黃淮海平原玉米秸稈顆粒還田的培肥效應(yīng)與機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-04-03 04:51
黃淮海平原是我國(guó)小麥玉米主產(chǎn)區(qū),秸稈年產(chǎn)量超過(guò)2億噸,其中30%以上的秸稈被隨意堆放或就地焚燒。秸稈還田是秸稈資源高效利用的主要途徑,不僅能解決不合理利用造成的環(huán)境污染,還能減少養(yǎng)分流失,提高土壤肥力。但目前政府推行的秸稈直接還田方式易造成土秸混合度差、秸稈腐解慢和后茬作物苗期群體質(zhì)量差等問(wèn)題,不利于作物穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn),大大降低了農(nóng)民秸稈還田積極性,限制了推廣應(yīng)用。為了提高秸稈還田率,本課題組創(chuàng)新提出了“秸稈顆;钡倪田方式,即:將質(zhì)地輕、結(jié)構(gòu)蓬松的秸稈粉碎后擠壓為密度大、體積小的顆粒物質(zhì),再施入土壤,具有還田性能好、還田質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。但秸稈顆粒還田的土壤培肥機(jī)制尚不清楚。為此,本論文在室內(nèi)培養(yǎng)揭示秸稈顆粒的腐解特征和養(yǎng)分釋放特性的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了3年田間微區(qū)定位試驗(yàn)。以農(nóng)民習(xí)慣的秸稈不還田和秸稈露天焚燒的處理方式為對(duì)照,以政府主推的秸稈直接還田方式為參照,對(duì)玉米秸稈顆;田的土壤培肥效應(yīng)與機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)研究。此外,還對(duì)秸稈顆;田推廣應(yīng)用的可行性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。主要結(jié)論如下:(1)秸稈顆粒顯著提高秸稈容重,降低纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量,促進(jìn)秸稈快速腐解和養(yǎng)分釋放,縮短秸稈腐解期。秸稈...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
秸稈顆粒的制作流程
3.5 秸稈性質(zhì)與腐解特征及其養(yǎng)分釋放特性的關(guān)系將不同處理后秸稈理化性質(zhì)與秸稈腐解率和養(yǎng)分釋放率進(jìn)行了相關(guān)分析和主成分分析(表3.3和圖3.6)。相關(guān)分析結(jié)果顯示,秸稈腐解率與秸稈容重、pH呈極顯著正相關(guān)(P<0.05),與粗蛋白呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與半纖維素呈極顯著負(fù)相關(guān)、與纖維素和木質(zhì)素呈顯著負(fù)相關(guān),而與灰分相關(guān)性不顯著。秸稈中碳、氮、磷養(yǎng)分釋放率與秸稈腐解率呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,而鉀素釋放率與腐解率無(wú)明顯相關(guān)性。秸稈碳、氮、磷釋放率與秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量呈顯著負(fù)相關(guān),而秸稈中鉀釋放率與秸稈中與秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量無(wú)顯著相關(guān)性。說(shuō)明秸稈顆粒主要通過(guò)降低纖維素、半纖維素等難分解物質(zhì)的含量,提高秸稈腐解率,進(jìn)而促進(jìn)秸稈中碳、氮和磷的釋放
Table 5.6 Correlation matrix between carbon emission intensity and environmental factors (N=24)CEI CCE Yield SRR SOC TN C/N DOC AN AP AK1.805**10.176 0.410 1.926**0.872**0.038 1.405 0.644*0.534 0.688*1.057 0.343 0.684*0.314 0.835**10.506 0.531 -0.271 0.685*0.321 -0.248 1.678*0.756**0.124 0.935**0.840**0.562 0.537 1.664*0.886**0.561 0.773**0.785**0.648*0.260 0.795**1.532 0.635*0.009 0.890**0.791**0.557 0.456 0.959**0.681*1.666*0.423 -0.227 0.790**0.683*0.415 0.525 0.896**0.478 0.938**1.611*0.983**0.719**0.979**0.418 0.253 0.241 0.257 0.634*0.079 -0.15.578*0.929**0.810**0.930**-0.025 0.200 -0.446 -0.415 0.142 -0.535 -0.735:碳排放強(qiáng)度,CCE:土壤碳累積排放量,CY:籽粒產(chǎn)量,SRR:土壤呼吸速率,AN:堿解氮,AP:有效磷,AK:面積系數(shù),DM:地上生物量。I: carbon emission intensity; CCE: cumulative CO2emission; CY: crop yield; SRR: soil respiration rate; AN: availab-P; AK: available-K; LAI: Leaf area index; DM: dry matter.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]秸稈還田與耕作方式對(duì)雙季稻產(chǎn)量及土壤肥力質(zhì)量的影響[J]. 成臣,汪建軍,程慧煌,羅亢,曾勇軍,石慶華,商慶銀. 土壤學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]不同的秸稈還田對(duì)土壤理化性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 胡誠(chéng),劉東海,喬艷,劉友梅,李雙來(lái),陳云峰. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(10)
