秸秆还田量对旱地麦田土壤性状及小麦生长发育的影响

摘要

秸秆还田不仅解决了秸秆处理难问题还改善了土壤的理化性状，有利于可持续农业和生态农业发展。旱地秸秆还田麦田有着与水浇地不同的土壤及植株生长变化，研究还较少。为此，在青岛农业大学胶州试验站设置旱地0 kg·hm-2(J0)、3000 kg·hm-2(J1)、6000 kg·hm-2(J2)、9000 kg·hm-2(J3)、12000 kg·hm-2(J4)五个水平的秸秆还田处理，研究不同秸秆还田量对旱地小麦土壤微生态环境、土壤理化性质、土壤微生物量C、N变化及小麦生理性状和产量变化的影响，旨在筛选出适合旱地的最佳秸秆还田量，为有效的开展秸秆还田提供理论依据。主要结果如下: 1.旱地秸秆还田可明显降低土壤容重，增加土壤有机质含量、提高土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量，并显著影响土壤表层水分含量。随秸秆还田量增加，秸秆对土壤物理性状的改善效果先增加后降低，至J3还田量最好，J3处理土壤容重显著降低，降低量达到0.11 g·cm-3，土壤有机碳含量提高4％、土壤碱解氮含量提高51.85 mg·kg-1、速效磷含量提高1.35 mg·kg-1、速效钾含量提高12.90 mg·kg-1，pH降低达到3.55％，而土壤表层温度在拔节期比无秸秆处理增高1.21℃，成熟期降低1.98℃，并且J3处理还可明显提高地表20cm的土壤含水量。 秸秆还田可明显提高土壤中微生物量碳、氮含量，J3处理土壤微生物量碳、氮的增长最多，分别比无秸秆还田处理增长79.92％、25％。土壤酶活性中J3处理土壤脲酶活性、土壤纤维素酶活性、土壤蛋白酶活性、土壤过氧化氢酶活性分别基础值增长15％、12.26 ug·g-1、36.71％、0.33 ml·g-1。 2.旱地秸秆还田处理可明显改善旱地小麦旗叶光合特性，延缓小麦旗叶的衰老，以J3处理小麦旗叶衰老较缓，光合能力较高。 秸秆还田处理旗叶光合速率在花后7天达到最大然后逐渐降低，而气孔导度随着生育期进行出现先增高后降低的趋势变化，当花后14天时气孔导度达到最大值，胞间二氧化碳浓度随着秸秆还田量的增多出现先减少后增多的现象，旱地小麦蒸腾速率随着生育期的进行J2、J3处理先增高后降低，其余处理逐渐降低，到成熟期降到最低。在秸秆还田处理中J3处理可明显提高旗叶光合速率、增大气孔导度、降低胞间二氧化碳浓度、提高旗叶蒸腾速率。随着秸秆还田量的增加，旗叶MDA含量逐渐降低，到J3处理旗叶MDA含量最低。自开花后旗叶CAT活性J0、J4逐渐降低，而J1、J2、J3先增高，花后14天才开始缓慢降低。J1、J2、J3处理SOD活性随着生育期的进行先升高后降低，在花后7天达到最大，而J0、J4处理花后SOD活性逐渐降低，在花后21天时活性降低速度加快。J3处理POD活性在花后7到最大值后，开始缓慢降低，而J0、J4处理在花后14天POD活性迅速降低。 3.旱地秸秆还田对产量的影响主要表现在有效穗数跟千粒重上，在处理中穗数随秸秆量的增多而减少。而千粒重在J0～J3水平范围内随着秸秆还田量的增多也同步增加，超出范围后反而降低。在秸秆还田处理中J3处理可增产7.73％，差异显著。 4.综合效果，以9000 kg·hm-2的秸秆还田量改善土壤性状最佳，并可明显延缓小麦旗叶衰老，促进旱地小麦生长发育，明显提高产量。

目录

声明

摘要

前言

1 研究的目的与意义

2 国内外研究现状

3 选题的目的、意义及技术路线

材料与方法

1 材料与方法

1．1 试验地状况

1．2 试验设计

2 测定指标和试验方法

3 数据分析

结果与分析

1 秸秆还田量对旱地小麦土壤物理性状的影响

1．1 秸秆还田量对土壤容重的影响

1．2 秸秆还田量对土壤温度的影响

1．3 秸秆还田量对土壤水分的影响

2 秸秆还田量对土壤化学性状的影响

2．1 秸秆还田量对土壤pH的影响

2．2 秸秆还田量对土壤有机碳含量的影响

2．3 秸秆还田量对土壤碱解氮含量的影响

2．4 秸秆还田量对土壤速效磷含量的影响

2．5 秸秆还田量对土壤速效钾含量的影响

3 秸秆还田量对土壤生物学性状的影响

3．1 秸秆还田量对土壤微生物量碳的影响

3．2 秸秆还田量对土壤微生物量氮的影响

3．3 秸秆还田量对土壤微生物C／N的影响

3．4 秸秆还田量对土壤脲酶活性的影响

3．5 秸秆还田量对土壤纤维素酶活性的影响

3．6 秸秆还田量对土壤碱性磷酸酶活性的影响

3．7 秸秆还田量对土壤蛋白酶活性的影响

3．8 秸秆还田量对土壤过氧化氢酶活性的影响

3．9 秸秆还田量对土壤呼吸速率的影响

3．10 秸秆还田量对土壤呼吸与土壤温度、土壤pH、土壤微生物量碳、土壤含水量的相关性

4 秸秆还田量对冬小麦旗叶光合特性的影响

4．1 秸秆还田量对冬小麦叶面积指数的影响

4．2 秸秆还田量对旗叶叶绿素含量的影响

4．3 秸秆还田量对旗叶净光合速率的影响

4．4 秸秆还田量对旗叶气孔导度的影响

4．5 秸秆还田量对旗叶胞间二氧化碳浓度的影响

4．6 秸秆还田量对旗叶蒸腾速率的影响

5 秸秆还田量对冬小麦旗叶衰老特性的影响

5．1 秸秆还田量对冬小麦旗叶丙二醛(MDA)含量的影响

5．2 秸秆还田量对冬小麦旗叶过氧化氢酶(CAT)活性的影响

5．3 秸秆还田量对冬小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

5．4 秸秆还田量对冬小麦旗叶过氧化物酶(POD)活性的影响

6 秸秆还田量对冬小麦群体发育以及产量的影响

6．1 秸秆还田处理对群体叶面积指数与冠层透光率的影响

6．2 秸秆还田对旱地小麦地上部干物质积累的影响

6．3 秸秆还田对旱地小麦产量以及产量构成的影响

6．4 旱地小麦出苗以及成穗各因素相关性分析

讨论

1 秸秆还田量对旱地小麦土壤理化性质的影响

2 秸秆还田量对旱地小麦土壤生物学性状的影响

3 秸秆还团量对旱地小麦旗叶光合特性的影响

4 秸秆还田量对旱地小麦旗叶衰老特性的影响

5 秸秆还田量对旱地小麦产量及产量构成因素的影响

结论

参考文献

导师组意见

致谢

作者简历

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