不同年限玉米秸秆还田对黑土土壤理化性状以及土壤微生物的影响

论文摘要

秸秆还田是培肥地力,改良土壤的重要措施。针对东北春玉米区,玉米长期连作条件下,导致的黑土层变薄、有机质减少等黑土退化问题,本研究采用田间定位试验的方法,研究了连续多年（8年、6年、4年）秸秆深翻还田条件下对土壤理化性状以及土壤微生物的影响,并以连续八年秸秆还田地块为研究对象,探讨了氮肥减施,即在普通农户施肥的基础上分别减少1/9、2/9、1/3、4/9对土壤养分、土壤微生物、氮吸收以及玉米产量的影响,以期为秸秆长期施肥条件下肥料减施提供理论依据。主要研究结论如下:1、长期的秸秆翻埋还田（8年、6年、4年）处理秆连续还田显著提高了土壤田间持水量、土壤孔隙度和全N、全P含量以及速效N含量、速效P含量、速效K含量;长期的秸秆翻埋还田（8年、6年、4年）处理秆连续还田降低0-20cm深度的土壤容重。秸秆还田8年、6年、4年,土壤耕层有机碳含量分别比试验开始前有机碳含量分别提高9.28%、7.35%、4.95%;在有机碳组分上,土壤微生物量碳和土壤易氧化碳含量均得到显著提升。2、秸秆还田处理显著提高了根际土壤细菌、真菌、放线菌、自生固氮菌、硝化细菌、纤维素分解菌数量。通过对不同还田年限处理下,土壤微生物群落OUT值、chao1指数与Shannon指数分析表明,秸秆还田8年和6年处理真菌物种的丰度得到明显提高,而细菌物种丰度无显著影响;多年秸秆还田处理对微生物群落丰富度明显提高,但使土微生物群落结构多样性并没有显著的影响。3、秸秆还田显著影响了土壤中细菌和真菌微生物物种的相对丰度。放线菌门（Actinobacteria）相对丰度随着还田年限增加呈递增趋势,酸杆菌门（Acidobacteria）相对丰度随着还田年限增加呈递减趋势,子囊菌门（Ascomycota）相对丰度随着还田年限增加呈递增趋势,球囊菌门（mortierellomycota）相对丰度随着还田年限增加呈递增趋势,担子菌门（basidiomycota）相对丰度随着还田年限增加呈递减趋势。4、秸秆连续还田8年农田,在普通农户施肥水平上氮肥减施4/9,土壤全P、全K含量无显著影响,而速效氮、速效磷含量在氮肥减少2/9条件下,各处理与对照差异不显著,但是氮减少量超过2/9会有显著的下降;从NR0到NR4/9,即氮肥在普通农户施肥水平上减施4/9,土壤速效钾含量无显著的下降。5、秸秆连续还田8年农田,氮肥减施量不超过2/9条件下对细菌、真菌、放线菌、自生固氮菌、硝化细菌的微生物群落数量无显著影响。氮肥减施量不超过4/9条件下对于纤维素分解菌群落数量无显著影响。氮肥减施能显著影响细菌还有真菌微生物的群落相对丰度,降低了细菌放线菌门（Actinobacteria）相对丰度,但是提高了细菌酸杆菌门（Acidobacteria）和真菌高球囊菌门（Mortierellomycota）的相对丰度与担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度。6、秸秆连续还田8年农田,在氮肥减施条件下,随氮减施量的增加,籽粒中氮浓度有下降的趋势,但未达到显著水平（P>0.05）;茎杆中的氮浓度在氮肥减施量超过2/9条件下才有显著的降低。随着氮减施量的增加,籽粒和茎杆中对氮吸收总量呈下降趋势,但是籽粒中只有在减施4/9处理下才表现出显著差异,而茎杆在氮减施量超过2/9处理下才表现出显著的差异。在秸秆还田八年农田土壤上,氮肥减施1/9到最大减施4/9,不同处理玉米籽粒产量无显著差异（P>0.05）。在产量构成上对籽粒百粒重和穗粒数均无显著影响。

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1 文献综述

1.1 我国秸秆资源概况与秸秆还田利用现状分析

1.1.1 我国秸秆资源利用现状分析

1.1.2 吉林省玉米秸秆利用现状分析

1.2 玉米秸秆还田农田效应分析

1.2.1 秸秆还田对土壤物理性质的影响

1.2.2 秸秆还田对土壤化学性状的影响

1.2.3 秸秆还田对微生物群落结构的影响

1.3 秸秆连续多年还田条件下氮素运筹对氮素利用的调控

1.4 研究内容

1.5 本研究的目的意义

2 秸秆全量粉碎耕翻还田年限对土壤理化性状与土壤微生物的影响

2.1 材料与方法

2.1.1 试验地点概况

2.1.2 试验设计

2.1.3 测定指标与方法

2.1.4 统计分析

2.2 结果与分析

2.2.1 秸秆不同还田年限对土壤物理性状的影响

2.2.2 秸秆不同还田年限对土壤N、P、K含量的影响

2.2.3 秸秆不同还田年限对土壤有机碳及部分有机碳组分的影响

2.2.4 秸秆不同还田年限对土壤微生物群落结构影响

2.2.5 秸秆不同还田年限对土壤微生物数量的影响

3 不同施氮量对秸秆还田八年土壤中土壤微生物群落结构及玉米氮吸收的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 试验设计

3.1.2 测定指标与方法

3.1.3 数据统计

3.2 结果与分析

3.2.1 氮肥不同施用量对秸秆还田八年土壤N、P、K含量影响

3.2.2 氮肥不同施用量对秸秆还田八年土壤微生物群落的影响

3.2.3 不同施氮量对秸秆还田八年土壤微生物数量的影响

3.2.4 氮减施对秸秆还田农田八年农田玉米N吸收的影响

3.2.5 氮减施对秸秆还田八年农田玉米产量及产量构成影响

4 讨论

4.1 秸秆不同还田年限对土壤理化性状的影响

4.2 秸秆不同还田年限对土壤微生物的影响

4.3 氮肥减施对秸秆还田八年土壤微生物与N吸收的影响

4.4 氮减施对秸秆还田八年农田玉米产量的影响

5 结论

参考文献

作者简介

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 崔正果

导师: 都兴林

关键词: 黑土,秸秆还田,氮肥减施,土壤微生物,氮吸收,长期效应

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,农业基础科学,农业基础科学,农艺学,农艺学,农艺学

单位: 吉林大学

基金: 国家十三五重点研发项目子课题

分类号: S153;S154.3;S141.4

总页数: 48

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不同年限玉米秸秆还田对黑土土壤理化性状以及土壤微生物的影响

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