[3]秸稈顆;田加速腐解速率提高培肥效果[J]. 王婧,張莉,逄煥成,張珺穜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]秸稈還田配施化肥對(duì)稻油輪作土壤有機(jī)碳組分及產(chǎn)量影響[J]. 袁嫚嫚,鄔剛,胡潤(rùn),孫義祥. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]中國(guó)秸稈還田面積與土壤有機(jī)碳含量的關(guān)系[J]. 劉書(shū)田,竇森,侯彥林,鄭宏艷,黃治平. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]施入不同土層的秸稈腐殖化特征及對(duì)玉米產(chǎn)量的影響[J]. 鄒文秀,韓曉增,陸欣春,郝翔翔,尤孟陽(yáng),張一鶴. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]河西灌區(qū)不同耕作與秸稈還田方式對(duì)春小麥出苗及產(chǎn)量的影響[J]. 殷文,陳桂平,柴強(qiáng),郭瑤,馮福學(xué),趙財(cái),于愛(ài)忠,劉暢. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]秸稈還田施氮調(diào)節(jié)碳氮比對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J]. 李濤,何春娥,葛曉穎,歐陽(yáng)竹. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]腐解菌劑對(duì)玉米秸稈降解效果的研究[J]. 青格爾,于曉芳,高聚林,王志剛,鬧干朝魯,王振,胡樹(shù)平,高琳,胡海紅. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[10]Temperature and Straw Quality Regulate the Microbial Phospholipid Fatty Acid Composition Associated with Straw Decomposition[J]. ZHOU Guixiang,ZHANG Jiabao,CHEN Lin,ZHANG Congzhi,YU Zhenghong. Pedosphere. 2016(03)
碩士論文
[1]秸稈還田方式與施肥配施對(duì)旱地小麥產(chǎn)量與土壤性質(zhì)效應(yīng)研究[D]. 孫富強(qiáng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]關(guān)中平原不同秸稈還田模式下土壤有機(jī)碳及其組分的研究[D]. 孫漢印.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]生物炭對(duì)土壤肥力、作物生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響[D]. 張晗芝.西南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3116649
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
秸稈顆粒的制作流程
3.5 秸稈性質(zhì)與腐解特征及其養(yǎng)分釋放特性的關(guān)系將不同處理后秸稈理化性質(zhì)與秸稈腐解率和養(yǎng)分釋放率進(jìn)行了相關(guān)分析和主成分分析(表3.3和圖3.6)。相關(guān)分析結(jié)果顯示,秸稈腐解率與秸稈容重、pH呈極顯著正相關(guān)(P<0.05),與粗蛋白呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與半纖維素呈極顯著負(fù)相關(guān)、與纖維素和木質(zhì)素呈顯著負(fù)相關(guān),而與灰分相關(guān)性不顯著。秸稈中碳、氮、磷養(yǎng)分釋放率與秸稈腐解率呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,而鉀素釋放率與腐解率無(wú)明顯相關(guān)性。秸稈碳、氮、磷釋放率與秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量呈顯著負(fù)相關(guān),而秸稈中鉀釋放率與秸稈中與秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量無(wú)顯著相關(guān)性。說(shuō)明秸稈顆粒主要通過(guò)降低纖維素、半纖維素等難分解物質(zhì)的含量,提高秸稈腐解率,進(jìn)而促進(jìn)秸稈中碳、氮和磷的釋放
