耕作方式與秸稈還田對(duì)雙季稻產(chǎn)量和溫室氣體排放的影響
發(fā)布時(shí)間：2022-01-21 07:19
水稻（Oryza sativa L.）是中國最主要的糧食作物之一,60%以上的人口以稻米為主食。稻田是農(nóng)業(yè)環(huán)境中甲烷（CH4）排放的重要來源,約占全球CH4人為排放量的1/4。如何在持續(xù)提升水稻產(chǎn)量的同時(shí),減少稻田溫室氣體的排放,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)低碳稻作已經(jīng)成為亟待解決的重要科學(xué)問題和生產(chǎn)技術(shù)難題。已有研究表明,土壤耕作措施和秸稈還田均可以影響稻田溫室氣體排放,但其交互效應(yīng)尚不明確。因此,本文以中國雙季稻系統(tǒng)為研究對(duì)象,開展了耕作方式和秸稈還田對(duì)雙季稻區(qū)土壤理化特性、水稻生產(chǎn)力、氮素利用效率和稻田溫室氣體排放影響的研究,同時(shí)在100年尺度上評(píng)價(jià)不同處理下稻田的周年溫室效應(yīng)。主要研究結(jié)論如下:（1）旋耕處理下水稻產(chǎn)量略高于翻耕處理。與旋耕相比,翻耕措施下早稻季和晚稻季水稻平均產(chǎn)量降低了8.8%,但差異不顯著。秸稈全量還田有利于增加水稻產(chǎn)量,但增產(chǎn)效應(yīng)大小因耕作方式而異。與秸稈不還田相比,秸稈全量還田下水稻平均產(chǎn)量增加了5.1%,其中,翻耕措施下增產(chǎn)效果較為明顯,增產(chǎn)幅度為14.8%,而旋耕處理下更易受秸稈還田的影響。（2）秸稈還田顯著增加了水稻氮素利用...
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
試驗(yàn)點(diǎn)位置
37圖 4-4 早稻和晚稻孕穗前后 N2O 排放比重a, b 為 2014 年早稻季和晚稻季，c, d 為 2015 年早稻季和晚稻季，f, g 為 2017 年早稻季和晚稻季gure 4-4 Proportions of CH4emission before and after booting time in early rice season and late rice se b indicate early rice season and late rice season in 2014; c and d indicate early rice season and late rice s2015; c and d indicate early rice season and late rice season in 2017)稈全量還田旋耕；RT：秸稈不還田旋耕；PT-S：秸稈全量還田翻耕；PT：秸稈不還田翻耕oary tillage with straw incorporation; RT: rotoary tillage without straw incorporation; PT-S: plough tillage with straw incorpllage without straw incorporation.
檢測（Luton 等, 2002），然后用 CFX 連接（Bio-rad，美國產(chǎn)）進(jìn)行 qPCR 檢測，并用 CFX 管理系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所有的檢測均以已知的靶基因 DNA 拷貝數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行連續(xù)稀釋，并在每次反應(yīng)中校準(zhǔn)曲線，所有的檢測均基于 SYBR green（Ambion）。反應(yīng)物體積為 10μL，并依次與以下物質(zhì)混合：5 μL MIX（KAPASYBR 快速熒光定量試劑盒（2x），3.6 μL ddH2O，每個(gè)引物（20 μM）為 0.2 μL，1 μLDNA 模板。產(chǎn)甲烷菌的擴(kuò)增體系為 95 ℃ 15min，94 ℃ 下循環(huán) 40 次，持續(xù) 1 min，在 55 ℃退火 1 分鐘，最后在 72 ℃下延長 1 分鐘（Luton 等，2002）。5.1.3 數(shù)據(jù)處理與分析采用 Excel 2003 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，方差分析采用 SPSS18.0 軟件中 Duncan 新復(fù)極差檢驗(yàn)（SSR）法進(jìn)行。5.2 結(jié)果與分析5.2.1 土壤物理特性（1）耕層深度通過挖掘剖面（圖 5-1）發(fā)現(xiàn)，不同耕作方式處理下，耕層深度差異顯著。長期秸稈還田下，旋耕措施的稻田耕層深度為 20 cm，但是長期翻耕措施顯著增加了耕層深度，達(dá) 30 cm 左右。a b
本文編號(hào)：3599819
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
試驗(yàn)點(diǎn)位置
37圖 4-4 早稻和晚稻孕穗前后 N2O 排放比重a, b 為 2014 年早稻季和晚稻季，c, d 為 2015 年早稻季和晚稻季，f, g 為 2017 年早稻季和晚稻季gure 4-4 Proportions of CH4emission before and after booting time in early rice season and late rice se b indicate early rice season and late rice season in 2014; c and d indicate early rice season and late rice s2015; c and d indicate early rice season and late rice season in 2017)稈全量還田旋耕；RT：秸稈不還田旋耕；PT-S：秸稈全量還田翻耕；PT：秸稈不還田翻耕oary tillage with straw incorporation; RT: rotoary tillage without straw incorporation; PT-S: plough tillage with straw incorpllage without straw incorporation.
檢測（Luton 等, 2002），然后用 CFX 連接（Bio-rad，美國產(chǎn)）進(jìn)行 qPCR 檢測，并用 CFX 管理系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所有的檢測均以已知的靶基因 DNA 拷貝數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行連續(xù)稀釋，并在每次反應(yīng)中校準(zhǔn)曲線，所有的檢測均基于 SYBR green（Ambion）。反應(yīng)物體積為 10μL，并依次與以下物質(zhì)混合：5 μL MIX（KAPASYBR 快速熒光定量試劑盒（2x），3.6 μL ddH2O，每個(gè)引物（20 μM）為 0.2 μL，1 μLDNA 模板。產(chǎn)甲烷菌的擴(kuò)增體系為 95 ℃ 15min，94 ℃ 下循環(huán) 40 次，持續(xù) 1 min，在 55 ℃退火 1 分鐘，最后在 72 ℃下延長 1 分鐘（Luton 等，2002）。5.1.3 數(shù)據(jù)處理與分析采用 Excel 2003 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，方差分析采用 SPSS18.0 軟件中 Duncan 新復(fù)極差檢驗(yàn)（SSR）法進(jìn)行。5.2 結(jié)果與分析5.2.1 土壤物理特性（1）耕層深度通過挖掘剖面（圖 5-1）發(fā)現(xiàn)，不同耕作方式處理下，耕層深度差異顯著。長期秸稈還田下，旋耕措施的稻田耕層深度為 20 cm，但是長期翻耕措施顯著增加了耕層深度，達(dá) 30 cm 左右。a b
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