秸秆还田方式对腐解特征及微生物群落功能多样性研究

发布时间：2020-07-02 01:04

【摘要】：秸秆中含有丰富C、N、P、K等营养元素,合理的秸秆还田方式可以改善土壤结构、提高土壤肥力,在秸秆还田研究方面国内外学者做了大量的工作,取得较丰富的科研成果。在黑龙江省现代化农业生产背景下,如何避免因秸秆资源浪费而造成的环境污染、及通过秸秆还田提高土壤肥力成为政府和科研工作者共同关注的焦点。针对秸秆还田时如何将秸秆长度、秸秆埋深等因素控制在一定范围内,既能降低农机具作业能耗,又不影响秸秆还田后的腐解及提升土壤肥力,在北方地区大农机作业条件下,关于该方面的研究报道较少。鉴于此,本研究侧重于秸秆长度、还田量和秸秆埋深等因素对秸秆的腐解特征、养分释放规律和与腐解相关的微生物群落功能多样性变化进行了研究,以期探讨作业条件下节本增效的秸秆还田方式,为秸秆合理还田提供理论依据。本研究得出以下结论:(1)在两年的秸秆还田期内,秸秆腐解率和秸秆总有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)全钾(TK)释放趋势一致,呈现为前期快、后期慢。随着秸秆长度和埋深增加,均逐渐降低,但随着秸秆还田量增加,表现为先增加后减小趋势,当秸秆还田量是4800 kg/hm~2时,秸秆腐解率最大,为73.32%,秸秆TOC、TN、TP、TK释放率也达到最大,分别为:75.89%、74.38%、78.64%、93.45%。(2)随着秸秆长度和埋深的增加,秸秆腐解微生物群落碳源代谢活性(AWCD值)、丰富度指数(H)、优势度指数(D)和均匀度指数(E)均表现逐渐降低的趋势,而随着秸秆还田量增加,则表现出先增加后降低的趋势,当秸秆还田量为4800 kg/hm~2时,对促进秸秆腐解的微生物群落功能多样性影响最大。(3)本研究通过秸秆长度、还田量和埋深单因素及三因素交互作用表明,当秸秆长度为15 cm,秸秆量为4800 kg/hm~2,秸秆埋深为5 cm时,秸秆腐解率、养分释放率、秸秆腐解微生物AWCD值、H、D和E均达到最高,此时土壤容重最低,孔隙度最大。(4)基于博弈论综合赋权法确定了秸秆单一腐解效果评价指标权重次序为:秸秆腐解率AWCD值HTOCTND=ETPTK,影响秸秆综合腐解效果的各试验因素的主效应表现为:秸秆量秸秆埋深秸秆长度。秸秆长度与秸秆量、秸秆埋深与秸秆量之间存在负交互作用,秸秆长度与秸秆埋深之间存在正交互作用。通过建立模型及响应曲面优化分析,得到促进秸秆腐解的最佳还田方式为:秸秆长度5-10 cm,秸秆量4400-5920 kg/hm~2,秸秆埋深6-11 cm。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S141.4
【图文】：

秸秆,试验因素,交互效应

2，秸秆埋深 6-11 cm。图3-34 试验因素对秸秆综合腐解效果的影响Figure 3-34 Effects of experimental factors on comprehensive decomposition of straw图 3-35 秸秆长度和秸秆量对秸秆综合腐解效果的交互效应Figure 3-35 Coupling effect of length and quantity on comprehensive decomposition of straw

秸秆,交互效应,长度

41图 3-35 秸秆长度和秸秆量对秸秆综合腐解效果的交互效应igure 3-35 Coupling effect of length and quantity on comprehensive decomposition of st

【参考文献】