Table 5.6 Correlation matrix between carbon emission intensity and environmental factors (N=24)CEI CCE Yield SRR SOC TN C/N DOC AN AP AK1.805**10.176 0.410 1.926**0.872**0.038 1.405 0.644*0.534 0.688*1.057 0.343 0.684*0.314 0.835**10.506 0.531 -0.271 0.685*0.321 -0.248 1.678*0.756**0.124 0.935**0.840**0.562 0.537 1.664*0.886**0.561 0.773**0.785**0.648*0.260 0.795**1.532 0.635*0.009 0.890**0.791**0.557 0.456 0.959**0.681*1.666*0.423 -0.227 0.790**0.683*0.415 0.525 0.896**0.478 0.938**1.611*0.983**0.719**0.979**0.418 0.253 0.241 0.257 0.634*0.079 -0.15.578*0.929**0.810**0.930**-0.025 0.200 -0.446 -0.415 0.142 -0.535 -0.735:碳排放強(qiáng)度,CCE:土壤碳累積排放量,CY:籽粒產(chǎn)量,SRR:土壤呼吸速率,AN:堿解氮,AP:有效磷,AK:面積系數(shù),DM:地上生物量。I: carbon emission intensity; CCE: cumulative CO2emission; CY: crop yield; SRR: soil respiration rate; AN: availab-P; AK: available-K; LAI: Leaf area index; DM: dry matter.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]秸稈還田與耕作方式對(duì)雙季稻產(chǎn)量及土壤肥力質(zhì)量的影響[J]. 成臣,汪建軍,程慧煌,羅亢,曾勇軍,石慶華,商慶銀. 土壤學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]不同的秸稈還田對(duì)土壤理化性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 胡誠(chéng),劉東海,喬艷,劉友梅,李雙來(lái),陳云峰. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(10)
[3]秸稈顆;田加速腐解速率提高培肥效果[J]. 王婧,張莉,逄煥成,張珺穜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]秸稈還田配施化肥對(duì)稻油輪作土壤有機(jī)碳組分及產(chǎn)量影響[J]. 袁嫚嫚,鄔剛,胡潤(rùn),孫義祥. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]中國(guó)秸稈還田面積與土壤有機(jī)碳含量的關(guān)系[J]. 劉書(shū)田,竇森,侯彥林,鄭宏艷,黃治平. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]施入不同土層的秸稈腐殖化特征及對(duì)玉米產(chǎn)量的影響[J]. 鄒文秀,韓曉增,陸欣春,郝翔翔,尤孟陽(yáng),張一鶴. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]河西灌區(qū)不同耕作與秸稈還田方式對(duì)春小麥出苗及產(chǎn)量的影響[J]. 殷文,陳桂平,柴強(qiáng),郭瑤,馮福學(xué),趙財(cái),于愛(ài)忠,劉暢. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]秸稈還田施氮調(diào)節(jié)碳氮比對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J]. 李濤,何春娥,葛曉穎,歐陽(yáng)竹. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]腐解菌劑對(duì)玉米秸稈降解效果的研究[J]. 青格爾,于曉芳,高聚林,王志剛,鬧干朝魯,王振,胡樹(shù)平,高琳,胡海紅. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[10]Temperature and Straw Quality Regulate the Microbial Phospholipid Fatty Acid Composition Associated with Straw Decomposition[J]. ZHOU Guixiang,ZHANG Jiabao,CHEN Lin,ZHANG Congzhi,YU Zhenghong. Pedosphere. 2016(03)
碩士論文
[1]秸稈還田方式與施肥配施對(duì)旱地小麥產(chǎn)量與土壤性質(zhì)效應(yīng)研究[D]. 孫富強(qiáng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]關(guān)中平原不同秸稈還田模式下土壤有機(jī)碳及其組分的研究[D]. 孫漢印.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]生物炭對(duì)土壤肥力、作物生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響[D]. 張晗芝.西南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3116649
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