【摘要】：新疆是中國最重要的棉花種植區(qū)之一,但因棉花栽培面積和連作年限的提高,長時間以及大面積的連作現(xiàn)象發(fā)生普遍。為了緩解因棉花長時間連作帶來的土壤問題,在棉花收獲后,新疆兵團農(nóng)場將全部秸稈粉碎還田,逐漸形成了棉花連作、秸稈還田的有機培肥模式。本試驗通過使用~(15)N同位素稀釋法,探究秸稈還田下不同連作年限土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的變化,揭示其與土壤性質(zhì)間的聯(lián)系,明確棉田土壤各形態(tài)氮素轉(zhuǎn)化規(guī)律及驅(qū)動機制,為評估與衡量棉稈還田的生態(tài)效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù),為新疆棉區(qū)更恰當(dāng)?shù)倪\用秸稈資源提供理論支撐。主要的研究結(jié)果如下:(1)秸稈還田可以增加棉田土壤全氮和有機質(zhì)的含量,提升土壤電導(dǎo)率值,降低土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量和土壤pH值。隨秸稈還田棉田連作年限的增加,土壤全氮與有機質(zhì)含量均表現(xiàn)為上升趨勢;土壤中銨態(tài)氮的含量隨連作年限表現(xiàn)為先增加再減少的趨勢,在連作22年其含量達(dá)最大值;土壤硝態(tài)氮含量隨連作年限呈先上升再下降最后又上升的趨勢,在連作17年時其含量達(dá)到最大值,連作年限達(dá)22年時含量又降至最低;土壤pH值隨連作年限表現(xiàn)為先降低再升高最后又降低的趨勢,其中連作17年時土壤pH值達(dá)最高值,連作27年時最低;土壤電導(dǎo)率值隨連作年限總體表現(xiàn)為逐漸上升的變化規(guī)律,其中連作7年時電導(dǎo)率值最低,連作27年時最高。(2)與秸稈不還田棉田相比,秸稈還田顯著提高了棉田土壤氮初級礦化速率、初級NH_4~+同化速率與NO_3~-同化速率,抑制了土壤氮初級硝化速率、凈礦化速率與凈硝化速率。秸稈還田處理下,土壤氮初級礦化速率、初級NH_4~+同化速率、初級硝化速率與初級NO_3~-同化速率都隨連作年限表現(xiàn)為逐漸上升的變化規(guī)律,土壤氮凈礦化、凈硝化速率隨棉田連作年限表現(xiàn)為下降趨勢。在秸稈不還田各處理中,土壤氮素初級礦化與初級硝化速率、初級NH_4~+同化速率以及凈硝化速率隨連作年限的增長表現(xiàn)為逐漸上升的變化趨勢,初級NO_3~-同化速率隨連作年限的增加總體表現(xiàn)為下降趨勢,土壤氮凈礦化速率隨連作年限表現(xiàn)為先下再上的趨勢。秸稈還田處理下,棉田連作年限與各個氮轉(zhuǎn)化過程速率指標(biāo)之間的相關(guān)性分析的結(jié)果顯示,秸稈還田連作年限與初級硝化速率、初級NH_4~+同化速率和初級礦化速率間表現(xiàn)為極顯著正相關(guān),與凈礦化速率表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān),與初級NO_3~-同化速率表現(xiàn)為顯著正相關(guān),與凈硝化速率相關(guān)性不顯著。以上結(jié)果表明隨秸稈還田棉田連作年限的增加,氮的礦化、硝化與固定作用均更加強烈,活躍的礦化與硝化作用提高了土壤對無機氮供應(yīng),而活躍的氮的固定作用又增強了土壤對無機氮的固定作用,一定程度上減少了氮的揮發(fā)淋洗損失。(3)棉田土壤基本性質(zhì)和土壤氮素轉(zhuǎn)化速率指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果表明,部分土壤理化性質(zhì)和氮轉(zhuǎn)化過程速率間存在顯著的相關(guān)性,說明長期連作及秸稈還田引起的土壤理化性質(zhì)的變化在一定程度上會影響土壤氮素的轉(zhuǎn)化。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S562
【圖文】：

