秸秆覆盖对关中地区冬小麦生态效应综合研究

论文摘要

农作物秸秆是农业生产的副产物,对其不合理利用会造成巨大的资源浪费和环境污染。本论文针对陕西关中地区农业水资源及农作物秸秆资源利用现状,以玉米秸秆为覆盖材料,通过研究不同玉米秸秆覆盖量下对冬小麦麦田土壤温度、水分、养分、微生物及作物产量变化影响的研究,探讨秸秆覆盖在提高农作物产量、促进土壤肥力和改善土壤水文生态条件方面的综合效应,为干旱半干旱地区合理利用秸秆资源、寻求行之有效的抗旱防旱技术提供理论依据和生产指导。研究成果对促进农民增收,保证我国粮食安全,保护农村生态环境,建设资源节约型和环境友好型社会都具有非常重要的理论意义和现实意义。通过研究得到以下成果：(1)秸秆覆盖处理技术对冬小麦全生育期的土壤温度具有显著的调节作用。在冬小麦全生育期,秸秆覆盖各处理0～10cm、10～20cm土层土壤的温度均高于对照；随着秸秆覆盖量的增加,各土层土壤的最大日变幅和平均日变幅均减小；秸秆覆盖处理后,在早晨8：00及晚上20:00,0～20cm土层土壤温度大小依次为：处理4>处理3>处理2>处理1。下午14：00在0～20cm土层土壤温度大小依次为：处理1>处理2>处理3>处理4。(2)秸秆覆盖处理技术对农田土壤具有很好的蓄水、保墒作用。小麦收获后秸秆覆盖各处理0～90cm土层土壤的平均含水量均高于对照,其中处理3的土壤平均含水量最高为22.53%,比对照高5.6%；各处理0～160cm土层土壤的平均含水量大小依次为：处理3>处理4>处理2>处理1。(3)秸秆覆盖处理显著增加了耕层土壤中有机质和速效养分的含量。在0～20cm土层,有机质含量与对照相比分别增加了7.3%、9.1%、11.1%；土壤碱解氮含量比对照分别增加了2.7mg/kg、4.0mg/kg;土壤速效磷含量分别比对照增加了2.96mg/kg、4.67mg/kg、7.3mg/kg;土壤速效钾含量分别比对照增加了19mg/kg、45mg/kg、49mg/kg。(4)秸秆覆盖处理显著增加了土壤中3大菌的数量。同一处理,不同生育期土壤细菌数量大小依次为,收获后>拔节期>孕穗期>播种前；在同一生育期,随着秸秆覆盖量的增大,土壤放线菌数量增大；对于同一处理,随着冬小麦生育时期的渐进,土壤真菌的数量大小依次为,收获后>孕穗期>拔节期>播种前。(5)秸秆覆盖处理显著增加了冬小麦产量。冬小麦分蘖期以后,秸秆覆盖各处理长势均优于对照,覆盖处理使冬小麦的各生育期推迟2～3天。其中处理3在各生育期的长势最好,株高、叶面积指数、地上部分生物量都为最大；随着秸秆覆盖量的增加,处理2、处理3和处理4与对照相比,其产量分别增加了11.8%、27.0%、13.4%；秸秆覆盖处理后,处理3的纯收入比对照高843.4元/hm2。(6)秸秆覆盖对各生态因子综合影响的效应研究表明,在关中地区以玉米秸秆覆盖量6000kg/hm2为最佳。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 秸秆的综合利用
• 1.2.2 秸秆覆盖与旱作农业
• 1.2.3 秸秆覆盖与土壤生态环境
• 1.2.4 秸秆覆盖与作物生长发育及产量
• 1.2.5 秸秆覆盖与环境保护
• 1.3 研究内容
• 1.4 本研究拟解决的主要问题及创新点
• 1.5 该项研究的技术路线
• 第二章 试验设计与方法
• 2.1 试验区概况
• 2.1.1 试验区自然条件
• 2.1.2 试验区农业生产概况
• 2.2 试验方法与材料
• 2.3 试验的测定项目和方法
• 第三章 不同覆盖量处理对土壤温度的影响
• 3.1 秸秆覆盖处理下冬小麦全生育期土壤温度的动态变化
• 3.2 秸秆覆盖处理下全生育期土壤温度的日变幅变化
• 3.3 秸秆覆盖处理下对冬小麦全生育期土壤温度的影响
• 3.4 秸秆覆盖处理对土壤温度日变化的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 不同覆盖量处理对土壤水分的影响
• 4.1 不同覆盖量处理对冬小麦播种后、收获后土壤剖面水分的影响
• 4.2 不同覆盖量处理对冬小麦拔节期土壤水分状况的影响
• 4.3 不同覆盖量处理对冬小麦孕穗期土壤含水量状况的影响
• 4.4 不同覆盖量处理下冬小麦灌浆期土壤含水量的变化状况
• 4.5 本章小结
• 第五章 不同覆盖量处理对土壤养分的影响
• 5.1 不同覆盖量处理对土壤有机质的效应
• 5.2 秸秆覆盖处理下对土壤全N、全P的影响
• 5.3 不同覆盖量处理对土壤速效养分的影响
• 5.3.1 土壤中碱解氮的变化
• 5.3.2 土壤中速效磷的变化
• 5.3.3 土壤中速效钾的变化
• 5.4 本章小结
• 第六章 秸秆覆盖的土壤微生物效应
• 6.1 覆盖秸秆后对土壤细菌的影响
• 6.2 覆盖秸秆后对土壤放线菌的影响
• 6.3 覆盖秸秆后对土壤真菌的影响
• 6.4 覆盖秸秆对土壤微生物区系的影响
• 6.5 本章小结
• 第七章 秸秆覆盖的产量效应
• 7.1 不同秸秆覆盖量处理对冬小麦生长发育的影响
• 7.1.1 秸秆覆盖处理后冬小麦的生育状况
• 7.1.2 覆盖秸秆处理后冬小麦的生长动态状况
• 7.2 不同秸秆覆盖量处理对冬小麦产量的影响
• 7.3 覆盖秸秆处理对冬小麦经济效益的分析
• 7.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 读学位期间参加科研项目及发表论文
• 致谢