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秸秆还田条件下土壤活性有机碳、氮与作物生长间关系动态研究

作　者: 陈浩
导　师: 张峰；武兰芳
学　校: 山西大学
专　业: 生态学
关键词: 秸秆还田土壤活性有机碳施肥措施生理特性作物产量
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以中国科学院地理与自然资源研究所禹城农业综合试验站品种与肥料试验平台(2008年)为研究对象,将秸秆还田条件下农业施肥管理措施对土壤活性有机碳、氮的动态变化和作物生长发育的影响作为切入点,以冬小麦(济麦22)-夏玉米轮作系统的0-20cm土壤层和地上作物为实验材料,以不同氮素水平为处理手段,测定了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、溶解性有机碳(DOC)、热水溶性有机碳(HWSOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)、硝态氮(N03—N)、铵态氮(NH4—N),以及地上生物量和产量等指标,揭示了秸秆还田条件下土壤活性碳、氮的变化规律,探讨不同施肥措施与作物生长发育之间的关系。研究结果如下：不同的肥料处理对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、土壤C/N动态变化趋势的影响无显著差异(P>0.05),而不同施肥量对SOC动态有极显著效果(P<0.01)；在作物生长的不同时期土壤有机碳、氮的各指标变化都有极显著差异(P<0.01)。普通尿素处理的土壤溶解性有机碳(DOC)含量在施拔节肥后相比较长效碳铵处理降幅较大,但是随后其含量一直维持在比较稳定的状态。在施用小麦拔节肥后,两种肥料处理中土壤热水溶性有机碳(HWSOC)含量都大幅度上升；玉米季施肥后,尿素处理的HWSOC含量依然增高,而长效碳铵的3个施肥量处理的土壤HWSOC含量却呈大幅度下降。各处理在进行施肥后土壤易氧化有机碳(EOC)含量都有所提升；在秸秆还田措施后EOC含量有不同程度的下降。施肥品种与施肥量对土壤颗粒有机碳(POC)的影响不显著(P>0.05)。土壤硝态氮(N03—N)含量在小麦生长季呈持续下降,秸秆还田后各施肥处理的N03—N含量上升。施肥量和作物生长时间交互作用对小麦生物量的影响极显著(P<0.01),肥料品种与施肥量的交互作用对小麦地上部生物量和茎生物量也都有极显著差异(P<0.01)。肥料品种对夏玉米的地上部生物量与茎生物量的影响差异显著(P<0.05),但是对叶生物量的影响差异不明显(P>0.05)；施肥量与作物生长时间的交互作用对夏玉米生物量3个指标(地上部生物量、茎生物量、对叶生物量)的影响都极显著(P<0.01)。普通尿素对作物的增产效果好过长效碳铵。不同肥料处理对作物的千粒重影响差异不显著(P>0.05),但它们与对照组都有显著差异(P<0.05)。

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摘要 8-9ABSTRACT 9-11第一章绪论 11-17 1.1 研究目的与意义 11 1.2 国内外研究进展 11-14 1.2.1 秸秆还田的研究进展 11-12 1.2.2 土壤有机碳研究现状 12-13 1.2.3 施肥管理与作物生长发育研究进展 13-14 1.3 研究区概况 14-15 1.4 研究内容和技术路线 15-17 1.4.1 研究内容 15-16 1.4.2 技术路线 16-17第二章不同肥料处理下土壤活性有机碳、氮的动态变化 17-33 2.1 引言 17-18 2.2 材料与方法 18-20 2.2.1 土样采集 18-19 2.2.2 土样处理 19 2.2.4 土壤活性有机碳氮的测定 19-20 2.3 实验结果 20-33 2.3.1 不同肥料处理下土壤有机碳(SOC)与全氮(TN)动态变化 20-23 2.3.2 不同肥料处理下土壤溶解性有机碳(DOC)动态变化 23-25 2.3.3 不同肥料处理下土壤热水溶性有机碳(HWSOC)的动态变化 25-27 2.3.4 不同肥料处理下易氧化有机碳(EOC)的动态变化 27-29 2.3.5 不同肥料处理下土壤颗粒有机质(POM)的动态变化 29-33第三章不同肥料处理与作物生长发育之间的关系 33-44 3.1 引言 33 3.2 材料与方法 33-34 3.2.1 试验小区概况 33 3.2.2 土样采集 33 3.2.3 土样处理 33 3.2.4 土壤铵态氮、硝态氮 33 3.2.5 植物样品采集与测定 33-34 3.3 实验结果与分析 34-44 3.3.1 土壤无机氮(NH_4—N、NO_3—N)的影响 34-37 3.3.2 对冬小麦生长及产量的影响 37-40 3.3.3 对夏玉米生长的影响 40-42 3.3.4 对作物产量的影响 42-44第四章结论 44-46 4.1 不同肥料处理下土壤中有机碳和总氮动态变化 44 4.2 不同肥料处理下土壤中活性有机碳、氮动态变化 44-45 4.3 不同肥料处理与作物生长发育之间的关系 45-46参考文献 46-51攻读硕士期间发表论文 51-52致谢 52-53个人简况及联系方式 53-55

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