保护性耕作对陇中黄土高原坡耕地土壤酶活性的影响

论文摘要

本文在以道地中药材、春小麦隔带种植为重点,结合等高耕作、隔带保护性种植措施下,测定了陇中黄土高原地区坡耕地土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、蛋白酶的活性,探讨坡耕地保护性耕作技术对土壤酶活性的影响,形成适宜于陇中黄土高原地区坡耕地的保护性耕作种植模式。试验设置传统耕作措施下板蓝根与甘草间作(TIL)、甘草与春小麦间作(TWL),免耕不覆盖耕作措施下板蓝根与甘草间作(NTIL)、甘草与春小麦间作(NTWL),免耕秸秆覆盖耕作措施下甘草与板蓝根间作(NTSIL)、甘草与春小麦间作(NTSWL)6个处理,对5种土壤酶活性的变化进行研究,结果表明:1.不同处理土壤酶活性变化NTS处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、蛋白酶的活性均较NT、T处理强;NT处理的较T处理强。因此,免耕、免耕秸秆覆盖两种保护性耕作措施能够增加陇中黄土高原地区坡耕地土壤酶活性,改善坡耕地土壤肥力状况。2.不同处理土壤酶活性动态变化不同处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、蛋白酶的活性动态分布规律并不一致,随着时间的变化土壤酶活性也随之变化。总体上5种土壤酶活性最大时段在56月,最小时段为3月或7月。3.不同处理土壤酶活性垂直分布变化除NTSWL、NTSIL、TWL、TIL处理土壤脲酶活性在垂直剖面表现为亚表层（510 cm）>深层（1030 cm）>表层（05cm）,NTWL、NTIL土壤脲酶活性随着土层加深而增大外,其它4种酶活性随土层深度的增加均表现为表层（05cm）>亚表层（510 cm）>深层（1030 cm）。因此,陇中黄土高原坡耕地土壤酶活性垂直分布规律大体上是随着土层深度的增加而减小。4.不同作物带间土壤酶活性变化不同土壤酶活性在不同作物间强弱、相关性均表现出差异。3种作物土壤过氧化氢酶活性强弱为:板蓝根>甘草>春小麦;土壤脲酶活性强弱为:春小麦>甘草>板蓝根;土壤蔗糖酶活性强弱为:甘草>板蓝根>春小麦;土壤碱性磷酸酶活性强弱为:甘草>春小麦>板蓝根;土壤蛋白酶活性强弱为:板蓝根>春小麦>甘草。5.不同间作模式间土壤酶活性变化在不同土层2种间作模式的5种土壤酶活性大小并没有表现出一致的规律性。除NTS处理的春小麦与板蓝根间作模式土壤脲酶活性较板蓝根与甘草间作模式高以外,其它处理均表现出板蓝根与甘草间作模式较春小麦与甘草间作模式高。因此,总体上板蓝根与甘草间作模式的土壤酶活性状况较春小麦与甘草间作模式好。6. 5种土壤酶活性相关分析通过对测定的5种酶活性作相关分析发现:除过氧化氢酶活性与其它4种酶活性相互影响不显著外,其它4种酶活性相互之间呈现极显著的相关性。7.不同处理土壤酶活性综合评价应用模糊数学原理,对不同处理土壤酶活性作综合评价发现:不同处理土壤酶活性大小为:NTSIL>NTSWL>NTIL>NTWL>TIL>TWL。因此,不同间作模式下免耕秸秆覆盖处理土壤酶活性状况较免耕、传统耕作处理好;而免耕秸秆覆盖的板蓝根与甘草间作模式土壤酶活性最高。通过聚类分析对不同处理土壤酶活性状况聚类,结果表明:当取类间距d=5时,不同处理的土壤酶活性可以分为3个或者4个层次,NTSIL为一个层次,NTSWL、NTIL、NTWL为一个层次,TIL、TWL为一个层次;或NTSIL为一个层次,NTSWL为一个层次,NTIL、NTWL为一个层次,TIL、TWL为一个层次。这一聚类结果和不同处理土壤酶活性综合评价结果一致,说明不同处理土壤酶活性综合评价的结果是合理的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 本文缩略语表
