水旱輪作體系下水—旱轉(zhuǎn)換過程中土壤養(yǎng)分變化規(guī)律研究
本文選題:水旱輪作 + 干濕交替。 參考:《四川農(nóng)業(yè)大學》2015年碩士論文
【摘要】:水旱輪作是-種能提高地力的可持續(xù)種植方式,對緩解人口增長造成的糧食需求壓力有很大的作用。水-旱轉(zhuǎn)換過程作為水旱輪作系統(tǒng)稻田環(huán)境變化最為強烈的過程之-,期間稻田水分條件的頻繁變化,使土壤中的氧化還原狀況快速轉(zhuǎn)換,從而對土壤的養(yǎng)分循環(huán)變化產(chǎn)生很大影響。本文以水-旱轉(zhuǎn)換過程中的土壤養(yǎng)分變化為主要研究對象,通過小區(qū)定位試驗,設置了旱作、水旱、和水水3個處理。深入研究水旱輪作體系下水-旱轉(zhuǎn)換過程對土壤養(yǎng)分的影響,闡明了在水-旱轉(zhuǎn)換過程中,各處理的土壤養(yǎng)分時空變化特點和養(yǎng)分差異,分析了土壤環(huán)境因子與速效養(yǎng)分間的相關(guān)性。得到以下主要結(jié)果:(1)由于旱作和稻作水熱條件的差異,水旱轉(zhuǎn)換過程中稻作處理有機質(zhì)、全氮和速效氮含量方面顯著高于旱作,而土壤速效磷、速效鉀含量方面則相反,直到下季作物整地播種前依然如此,因而在種植下季作物時應根據(jù)實際調(diào)整N、P、K肥的施用。(2)干濕交替期間,除土壤有機質(zhì)、有效氮、速效鉀外,可能是由于干濕交替強度相對不夠的原因,未出現(xiàn)明顯的周期性變化,其他土壤養(yǎng)分均相應表現(xiàn)出隨灌水和落干的周期性變化;且在水稻收獲后的落干期,水水處理淹水后,土壤pH和Eh值,有逐步恢復至稻田干濕交替期的趨勢,有機質(zhì)、全氮和有效氮含量增加,同時淹水提高了磷的溶解性,造成了鉀離子的淋失。而水旱處理落干過程中,除速效鉀和銨態(tài)氮同樣降低外其他土壤養(yǎng)分變化與淹水處理基本相反。(3)對干濕交替前后各處理的土壤養(yǎng)分分析發(fā)現(xiàn),干濕交替加強了土壤碳的礦化,并促進了有機氮向無機氮的轉(zhuǎn)化,且使磷的溶解性降低,同時影響了土壤的固鉀能力,但對土壤全氮和硝化作用影響卻不顯著,這可能與干濕交替的頻率、強度以及持續(xù)時間有關(guān)。(4)對土壤養(yǎng)分與環(huán)境因子之間的相關(guān)性分析表明:水旱輪作土壤pH與速效氮、速效磷之間,呈顯著正相關(guān),而在速效鉀方面卻無顯著相關(guān)性,這可能與稻作灌水環(huán)境鉀離子的淋失有關(guān),Eh值與土壤速效養(yǎng)分的相關(guān)性關(guān)系則與pH相反?梢姷咎锿寥拉h(huán)境因子的變化對土壤速效養(yǎng)分會產(chǎn)生很大的影響。
[Abstract]:Flood and drought rotation is a kind of sustainable planting method which can improve soil fertility. It has great effect on alleviating the pressure of food demand caused by population growth.The process of water-drought transformation is one of the most intense environmental changes in paddy field in the system of flood and drought cropping, during which the frequent changes of water conditions in paddy fields make the redox status in soil change rapidly.Therefore, it has great influence on the change of soil nutrient cycle.In this paper, the change of soil nutrients in the process of water-drought conversion was studied. Through the plot location experiment, three treatments were established: dry cropping, flood and drought, and water and water.The effects of water-drought conversion process on soil nutrients in flood and drought rotation systems were studied, and the temporal and spatial variation characteristics and nutrient differences of soil nutrients in the process of water-drought transformation were clarified.The correlation between soil environmental factors and available nutrients was analyzed.The main results are as follows: (1) because of the difference of water and heat conditions between dry cropping and rice, the contents of organic matter, total nitrogen and available nitrogen in rice treatment were significantly higher than those in dry cropping, but the contents of soil available phosphorus and available potassium were opposite.This is still the case until the next crop is planted on the ground, so when planting the next crop, we should adjust the application of Nu Pu K fertilizer according to the actual conditions, except for soil organic matter, available nitrogen and available potassium, during the alternate period of dry and wet.It is possible that there is no obvious periodic change of soil nutrients due to the relative insufficient intensity of dry and wet alternation, and other soil nutrients all show periodic changes with irrigation and drying, and at the dry stage after harvest of rice, the water treatment is after flooding, and the results are as follows: (1) during the dry period after harvest of rice, there is no obvious periodic change of soil nutrients.The pH and Eh values of soil gradually recovered to the alternate period of dry and wet rice fields. The contents of organic matter, total nitrogen and available nitrogen increased, and the solubility of phosphorus was improved by flooding, which resulted in the leaching of potassium ions.However, in the dry process of flood and drought treatment, except available potassium and ammonium nitrogen, the change of soil nutrients was similar to that of flooding treatment. The analysis of soil nutrients before and after dry and wet alternation showed that dry and wet alternation enhanced the mineralization of soil carbon.It also promoted the conversion of organic nitrogen to inorganic nitrogen, decreased the solubility of phosphorus, and affected the potassium fixation ability of soil, but had no significant effect on soil total nitrogen and nitrification, which may be the frequency of the alternation of dry and wet.The correlation analysis of soil nutrient and environmental factors showed that the correlation between soil pH and available nitrogen and available phosphorus was significantly positive, but there was no significant correlation in available potassium.This may be related to the leaching loss of potassium ions in rice irrigation environment. The correlation between Eh value and soil available nutrients is contrary to pH.Therefore, the change of soil environmental factors has a great influence on soil available nutrients.
【學位授予單位】:四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:S158
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,本文編號:1764642
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