本文關(guān)鍵詞：秸稈還田方式對土壤微生物及玉米生長特性的調(diào)控效應(yīng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本研究選擇玉米長期連作和米麥輪作2種種植方式,分別進行秸稈覆蓋還田和深埋還田,應(yīng)用傳統(tǒng)的微生物純培養(yǎng)技術(shù)與磷脂脂肪酸譜圖分析方法相結(jié)合,從微生物的角度了解不同秸稈還田方式下土壤微生態(tài)狀況;同時,將與土壤密切相關(guān)的玉米地下部根系和地上部植株相結(jié)合,全面分析玉米生長過程中的形態(tài)指標(biāo)、干物質(zhì)積累、穗位葉光合和熒光特征、光合作用和碳氮代謝關(guān)鍵酶活性、籽粒灌漿速率、根系主要特征、籽粒產(chǎn)量和水分利用率的動態(tài)變化,揭示了不同模式下秸稈還田對土壤微生物和玉米的綜合調(diào)控效應(yīng),為合理進行秸稈還田、土壤和作物達到共贏提供科學(xué)依據(jù),為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。主要結(jié)論有:1、同一種植方式不同秸稈還田方式下,秸稈深埋秸稈腐解速率均高于秸稈覆蓋;但CT2相對于CT1的增幅,要比T2相對于T1的增幅大。玉米秸稈養(yǎng)分釋放率從大到小順序為:60.2%~81.3%(K)52.0%~68.9%%(P)28.6%~41.9%(N),T1和T2顯著高于CT1和CT2。在米麥輪作種植方式下,秸稈還田方式對秸稈養(yǎng)分釋放率影響不大;在連作種植方式下,秸稈深埋處理可增加氮和磷素的釋放率,增強微生物代謝活性,對磷的釋放率影響不大。2、米麥輪作模式下,土壤主要微生物、微生物生理類群、土壤酶活性和磷脂脂肪酸總量均高于玉米長期連作模式下。在玉米長期連作種植方式下,相比秸稈覆蓋,秸稈深埋更能顯著提高土壤微生物生物量碳含量,增加土壤細(xì)菌、放線菌、主要微生物生理類群(氨化細(xì)菌、好氣性固氮菌、硝化細(xì)菌)和降低土壤真菌數(shù)量,提高土壤脲酶和轉(zhuǎn)化酶活性,顯著增加了生育中后期(大喇叭口期V12~乳熟期R3)土壤PLFA總量。在米麥輪作條件下,秸稈還田降低了土壤細(xì)菌數(shù)量,對土壤放線菌、自生固氮菌和氨化細(xì)菌數(shù)量無顯著影響;秸稈深埋顯著提高玉米生育中后期土壤好氣性纖維素分解菌和硝化細(xì)菌的數(shù)量�？偟膩碚f,在玉米長期連作種植區(qū),秸稈深埋比秸稈覆蓋更能有效改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。3、米麥輪作種植方式下,秸稈還田降低玉米氣生根數(shù)量,秸稈還田對0~20 cm土層的根系干重?zé)o顯著差異。玉米長期連作種植方式下,秸稈還田顯著增加了玉米氣生根數(shù)量,增加了0~20 cm土層的根系干重,2兩種秸稈還田方式比較,秸稈深埋處理的增加效應(yīng)更加顯著。隨著土層的加深玉米根系干重逐漸減少,米麥輪作土壤中根系干重顯著高于玉米長期連作土壤。4、米麥輪作模式下,秸稈還田顯著降低了玉米抽雄期VT的根系活力和硝酸還原酶活性,其他時期無顯著差異。秸稈還田方式對玉米根系活力、硝酸還原酶活性、可溶性糖和蛋白含量、SOD和POD活性影響不大,對不添加秸稈對照無顯著差異;玉米長期連作模式下,秸稈深埋更能顯著增強玉米根系活力和生育中后期的硝酸還原酶活性、可溶性糖、蛋白含量及保護酶活性。5、秸稈還田對玉米株高、穗位高、穗位高系數(shù)影響不大。秸稈深埋能夠顯著增加玉米生育中后期(抽雄VT~乳熟期R3)的干物質(zhì)積累量。連作種植方式下,秸稈深埋更能顯著增加玉米莖、鞘、雄穗的干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率和對籽粒貢獻率。同時,秸稈深埋下玉米花后0~50 d,穗位葉平均凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度、PSII最大光化學(xué)效率Fv/Fm、PSII實際光化學(xué)效率ΦPSII和PSII光化學(xué)猝滅系數(shù)qP均顯著高于秸稈覆蓋。米麥輪作下,秸稈還田對穗位葉氣體交換參數(shù)(凈光合速率Pn、蒸騰速率Tr和氣孔導(dǎo)度Gs)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)(PSII最大光化學(xué)效率Fv/Fm和PSII實際光化學(xué)效率ΦPSII)和光合作用關(guān)鍵酶(PEP和RuBP羧化酶)活性影響不大。