• 插图和附表清单
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 保护性耕作技术研究进展
• 1.1.1 保护性耕作技术的概念及内容
• 1.1.2 国外保护性耕作技术研究概况
• 1.1.3 国内保护性耕作技术研究概况
• 1.1.4 保护性耕作技术发展前景
• 1.2 土壤酶研究进展
• 1.2.1 土壤酶的来源及分类
• 1.2.2 国外土壤酶研究概况
• 1.2.3 国内土壤酶研究概况
• 1.2.4 土壤酶活性对土壤状况的响应研究
• 1.2.5 土壤酶活性对农业管理措施的响应研究
• 1.2.6 土壤酶活性对重金属污染的响应研究
• 1.2.7 土壤酶研究前景
• 2 试验设计与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 处理描述
• 2.2.2 试验方法设计
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 土壤样品采集与处理
• 2.3.3 技术路线
• 2.3.4 土壤酶活性测定方法
• 2.4 数据处理与分析
• 2.4.1 数据处理方法
• 2.4.2 不同处理土壤酶活性综合评价
• 2.5 研究内容
• 3 结果与分析
• 3.1 保护性耕作下土壤过氧化氢酶活性的变化
• 3.1.1 不同处理下土壤过氧化氢酶活性的变化
• 3.1.2 不同处理土壤过氧化氢酶活性动态变化
• 3.1.3 不同处理土壤过氧化氢酶活性垂直分布变化
• 3.1.4 不同作物带间土壤过氧化氢酶活性变化
• 3.1.5 不同间作模式土壤过氧化氢酶活性变化
• 3.2 保护性耕作下土壤脲酶活性的变化
• 3.2.1 不同处理土壤脲酶活性变化
• 3.2.2 不同处理土壤脲酶活性动态变化
• 3.2.3 不同处理土壤脲酶活性垂直分布变化
• 3.2.4 不同作物带间土壤脲酶活性变化
• 3.2.5 不同间作模式下土壤脲酶活性变化
• 3.3 保护性耕作下土壤蔗糖酶活性的变化
• 3.3.1 不同处理土壤蔗糖酶活性变化
• 3.3.2 不同处理土壤蔗糖酶活性动态变化
• 3.3.3 不同处理土壤蔗糖酶垂直分布变化
• 3.3.4 不同作物带间土壤蔗糖酶活性变化
• 3.3.5 不同间作模式土壤蔗糖酶活性变化
• 3.4 保护性耕作下土壤碱性磷酸酶活性变化
• 3.4.1 不同处理土壤碱性磷酸酶活性变化
• 3.4.2 不同处理土壤碱性磷酸酶活性动态变化
• 3.4.3 不同处理土壤碱性磷酸酶垂直分布变化
• 3.4.4 不同作物带间土壤碱性磷酸酶活性变化
• 3.4.5 不同间作模式下土壤碱性磷酸酶活性变化
• 3.5 保护性耕作下土壤蛋白酶活性变化
• 3.5.1 不同处理土壤蛋白酶活性变化
• 3.5.2 不同处理土壤蛋白酶活性动态变化
• 3.5.3 不同处理土壤蛋白酶活性垂直分布变化
• 3.5.4 不同作物带间土壤蛋白酶活性变化
• 3.5.5 不同间作模式下土壤蛋白酶活性变化
• 3.6 土壤酶相关分析
• 3.6.1 不同月份土壤酶相关分析
• 3.6.2 五种土壤酶活性相关分析
• 3.7 不同处理土壤酶活性综合评价
• 3.7.1 各测定指标归一化处理
• 3.7.2 各测定指标的权重确定
• 3.7.3 土壤酶活性综合评价
• 3.8 不同处理土壤酶活性聚类分析
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介