本文選題：砂質(zhì)土壤 + 有機(jī)物料��； 參考：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：通過有機(jī)物料還田提升土壤肥力、提高農(nóng)田生產(chǎn)力是當(dāng)前循環(huán)農(nóng)業(yè)和糧豐工程研究的熱點(diǎn)問題,但還田方式及地力培肥機(jī)制有待深入研究。本研究以秸稈還田為對(duì)照,以等氮量還田為原則,設(shè)計(jì)了豬糞、沼渣和生物質(zhì)炭三種有機(jī)物料還田的定位試驗(yàn),重點(diǎn)對(duì)土壤有機(jī)碳庫變化、團(tuán)聚體分級(jí)碳及細(xì)菌群落特征進(jìn)行比較研究,探討不同物料還田對(duì)砂質(zhì)低產(chǎn)農(nóng)田土壤改良的效應(yīng)及機(jī)制,為未來中低產(chǎn)農(nóng)田地力培育提供理論與實(shí)踐依據(jù)。定位試驗(yàn)于2012年10月在河北省中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)吳橋?qū)嶒?yàn)站內(nèi)布置,通過2014-2016年的測(cè)定與分析,取得以下主要進(jìn)展:(1)秸稈、沼渣、豬糞和生物炭還田均不同程度促進(jìn)農(nóng)田SOC(土壤有機(jī)碳)積累,生物炭處理增幅最大。與初始值相比,2016年玉米季秸稈還田處理耕層SOC累積增長(zhǎng)126.03%,沼渣處理增長(zhǎng)134.59%,豬糞處理增長(zhǎng)114.04%,生物炭處理增長(zhǎng)467.12%;與秸稈直接還田的對(duì)照相比,生物炭處理的SOC含量及增長(zhǎng)量均顯著高于秸稈(P0.05);進(jìn)一步分析生物炭還田與秸稈還田固碳效果顯著差異的原因,研究發(fā)現(xiàn)生物炭處理在土壤0-20 cm 土層POC(顆粒有機(jī)碳)顯著高于秸稈處理(P＜0.05),并且2014-2016年生物炭處理的MBC(微生物量碳)降低了 2.9%-35.5%。2014-2016年沼渣還田和豬糞還田與秸稈還田相比,在0-10 cm和10-20 cm 土層SOC均無顯著差異(P＜0.05)。(2)沼渣、豬糞和生物炭處理土壤團(tuán)聚體2-8mm粒級(jí)結(jié)合態(tài)C均高于秸稈處理,但秸稈還田MWD(平均重量直徑)高于沼渣、豬糞和生物炭。物料還田4年后,與秸稈還田相比,沼渣還田主要提高了 2-8 mm和0.25-2 mm粒級(jí)結(jié)合態(tài)C;豬糞提高了 2-8 mm粒級(jí)結(jié)合態(tài)C;生物炭則顯著提高土壤2-8 mm、0.25-2 mm、0.053-0.25 mm和0.053 mm結(jié)合態(tài)C。在2016年玉米收獲期0-10 cm 土層,秸稈、沼渣、豬糞和生物炭MWD分別比初始提高305.26%、194.74%、205.26%和142.11%;在10-20 cm土層,秸稈、沼渣、豬糞和生物炭MWD分別比初始提高158.82%、76.47%、105.88%和47.06%;總體來看,不同處理土壤MWD的變化趨勢(shì)為秸稈沼渣、豬糞生物炭。(3)不同有機(jī)物料還田對(duì)耕層土壤細(xì)菌群落α-多樣性沒有顯著影響,但改變了細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),對(duì)有機(jī)碳和pH的影響是細(xì)菌群落產(chǎn)生差異的重要原因。與秸稈相比,豬糞、沼渣和生物炭的Chao指數(shù)和Shannon指數(shù)無顯著差異(P0.05)。生物炭處理中Proteobacteria豐度顯著低于秸稈處理;生物炭、沼渣和豬糞還田Acidobacteria豐度分別比秸稈還田低65.0%、34.9%和40.7%;回歸分析顯示PCoA1 scores和PCoA2 scores與SOC均具有顯著的回歸關(guān)系.PCoA1 scores與土壤pH存在顯著相關(guān)關(guān)系。(4)不同有機(jī)物料還田對(duì)不同粒級(jí)團(tuán)聚體細(xì)菌群落多樣性和群落結(jié)構(gòu)有顯著影響,土壤SOC和DOC(可溶性有機(jī)碳)含量是最主要影響因子。沼渣處理和豬糞處理與秸稈還田相比,提高了 0-10 cm 土層0.053-0.25 mm團(tuán)聚體細(xì)菌α-多樣性。生物炭處理與秸稈處理相比,提高了0.053-0.25 mm和0.053 mm團(tuán)聚體的Chao指數(shù),降低了 Shannon指數(shù);沼渣處理和生物炭處理與秸稈還田相比,提高了各個(gè)粒級(jí)團(tuán)聚體Nitrospirae豐度;豬糞處理與秸稈還田相比,降低了土壤各個(gè)粒級(jí)團(tuán)聚體Actinobacteria豐度。本研究中,四種物料還田后,對(duì)土壤DOC、SOC、pH和AK(有效鉀)的影響是引起土壤團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)菌群落變化的最主要因子�？傮w來看,沼渣處理與秸稈還田固碳效果無顯著差異,但提高了 0.053-0.25 mm粒級(jí)細(xì)菌α-多樣性和粒級(jí)0.25-2 mm、0.053-0.25 mm和0.053 mm團(tuán)聚體Nitrospirae豐度。盡管生物炭還田促進(jìn)農(nóng)田土壤有機(jī)碳積累,但生物炭中的碳主要為惰性碳,對(duì)土壤其他物理化學(xué)和生物炭指標(biāo)的改良作用效果較差。因此,從土壤農(nóng)田固碳和土壤生態(tài)健康兩個(gè)方面考慮,在華北平原堿性砂質(zhì)農(nóng)田中,沼渣培肥效果最佳。
[Abstract]:Soil organic carbon ( SOC ) , biogas residue , pig manure and bio - carbon were studied . The results showed that biomass carbon deposition increased by 126.03 % , the biomass carbon treatment increased by 134.59 % , and the biomass carbon decreased by 2.9 % - 35 . 5 % . Compared with the control of straw direct field , the SOC content and biomass of biomass carbon were significantly higher than that of straw ( P < 0.05 ) . 2 - 8 mm , 0 . 25 - 2 mm , 0 . 53 - 0 . 25 mm and 0 . 53 mm binding state C , respectively . In the 10 - 20 cm soil layer , straw , biogas residue , pig manure and biochar MWD increased by 158.82 % , 76.47 % , 105.88 % and 47.06 % respectively . ( 3 ) There was no significant difference in soil microbial community diversity and community structure . The results showed that there was no significant difference in soil DOC , SOC , pH and AK ( P < 0.05 ) .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153.6;S154.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尹淑麗;張麗萍;習(xí)彥花;馬金亮;楊繼業(yè);張根偉;段普凡;程輝彩;劉洪偉;劉曉敏;;沼渣對(duì)土壤微生態(tài)結(jié)構(gòu)、土壤酶活及理化性狀的影響[J];中國(guó)沼氣;2017年01期

