解產(chǎn)物的殘余灰分含量呈顯著正相關(guān)和顯著負相關(guān)關(guān)系,說明施入秸稈的腐解是冬季溫室土壤溫度變化的主要內(nèi)因。3.水稻秸稈的腐解能夠提升冬季溫室土壤中速效養(yǎng)分的含量通過對溝埋試驗后的土壤進行營養(yǎng)元素含量的測定,發(fā)現(xiàn)水稻秸稈的腐解雖然沒有使冬季溫室土壤中的有機質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量在90天內(nèi)發(fā)生明顯變化;但明顯提升了土壤速效養(yǎng)分的含量。而通過對溫室土壤速效養(yǎng)分含量與水稻秸稈腐解產(chǎn)物殘余灰分含量作回歸分析,發(fā)現(xiàn)速效氮、鉀含量與施入其中的水稻秸稈的殘余灰分含量呈顯著正相關(guān)性,說明水稻秸稈的腐解能明顯提升土壤速效氮、鉀的含量,因而促進作物養(yǎng)分的積累。4.冬季溫室土壤中細菌群落與真菌群落對施入土壤的水稻秸稈的反應(yīng)不同水稻秸稈的施入明顯增加了 90天后溫室土壤中的細菌數(shù)量,其中以輔以菌劑處理的增幅最大,水稻秸稈的施入還增加了溫室土壤中的細菌種類,提升了細菌群落多樣性;溫室土壤中的真菌種類、數(shù)量和群落多樣性水平也因水稻秸稈的施入而有所提升,但輔以菌劑處理使溫室土壤中的真菌數(shù)量明顯減少,說明該處理可能形成了抑制溫室土壤某些真菌的產(chǎn)物,這對于抑制土壤病原真菌、緩解連坐病害具有重要意義。5.水稻秸稈在冬季溫室土壤中發(fā)生較大程度的腐解,且處理方式明顯影響腐解產(chǎn)物的品質(zhì)特性水稻秸稈施入溫室土壤90天后,顏色、氣味、pH值等理化性狀皆發(fā)生較大變化,失重率超過55%;輔以牛糞、輔以菌劑、增多秸稈等方式使腐解產(chǎn)物的殘余灰分含量明顯增加;進一步研究發(fā)現(xiàn),腐解產(chǎn)物對番茄與黃瓜種子的毒性作用已經(jīng)消除;研究還發(fā)現(xiàn)腐解產(chǎn)物能有效抑制黃瓜枯萎病致病菌的生長(平均抑制率為65.41%),輔以菌劑能進一步增強抑制效果(抑制率為73.46%)。這說明水稻秸稈在冬季溫室土壤中腐解較快,并形成了品質(zhì)較高的腐解產(chǎn)物;而輔以菌劑對秸稈腐解率的提升、微量元素的積累、腐解產(chǎn)物毒性的消除以及腐解產(chǎn)物對黃瓜枯萎病致病菌抑制效果的增強具有重要意義。上述研究結(jié)果將為水稻秸稈利用方式的途徑和冬季溫室土壤溫度、養(yǎng)分等質(zhì)量的提升以及對某些土傳連作病原真菌的抑制提供理論依據(jù)。
【圖文】：

農(nóng)作物秸稈，特指農(nóng)作物收獲后去除穗頭和根部的地上部分，是作物的重要副產(chǎn)逡逑物，秸桿量隨著作物產(chǎn)量的變化而變化。近年來，隨著化肥的使用和耕作技術(shù)的進步，逡逑糧食產(chǎn)量逐年增長。根據(jù)國家統(tǒng)計局農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)（圖１－１），中國近十五年糧食產(chǎn)量逡逑增長了邋３７．２９％，２０１５年糧食產(chǎn)量６２１４４萬噸，按平均草谷比１．１計算，當(dāng)前秸稈的年逡逑產(chǎn)量約７億噸。也有學(xué)者按水稻、小麥、玉米各自的草谷比推算，認為當(dāng)前秸稈的年逡逑產(chǎn)量己經(jīng)超過了邋８億噸，其中，水稻秸稈皆約占秸桿總量的三分之一ＨＩ�？傊�(dāng)前逡逑秸稈產(chǎn)量巨大，己經(jīng)成為重要的可再生資源。逡逑７００００邋ｒ邐邐邋＿邐ｎ逡逑１＝］糧食產(chǎn)量秸稈估產(chǎn)逡逑６５０００邋－邐一＾＾０一－逡逑％邋６００００邋■邐門門廠逡逑ｍ邋５５０００邋－邐一＾ｒ－｜逡逑＾邋５００００邋－邐＿邋Ｉ—｜逡逑４５０００邋－門「｜逡逑４0000邋—Ｉ邐１邐１邋□邋ｉ邐１邐１邐＇邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１逡逑２００１邋２００２邋２００３邋２００４邋２００５邋２００６邋２００７邋２００８邋２００９邋２０１０邋２０１１邋２０１２邋２０１３邋２０１４邋２０１５逡逑年份逡逑圖〗－丨中國近十五年的糧食產(chǎn)量逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｃｒｏｐ邋ｙｉｅｌｄ邋ｆｏｒ邋ｌａｓｔ邋ｆｉｆｔｅｅｎ邋ｙｅａｒｓ邋ｏｆ邋Ｃｈｉｎａ逡逑過去，我國農(nóng)村居民把農(nóng)作物秸桿當(dāng)作主要的炊事燃料。根據(jù)第二次農(nóng)業(yè)普查公逡逑報｜２】，截至到２００８年，農(nóng)村居民炊事使用的能源中，主要使用柴草的１３３１８萬戶，占逡逑總農(nóng)戶的６０．２％。隨揞經(jīng)濟的發(fā)展、農(nóng)用能源的改善

與未添加任何輔助劑的處理Ｔ２相比，其他處理（Ｔ３－Ｔ８？除�。锻猓┑耐寥罍囟儒义掀毡檩^高；這可能是在輔助劑作用下，秸桿腐解反應(yīng)增強，從而產(chǎn)生更多的熱量，促逡逑使整體均溫提升。而處理Ｔ６邋（秸稈以粉碎方式施入）的均溫低于其它處理的主要原逡逑因在于碎秸稈吸水性高于整秸桿，從而不利于腐解前期土溫提升。作者在秸稈吸水量逡逑試驗中發(fā)現(xiàn)，，１７０ｇ碎秸桿和同量整秸稈均浸泡２４ｈ，碎秸稈較整秸桿多吸水４５ｇ，絕逡逑對濕度高出３０．７９％。隨著時間推移，秸稈水分逐漸散失，丨０周以后，Ｔ６的土壤均溫逡逑提升至正常水平（圖２－２）。這說明了添加輔助劑在一定程度上能夠提高土溫，而土溫逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S141.4

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