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秸秆还田施肥模式对麦-玉轮作产量及土壤微生物学特性的影响

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摘要

第一章 文献综述

1.1 我国化肥利用现状及存在问题

1.2 秸秆还田对作物产量及土壤性质的影响

1.2.1 秸秆还田对作物产量的影响

1.2.2 秸秆还田对土壤理化性状的影响

1.2.3 秸秆还田对土壤微生物学性状的影响

1.3 施用有机(类)肥料对作物产量及土壤性质的影响

1.3.1 有机-无机肥料配施对作物产量的影响

1.3.2 有机-无机肥料配施对土壤理化性状的影晌

1.3.3 有机-无机肥料配施对土壤微生物学性状的影响

1.4 土壤微生物学特性对土壤健康状况的指示

1.4.1 土壤微生物群落结构对土壤健康状况的指示

1.4.2 土壤微生物生物量对土壤健康状况的指示

1.4.3 土壤酶活性对土壤健康状况的指示

1.5 选题目的与意义

1.6 技术路线

第二章 基于秸秆还田处理的施肥处理对小麦-玉米轮作产量及土壤养分的影响

2.1 引言

2.2 材料和方法

2.2.1 试验区概况

2.2.2 试验设计

2.3 测定项目

2.4 数据分析

2.5 结果与分析

2.5.1 不同施肥处理对小麦-玉米轮作区作物产量的影响

2.5.2 不同施肥处理对土壤pH的影响

2.5.3 不同施肥处理对土壤养分的影响

2.6 结论与讨论

第三章 基于秸秆还田的施肥处理对小麦-玉米轮作土壤碳库管理指数的影响

3.1 引言

3.2 材料和方法

3.2.1 测定项目

3.2.2 数据分析

3.3 结果与分析

3.3.1 不同施肥处理土壤有机质的影响

3.3.2 不同施肥处理对土壤活性有机碳的影响

3.3.3 不同施肥处理对土壤活性有机碳碳素有效性的影响

3.3.4 不同施肥处理对土壤碳库管理指数的影响

3.3.5 作物产量与土壤肥力及碳库管理指数的相关性

3.4 结论与讨论

第四章 基于秸秆还田的施肥处理对小麦-玉米轮作土壤酶活性的影响

4.1 引言

4.2 材料和方法

4.2.1 测定项目

4.2.2 数据分析

4.3 结果与分析

4.3.1 不同施肥处理对土壤蔗糖酶活性的影响

4.3.2 不同施肥处理对土壤纤维素酶活性的影响

4.3.3 不同施肥处理对土壤脲酶活性的影响

4.3.4 不同施肥处理对土壤中性磷酸酶活性的影响

4.3.5 土壤酶活性与作物产量和土壤肥力的相关性

4.4 结论与讨论

第五章 基于秸秆还田的施肥处理对小麦一玉米轮作土壤微生物数量和微生物量碳、氮的影响

5.1 引言

5.2 材料和方法

5.2.1 测定项目

5.2.2 数据分析

5.3 结果与分析

5.3.1 不同施肥处理对土壤微生物数量的影响

5.3.2 不同施肥处理对土壤微生物量碳、氮的影响

5.3.3 土壤微生物数量与土壤微生物量碳、氮含量、作物产量、土壤肥力及酶活性的相关性

5.4 结论与讨论

第六章 全文结论

创新点和不足之处

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文

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摘要

在皖北砂姜黑土区冬小麦-夏玉米轮作体系中,基于秸秆还田的基础上,设置了9个施肥处理,即CK(不施肥对照)、NPK(单施氮磷钾化肥,施肥对照)、ST1(秸秆+氮磷钾化肥)、ST2(秸秆+氮磷钾化肥+秸秆腐熟剂)、ST3(秸秆+氮磷钾化肥+2倍秸秆腐熟剂)、ST4(秸秆+70%氮磷钾化肥+猪粪有机肥)、ST5(秸秆+70%氮磷钾化肥+牛粪有机肥)、ST6(秸秆+50%氮磷钾化肥+2倍猪粪有机肥)、ST7(秸秆+50%氮磷钾化肥+2倍牛粪有机肥),研究不同施肥处理对小麦和玉米产量以及土壤微生物学特性的影响,并结合土壤养分和碳库情况,为优化秸秆还田技术,构建高产健康的土壤微生物区系提供理论依据。主要研究结论如下:
  1.秸秆还田条件下,施肥可增加小麦和玉米产量,且增产效果逐年明显,以ST6、ST7处理的小麦和玉米产量相对较高。其中,ST6处理的小麦和玉米产量的年际间的稳定性较好;施用3000kg猪粪或牛粪有机肥替代30%化肥可满足作物正常生长。
  2.秸秆还田提高了土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量,无论在小麦季还是玉米季,ST6处理的土壤碱解氮、速效磷和全磷含量增加效果最显著;而在两季中,ST7处理的速效钾含量分别较ST1处理增加13.96%和20.53%。
  3.秸秆还田条件下,小麦季和玉米季各施肥处理的土壤有机质和土壤活性有机碳含量与NPK处理相比均有不同程度的增加,其中ST6处理增加效果最显著;同时,ST6处理对小麦季的土壤碳库管理指数也有显著性升高。
  4.秸秆还田条件下,施肥使土壤酶活性提高,其中土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶以及中性磷酸酶活性均随着有机肥用量的增加而提高,相关分析表明,土壤酶活性在一定程度上反映土壤肥力水平。
  5.秸秆还田条件下,施肥增加了土壤细菌、放线菌和总微生物数量。两季中,ST7处理的细菌数量较NPK处理分别增加了2.06倍和2.33倍,同时ST7处理的土壤微生物量碳、氮和土壤微生物墒也显著性提高。相关分析表明,土壤微生物学特性与土壤肥力在一定程度上正相关。
  综合以上分析,秸秆还田条件,配施50%化肥和6000 kg hm-2有机肥可提升土壤质量,有利于构建高产健康的土壤微生物区系。

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