2 王崇華;王喜枝;王立河;高紅梅;田春麗;賈云超;;豬糞有機(jī)肥與硫酸鈣配施對(duì)潮土區(qū)大蒜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤性狀的影響[J];中國(guó)土壤與肥料;2016年06期

3 代紅翠;陳源泉;趙影星;崔吉曉;楊肖蕾;肖禾;隋鵬;;不同有機(jī)物料還田對(duì)華北農(nóng)田土壤固碳的影響及原因分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2016年S2期

4 李新華;郭洪海;朱振林;董紅云;楊麗萍;張錫金;;不同秸稈還田模式對(duì)土壤有機(jī)碳及其活性組分的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2016年09期

5 張家春;劉盈盈;賀紅早;任璐;張珍明;;土壤團(tuán)聚體與有機(jī)碳固定關(guān)系研究進(jìn)展[J];福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2016年03期

6 LI Ming;LIU Ming;LI Zhong-pei;JIANG Chun-yu;WU Meng;;Soil N transformation and microbial community structure as affected by adding biochar to a paddy soil of subtropical China[J];Journal of Integrative Agriculture;2016年01期

7 陳軒敬;趙亞南;柴冠群;張珍珍;張躍強(qiáng);石孝均;;長(zhǎng)期不同施肥下紫色土綜合肥力演變及作物產(chǎn)量響應(yīng)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2016年S1期

8 LI Juan;LI Yan-ting;YANG Xiang-dong;ZHANG Jian-jun;LIN Zhi-an;ZHAO Bing-qiang;;Microbial community structure and functional metabolic diversity are associated with organic carbon availability in an agricultural soil[J];Journal of Integrative Agriculture;2015年12期

9 陳軒敬;梁濤;趙亞南;張躍強(qiáng);石孝均;;長(zhǎng)期施肥對(duì)紫色水稻土團(tuán)聚體中有機(jī)碳和微生物的影響[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年23期

10 陳安強(qiáng);付斌;魯耀;段宗顏;胡萬里;;有機(jī)物料輸入稻田提高土壤微生物碳氮及可溶性有機(jī)碳氮[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年21期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 梁堯;有機(jī)培肥對(duì)黑土有機(jī)質(zhì)消長(zhǎng)及其組分與結(jié)構(gòu)的影響[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2012年

2 畢于運(yùn);秸稈資源評(píng)價(jià)與利用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

，

本文編號(hào)：1854463