發(fā)布時(shí)間：2020-09-18 12:28

　　 東北坡崗農(nóng)田水土流失問題長期存在,加上農(nóng)作物秸稈不能還田利用,多為田間燃燒,大多數(shù)農(nóng)田只用化肥不用有機(jī)肥,土壤表層有機(jī)質(zhì)下降,水土流失導(dǎo)致黑土地退化日益嚴(yán)重,土壤耕層減少,蓄水保肥性能差、化肥利用效率下降、抗旱抗?jié)辰档�、作物根系發(fā)育空間減小、影響作物生長及其產(chǎn)量提高。土壤氮磷伴隨水土流失產(chǎn)生的農(nóng)田面源污染問題也日趨突出。本研究基于東北坡崗地水土氮磷保持與農(nóng)作物秸稈還田需求,開展東北坡崗地作物秸稈還田對水土氮磷的影響研究。試驗(yàn)設(shè)計(jì)5個(gè)處理:玉米立茬少耕+橫壟(CN),苜蓿粉碎還田+橫壟(MR),玉米秸稈粉碎還田+橫壟(CR),大豆秸稈粉碎還田+橫壟(SR),常規(guī)種植+順壟(CK)。通過觀測坡崗地水土及其攜帶氮磷流失數(shù)量與發(fā)生過程,兩年田間試驗(yàn)取得了以下研究結(jié)果。秸稈還田對土壤全氮的增加沒有達(dá)到顯著水平,玉米、苜蓿和大豆秸稈還田沒有顯著差異。玉米秸稈粉碎還田顯著高于立茬還田的土壤全氮量的20.6%,建議采用粉碎方式更有利于保持和提升土壤氮素養(yǎng)分容量。作物秸稈還田有利于降低表層土壤的堿解氮含量,能夠有效的降低坡耕地農(nóng)田徑流過程中的氮素養(yǎng)分損失;玉米、苜蓿和大豆秸稈粉碎還田之間沒有顯著差異。作物秸稈粉碎還田顯著降低表層土壤的硝態(tài)氮含量46.4%-58.4%,能夠減少地表徑流中的硝態(tài)氮流失;MR、CR、SR之間沒有顯著差異。CN的表層土壤硝態(tài)氮濃度比對照增加54.0%,容易引起土壤氮素?fù)p失,表明坡地不適合玉米秸稈立茬還田。秸稈還田對表層土壤總磷含量基本沒有影響,MR、CR、SR之間沒有顯著差異,CN與CR也沒有顯著差異。秸稈還田對土壤速效磷的影響同于總磷,CN的土壤速效磷高于MR 77.4%,主要因?yàn)檐俎Ｎ胀寥懒纵^多。農(nóng)作物秸稈還田對表層土壤的有機(jī)質(zhì)提升不顯著,MR、CR、SR之間沒有顯著差異,CN與CR也沒有顯著差異�？赡苁窃囼�(yàn)期太短,秸稈增碳效果沒有發(fā)揮出來。秸稈還田與橫壟種植能夠有效的降低坡耕農(nóng)田的土壤流失負(fù)荷。與CK相比,CN、MR、CR、SR土壤流失負(fù)荷分別減少24.1%、53.95、37.1%、49.1%。CN與CR相比,CR更有利于農(nóng)田土壤保持。秸稈還田與橫壟種植能夠有效的降低坡耕農(nóng)田徑流量。與CK相比,CN、MR、CR、SR徑流負(fù)荷分別減少51.2%、54.2%、52.2%、61.0%。玉米、苜蓿與大豆三種作物秸稈粉碎還田對坡耕農(nóng)田地表徑流量影響差異不明顯,以及CN比CR高2.30%,均表明秸稈粉碎疏松土壤的功效高于秸稈差異。坡崗地玉米順壟種植的土壤流失產(chǎn)生的總氮污染負(fù)荷1.95kg/hm2,CN、MR、CR、SR總氮污染負(fù)荷分別減少48.7%、65.9%、51.0%、62.0%;坡崗地玉米順壟種植的土壤流失產(chǎn)生的總磷污染負(fù)荷0.75kg/hm2,CN、MR、CR、SR總磷污染負(fù)荷分別減少45.3%、66.7%、50.7%。60.0%。坡崗地玉米順壟種植的農(nóng)田徑流產(chǎn)生的總氮污染負(fù)荷5.81 g/hm2,CN、CR、SR總氮污染負(fù)荷分別減少60.1%、32.2%、77.1%,MR提高了21.2%;坡崗地玉米順壟種植的農(nóng)田徑流產(chǎn)生的總磷污染負(fù)荷3.77g/hm2,CN、MR、CR、SR總磷污染負(fù)荷分別減少44.8%、67.1%、91.8%、70.3%。由此可以看出,坡崗農(nóng)田徑流不存在氮磷污染。秸稈還田試驗(yàn)結(jié)果表明,CN、CR與CK相比,玉米產(chǎn)量均未達(dá)到顯著差異水平;對玉米秸稈粉碎還田處理而言,第二年產(chǎn)量為8961 kg/hm2與第一年7989 kg/hm2相比達(dá)到顯著差異水平,說明玉米秸稈粉碎還田有利于玉米增產(chǎn),玉米秸稈的立茬還田沒有表現(xiàn)出增產(chǎn)效應(yīng)。兩年大豆的產(chǎn)量是2366.7、2365.6 kg/hm2,苜蓿的產(chǎn)量是5697.9、5885.4 kg/hm2。由此可見,玉米秸稈粉碎還田橫壟種植技術(shù)有助于提升坡崗地農(nóng)田水土氮磷保持效果;基于合適施肥量,苜蓿與大豆粉碎還田也能實(shí)現(xiàn)類似的水土氮磷保持功效。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S141.4

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本文編號：2821646