添加15N標(biāo)記溶液后不同連作年限秸稈還田（a與b）與秸稈不還田（c與d）培養(yǎng)期間無機氮濃度隨時間的變化

添加15N標(biāo)記溶液后不同連作年限秸稈還田（a與b）與秸稈不還田（c與d）培養(yǎng)期間無機氮豐度隨時間的變化

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 柳維揚;高艷紅;王家強;彭杰;呂雙慶;;水分因素對綠洲荒漠過渡帶土壤氮礦化的影響[J];水土保持學(xué)報;2015年05期

2 范春輝;張穎超;王家宏;;pH值對秸稈腐殖化溶解性有機質(zhì)紫外光譜和熒光光譜的影響[J];光譜學(xué)與光譜分析;2015年07期

3 玉蘇甫·買買提;滿蘇爾·沙比提;阿曼古麗·艾孜子;;棉花連作對渭干河-庫車河三角洲綠洲土壤理化性質(zhì)的影響[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2014年04期

4 陳緒蘭;姚春紅;;棉花連作對土壤主要理化性狀的影響[J];中國棉花;2014年06期

5 王娟;劉補成;;馬鈴薯連作年限對土壤氮磷鉀及微量元素的影響[J];甘肅農(nóng)業(yè)科技;2014年01期

6 賀紀(jì)正;張麗梅;;土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物過程及機制[J];微生物學(xué)通報;2013年01期

7 程誼;張金波;蔡祖聰;;土壤中無機氮的微生物同化和非生物固定作用研究進(jìn)展[J];土壤學(xué)報;2012年05期

8 范富;徐壽軍;宋桂云;張慶國;侯迷紅;宋雪峰;;玉米秸稈造夾層處理對西遼河地區(qū)鹽堿地改良效應(yīng)研究[J];土壤通報;2012年03期

9 劉芳;張長生;陳愛武;周廣生;吳江生;;秸稈還田技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展[J];作物雜志;2012年02期

10 慕平;張恩和;王漢寧;方永豐;;不同年限全量玉米秸稈還田對玉米生長發(fā)育及土壤理化性狀的影響[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報;2012年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 張玉樹;農(nóng)業(yè)管理方式對亞熱帶土壤氮轉(zhuǎn)化過程的影響[D];南京師范大學(xué);2015年

2 王進(jìn)闖;大豆連作對根際土壤生物群落的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 劉素慧;大蒜連作障礙形成機理及EM緩解效應(yīng)的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 黃玉茜;花生連作障礙的效應(yīng)及其作用機理研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

5 韓春麗;新疆棉花長期連作土壤養(yǎng)分時空變化及可持續(xù)利用研究[D];石河子大學(xué);2010年

6 王�；�;內(nèi)蒙古溫帶典型草原土壤凈氮礦化作用[D];中國科學(xué)院研究生院（植物研究所）;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 高煥平;秸稈與氮肥調(diào)節(jié)C/N比對潮土溫室氣體排放及土壤理化性質(zhì)的影響[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 馬慧;輪作和生物制劑對甜瓜連作障礙土壤的修復(fù)作用研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 劉暢;不同培肥措施對黑土區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

4 劉單卿;麥秸還田對土壤氮素轉(zhuǎn)化及玉米產(chǎn)量的影響[D];鄭州大學(xué);2018年

5 周貴靖;木薯根際土壤理化性狀與連作障礙關(guān)系研究[D];廣西大學(xué);2017年

6 劉艷慧;連續(xù)全量棉花秸軒還田對棉田土壤理化性質(zhì)及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

7 李博;豬糞和秸稈施用對成都平原稻麥輪作土壤氮素礦化特征的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 郭佳;典型環(huán)境因子對硝化作用和氨氧化微生物生理生態(tài)的影響[D];西南大學(xué);2016年

9 劉軍;長期連作及秸稈還田棉田土壤有機碳組分變化研究[D];石河子大學(xué);2015年

10 周洪川;平昌縣稻—油輪作體系秸稈還田應(yīng)用初步研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

本文編號：2795887