煤炭資源開采造成的地表塌陷破壞了地表植被和地下水系均衡,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分貧瘠和水分缺乏,植物生存環(huán)境狀況惡化,這也阻礙了礦區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。地膜覆蓋作為一項有效旱作增產(chǎn)技術(shù),具有明顯增溫保墑效果,有利于促進(jìn)農(nóng)作物生長和增產(chǎn)。叢枝菌根(AM)真菌是一類與絕大多數(shù)自然植物根系形成互利互惠共生關(guān)系的土壤真菌,其在植物-AM真菌-土壤三位一體的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的生態(tài)功能,因而覆膜與接種AM真菌聯(lián)合對西北干旱區(qū)節(jié)水和土壤改良具有重要現(xiàn)實意義。因此,利用兩年(2014和2015年)溫室盆栽和田間試驗,以AM真菌或其與解磷細(xì)菌(PSB)相互作用及其與覆膜方式和風(fēng)化煤用量之間的互作為切入點(diǎn),分別開展玉米生長菌根效應(yīng)對覆膜方式響應(yīng)的研究、覆膜與微生物接種對大田玉米生長和水分利用效率影響的研究;同時在引入具有保水性能的有機(jī)物料風(fēng)化煤基礎(chǔ)上,盆栽模擬干旱脅迫下玉米響應(yīng)砂煤混合基質(zhì)的促生效應(yīng)和土壤酶活性的研究,田間試驗驗證不同風(fēng)化煤用量水平對塌陷區(qū)玉米根系形態(tài)和土壤性狀影響的研究。通過以上四個試驗,本研究試圖解決我國采煤塌陷區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物生長養(yǎng)分缺乏和干旱少雨的問題。主要研究結(jié)果如下:1.采用溫室沙培...

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 采煤塌陷區(qū)土地復(fù)墾與改良的研究進(jìn)展
    1.3 叢枝菌根真菌的生態(tài)功能
        1.3.1 改善植物水分狀況,提高其抗旱性
        1.3.2 提高植物光合作用能力,促進(jìn)根部碳沉積
        1.3.3 改善植物養(yǎng)分狀況,促進(jìn)植物生長
        1.3.4 增強(qiáng)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性,提高土壤質(zhì)量
        1.3.5 提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性
    1.4 菌根微生物技術(shù)用于植物-土壤系統(tǒng)的研究進(jìn)展
        1.4.1 礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)
        1.4.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)
    1.5 覆膜用于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的研究進(jìn)展
    1.6 研究思路與研究內(nèi)容
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 研究技術(shù)路線
2 覆薄膜與接種微生物對AM真菌特性和玉米地上養(yǎng)分吸收的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗方案
        2.1.3 樣品的采集與處理
        2.1.4 測試項目及方法
        2.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 AM真菌特性
        2.2.2 植物生長特性
        2.2.3 根際土壤化學(xué)性質(zhì)
        2.2.4 植物地上部分NPK養(yǎng)分
        2.2.5 相關(guān)性分析
    2.3 討論
    2.4 本章小結(jié)
3 不同覆膜方式下接種微生物對塌陷區(qū)玉米生長與水分利用效率的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 試驗方案
        3.1.3 樣品的采集與處理
        3.1.4 測試項目及方法
        3.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 AM真菌特性
        3.2.2 植物生長特性
        3.2.3 根際土壤化學(xué)性質(zhì)
        3.2.4 相關(guān)性分析
    3.3 討論
        3.3.1 大田條件下AM真菌侵染效果
        3.3.2 全覆膜與AM真菌聯(lián)合促進(jìn)作物生長與水分利用效率
        3.3.3 作物根際土壤養(yǎng)分變化
    3.4 本章小結(jié)
4 砂煤混合基質(zhì)下接種AM真菌對玉米生長和土壤酶活性的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗材料
        4.1.2 試驗方案
        4.1.3 樣品的采集與處理
        4.1.4 測試項目及方法
        4.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 AM真菌特性
        4.2.2 植物生長特性
        4.2.3 根際土壤化學(xué)性質(zhì)
        4.2.4 植物地上部分NPK養(yǎng)分
        4.2.5 根際土壤酶活性
        4.2.6 AM真菌特性與植物生長和根際土壤指標(biāo)間相關(guān)性分析
    4.3 討論
    4.4 本章小結(jié)
5 聯(lián)合AM真菌、覆膜與風(fēng)化煤對玉米根系形態(tài)和土壤性狀的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗材料
        5.1.2 試驗方案
        5.1.3 樣品的采集與處理
        5.1.4 測試項目及方法
        5.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 AM真菌特性
        5.2.2 植物生長特性
        5.2.3 根際土壤化學(xué)性質(zhì)
        5.2.4 根際土壤酶活性
        5.2.5 植物根系形態(tài)
        5.2.6 植物根系形態(tài)與AM真菌特性、產(chǎn)量和水分利用效率的相關(guān)性
    5.3 討論
        5.3.1 玉米根系形態(tài)與AM真菌特性和植物生長特性間的響應(yīng)
        5.3.2 施加風(fēng)化煤對作物根際土壤養(yǎng)分與酶活性的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 基于主成分分析的干旱脅迫下植物生長效應(yīng)評價
    6.1 數(shù)據(jù)來源與處理
        6.1.1 數(shù)據(jù)來源
        6.1.2 數(shù)據(jù)處理與步驟
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 相關(guān)系數(shù)矩
        6.2.2 主成分載荷矩陣、特征值及貢獻(xiàn)率
        6.2.3 成分得分系數(shù)矩陣
        6.2.4 主成分綜合模型
    6.3 討論
    6.4 結(jié)論
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3832983