6、玉米籽粒平均灌漿速率與最大灌漿速率的處理并不一致。輪作條件下,秸稈還田對玉米籽粒灌漿速率及相應(yīng)參數(shù)影響不大。而在玉米長期連作下,無論是秸稈覆蓋和深埋均增加了籽粒最大灌漿速率、平均灌漿速率、灌漿速率高值持續(xù)時間、灌漿有效時間,以秸稈深埋T2處理尤為顯著。7、不同種植方式下,秸稈還田對玉米籽粒三年的平均產(chǎn)量、平均水分利用率和平均降雨利用率的影響呈現(xiàn)相反的效應(yīng)。米麥輪作條件下,秸稈還田方式對三個指標(biāo)影響不大,均呈現(xiàn)降低效應(yīng);玉米長期連作條件下,秸稈覆蓋與對照無顯著差異,秸稈深埋第2和3年顯著提高玉米產(chǎn)量、水分利用率和降雨利用率。吉林省西部屬半干旱區(qū),年降雨量較少,土壤抗旱抗蝕能力較差,在實際生產(chǎn)中,在無法改變連作的大環(huán)境下,可通過適當(dāng)?shù)挠衩捉斩捝罘�田措施,改善地力、實現(xiàn)玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：玉米 秸稈還田 土壤微生物 根系 產(chǎn)量
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S141.4;S513
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-12
• 第一章 文獻綜述12-21
• 1.1 作物秸稈資源綜合利用現(xiàn)狀12-13
• 1.2 玉米秸稈還田方式和方法13-14
• 1.3 玉米秸稈腐解的影響因素及腐解特征研究14-16
• 1.3.1 玉米秸稈腐解的影響因素14-15
• 1.3.2 玉米秸稈腐解特征及養(yǎng)分釋放規(guī)律15-16
• 1.3.3 玉米秸稈腐解的化感效應(yīng)16
• 1.4 玉米秸稈還田的土壤效應(yīng)16-18
• 1.4.1 對土壤理化性質(zhì)的影響16-17
• 1.4.2 對土壤微生物的影響17-18
• 1.4.3 對土壤酶活性的影響18
• 1.4.4 對土壤呼吸的影響18
• 1.5 玉米秸稈還田的作物效應(yīng)18-20
• 1.5.1 對玉米地上部生長的影響18-19
• 1.5.2 對玉米根系生長發(fā)育的影響19
• 1.5.3 對玉米籽粒產(chǎn)量的影響19-20
• 1.6 秸稈還田對長期連作的土壤和作物效應(yīng)20-21
• 第二章 研究背景和研究內(nèi)容21-24
• 2.1 研究背景和目的意義21-22
• 2.2 課題來源22
• 2.3 研究內(nèi)容22-23
• 2.3.1 玉米秸稈腐解特征及微生物功能多樣性研究22
• 2.3.2 不同秸稈還田方式下土壤微生物區(qū)系及土壤酶活性研究22
• 2.3.3 不同秸稈還田方式下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性研究22
• 2.3.4 不同秸稈還田方式下玉米根系形態(tài)及主要生理特征研究22
• 2.3.5 不同秸稈還田方式下玉米生長、發(fā)育及產(chǎn)量形成的研究22-23
• 2.4 技術(shù)路線23-24
• 第三章 玉米秸稈腐解特征及土壤微生物功能多樣性研究24-34
• 3.1 材料與方法25-26
• 3.1.1 試驗地概況25
• 3.1.2 試驗設(shè)計25
• 3.1.3 取樣及測定25-26
• 3.1.4 數(shù)據(jù)處理分析26
• 3.2 結(jié)果與分析26-32
• 3.2.1 玉米秸稈腐解率26-27
• 3.2.2 玉米秸稈養(yǎng)分釋放率27-29
• 3.2.3 土壤微生物功能多樣性分析29-32
• 3.3 討論32-33
• 3.4 小結(jié)33-34
• 第四章 不同秸稈還田方式下土壤主要微生物及酶活性研究34-42
• 4.1 材料與方法34-36
• 4.1.1 試驗地概況34
• 4.1.2 試驗設(shè)計34-35
• 4.1.3 測定項目和方法35-36
• 4.1.4 數(shù)據(jù)處理分析36
• 4.2 結(jié)果與分析36-39
