玉米秸秆还田后土壤质量变化及对作物种子发芽和幼苗生长的影响

【摘要】：在玉米秸秆焚烧覆盖与粉碎覆盖条件下,通过对玉米苗期、拔节期、大口期、抽雄期、成熟期土壤呼吸速率、有机质含量、微生物数量以及酶活性的研究,探索两种秸秆还田模式下土壤质量变化规律,明确秸秆焚烧覆盖与粉碎覆盖土壤质量差异和变化规律,以期为春玉米高效、高产栽培提供理论依据和技术支持。同时研究不同浓度玉米秸秆浸提液对玉米、大豆和小麦3种作物种子萌发及其幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量以及根活性的影响,明确玉米秸秆浸提液对不同作物的化感作用,为综合评价玉米秸秆还田对作物种子发芽和幼苗生长的影响提供理论依据,以期指导农业生产。主要结论如下:秸秆焚烧覆盖与粉碎覆盖土壤质量变化规律基本一致。表现为土壤呼吸速率、微生物量和酶活性在玉米拔节期前后均有较大值,随着玉米生育进程的推进,出现显著下降趋势,但有机质含量则无显著变化。因而应采取适当措施,以提高玉米生育后期土壤质量,尤其是满足灌浆期籽粒形成的需求较为重要。秸秆粉碎覆盖更有益于土壤质量的提高。秸秆粉碎覆盖较秸秆焚烧覆盖土壤有更高的呼吸速率和有机质含量,同时,秸秆粉碎覆盖土壤各项生理指标之间的关联性更强,土壤组分合理,更有益于土壤质量的提高,因而从实验数据的角度证明秸秆粉碎覆盖更值得提倡。不同浓度玉米秸秆浸提液对不同作物影响效果不同。一是不同浓度玉米秸秆浸提液处理促进玉米种子萌发,且提高玉米幼苗根活力和脯氨酸含量(显著);二是不同浓度玉米秸秆浸提液处理促进小麦种子萌发,且显著提高小麦幼苗根活力,POD含量和脯氨酸含量,但MDA含量也提高,因而玉米和小麦轮作,秸秆还田量不宜过多;三是高浓度玉米秸秆浸提液处理不利大豆种子发芽,且大豆幼苗MDA和脯氨酸含量均显著增加,但低浓度处理使大豆幼苗MDA含量显著下降,POD活性显著上升,因而高量玉米秸秆还田不利于玉米和大豆轮作。 【关键词】：玉米 秸秆焚烧覆盖 秸秆粉碎覆盖 土壤质量 秸秆浸提液
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S141.4;S311
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-15
• 1.1 研究目的与意义10
• 1.2 研究背景10-11
• 1.2.1 我国玉米秸秆资源现状10-11
• 1.2.2 玉米秸秆还田的主要方式11
• 1.3 秸秆还田对土壤质量的影响11-14
• 1.3.1 土壤物理性状11
• 1.3.2 土壤有机质11-12
• 1.3.3 土壤氮磷钾12-13
• 1.3.4 土壤酶活性13-14
• 1.3.5 土壤微生物量14
• 1.4 玉米秸秆浸提液对作物种子发芽和幼苗生长的影响14-15
• 第2章 试验设计及研究方法15-19
• 2.1 试验区概况15
• 2.2 研究内容15-16
• 2.3 技术路线16
• 2.4 试验材料与方法16-18
• 2.4.1 土壤质量指标测定与方法16-17
• 2.4.2 作物种子发芽和幼苗生长指标测定与方法17-18
• 2.5 数据分析18-19
• 第3章 结果与分析19-32
• 3.1 土壤质量变化19-27
• 3.1.1 土壤呼吸速率变化19-22
• 3.1.2 土壤有机质含量变化22-23
• 3.1.3 土壤微生物量变化23-25
• 3.1.4 土壤酶活性变化25-27
• 3.2 玉米秸秆浸提液对作物种子发芽和幼苗生长的影响27-32
• 3.2.1 玉米秸秆浸提液对3种作物种子发芽的影响27-28
• 3.2.2 玉米秸秆浸提液对酶活性以及根活力的影响28-32
• 第4章 讨论32-38
• 4.1 秸秆还田后对土壤质量变化32-36
• 4.1.1 土壤呼吸变化32-33
• 4.1.2 土壤有机质含量变化33-34
• 4.1.3 土壤微生物量变化34-35
• 4.1.4 酶活性变化35-36
• 4.2 秸秆浸提液对作物种子发芽和幼苗生长的影响36-38
• 4.2.1 对种子发芽的影响36
• 4.2.2 对幼苗叶片酶活性及根活力的影响36-38
• 第5章 结论38-40
• 参考文献40-47
• 作者简介47-48
• 致谢48

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