• 4.2.1 不同秸稈還田方式下土壤主要微生物數(shù)量36
• 4.2.2 不同秸稈還田方式對土壤主要微生物生理類群的影響36-38
• 4.2.3 不同秸稈還田方式對土壤酶活性的影響38-39
• 4.3 討論39-41
• 4.4 小結(jié)41-42
• 第五章 不同秸稈還田方式下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)研究42-51
• 5.1 材料與方法43-44
• 5.1.1 試驗地概況43
• 5.1.2 試驗設(shè)計43
• 5.1.3 測定項目和方法43-44
• 5.1.4 數(shù)據(jù)處理分析44
• 5.2 結(jié)果與分析44-49
• 5.2.1 不同秸稈還田方式對土壤微生物生物量碳的影響44-45
• 5.2.2 不同秸稈還田方式對土壤主要微生物類群特征脂肪酸(PLFAs)的影響45-46
• 5.2.3 主成分分析46-48
• 5.2.4 不同秸稈還田方式對土壤磷脂脂肪酸總量的影響48
• 5.2.5 不同秸稈還田方式對土壤真菌和細(xì)菌磷脂脂肪酸比例的影響48-49
• 5.3 討論49-50
• 5.4 小結(jié)50-51
• 第六章 不同秸稈還田方式下玉米根系形態(tài)及生理特征研究51-65
• 6.1 材料與方法51-54
• 6.1.1 試驗地概況51
• 6.1.2 試驗設(shè)計51-52
• 6.1.3 測定項目和方法52-54
• 6.1.4 數(shù)據(jù)處理分析54
• 6.2 結(jié)果與分析54-63
• 6.2.1 不同秸稈還田方式下玉米根系氣生根數(shù)量54-55
• 6.2.2 不同秸稈還田方式下玉米根系干重時空分布55-56
• 6.2.3 不同秸稈還田方式下玉米根系活力56-57
• 6.2.4 不同秸稈還田方式下玉米根系可溶性糖和蛋白57-59
• 6.2.5 不同秸稈還田方式下玉米根系保護酶活性59-61
• 6.2.6 不同秸稈還田方式下玉米根系丙二醛含量61
• 6.2.7 不同秸稈還田方式下玉米根系氮代謝關(guān)鍵酶活性61-63
• 6.3 討論63-64
• 6.4 小結(jié)64-65
• 第七章 不同秸稈還田方式下玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量研究65-87
• 7.1 材料與方法65-67
• 7.1.1 試驗設(shè)計65
• 7.1.2 取樣65-66
• 7.1.3 測定項目和方法66-67
• 7.1.4 數(shù)據(jù)處理分析67
• 7.2 結(jié)果與分析67-85
• 7.2.1 不同秸稈還田方式下玉米株高、穗位高和穗位高系數(shù)67-68
• 7.2.2 不同秸稈還田方式下玉米干物質(zhì)積累與分配68-75
• 7.2.3 不同秸稈還田方式下玉米葉片光合和熒光特性75-79
• 7.2.4 不同秸稈還田方式下玉米穗位葉碳氮代謝關(guān)鍵酶活性79-81
• 7.2.5 不同秸稈還田方式下玉米籽粒灌漿特性81-83
• 7.2.6 不同秸稈還田方式下玉米產(chǎn)量及水分利用率83-85
• 7.3 討論85-86
• 7.4 小結(jié)86-87
• 第八章 主要結(jié)論與創(chuàng)新點87-90
• 8.1 主要結(jié)論87-89
• 8.1.1 玉米秸稈腐解特征及土壤微生物功能多樣性研究87
• 8.1.2 不同秸稈還田方式下土壤主要微生物及酶活性研究87
• 8.1.3 不同秸稈還田方式下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)研究87-88
• 8.1.4 不同秸稈還田方式下玉米根系形態(tài)及生理特征研究88
• 8.1.5 不同秸稈還田方式下玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量研究88-89
• 8.2 創(chuàng)新點89-90
• 參考文獻90-107
• 作者簡介107-108
• 致謝108

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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7 王曉s

本文編號：292790