地膜与秸秆覆盖对大蒜生长发育和产量品质的影响

【摘要】：为解决覆盖普通地膜所造成的“白色污染”问题,于2013年~2014年在山东省临沂市平邑县卞桥镇的山东农业大学生态系统定位站进行,以露地处理为对照,选用秸秆、生物降解地膜和普通地膜三种覆盖材料进行大蒜试验,研究不同覆盖材料对大蒜种植田土壤的水分、温度、养分及土壤酶的变化和大蒜生长发育和产量品质的影响,研究结果和结论如下:(1)不同覆盖材料对土壤水分和温度的影响在10 cm深的土层,生物降解地膜覆盖处理在萌芽期、幼苗期和鳞茎膨大期分别比普通地膜覆盖的土壤湿度高1.22%、1.00%、1.82%,比秸秆覆盖高2.93%、2.00%、5.64%,比露地处理高12.76%、10.46%、12.9%;在伸长期,生物降解地膜覆盖处理比普通地膜覆盖低0.18%,比秸秆覆盖和露地处理分别高1.95%和4.96%。在20 cm深的土层,生物降解地膜覆盖处理在萌芽期和幼苗期比普通地膜覆盖的土壤湿度高0.70%、2.50%,在伸长期和鳞茎膨大期比普通地膜覆盖的低2.60%和1.30%;而在萌芽期、幼苗期、伸长期和鳞茎膨大期比秸秆覆盖的土壤湿度低0.90%、2.80%、3.60%和1.60%;较露地处理的土壤湿度高12.40%、13.10%、3.60%和6.90%。在10 cm深的土层,生物降解地膜和普通地膜处理的各个时期的土壤湿度均略高于秸秆覆盖处理;而在20 cm深的土层,生物降解地膜和普通地膜处理的各个时期的土壤湿度均略低于秸秆覆盖处理。由以上数据可知,生物降解地膜与普通地膜的保水作用均显著高于露地处理,且在10 cm和20cm土层保水作用相差不大。生物降解地膜和普通地膜在萌芽期、幼苗期、伸长期和鳞茎膨大期的5 cm、10 cm和15 cm深度的土层温度均相差不到1℃;生物降解地膜和普通地膜在伸长期和鳞茎膨大期的5 cm、10 cm和15 cm深度的土层温度大约高出秸秆覆盖处理的土层5℃,其他时期温度相差不大;生物降解地膜和普通地膜在各个时期的5 cm、10 cm和15 cm深度的土层温度均高于露地处理2-4℃。由此说明,生物降解地膜与普通地膜一样在低温季节即大蒜萌芽期和大蒜幼苗期对各个土层的增温效果明显。(2)秸秆覆盖和生物降解地膜覆盖对土壤养分和酶的影响秸秆覆盖、生物降解地膜覆盖和普通地膜处理与露地相比均能增加土壤全效养分的含量。在播种前各处理的养分状况基本相同,全生育期中秸秆和覆膜处理的养分含量总体上高于对照,秸秆和覆膜处理之间差异不明显,到成熟期各处理的养分状况又趋于相同,这说明覆盖地膜有助于土壤中的养分由缓效态向速效态转化。覆膜处理的养分含量出现波动是由于养分被作物吸收引起的。成熟期大蒜,覆膜对土壤养分转化的影响减弱。秸秆和生物降解地膜覆盖处理的土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的活性与覆盖普通地膜处理之间没有显著差异,并均较露地有所提高,且各处理的酶活性随着土层的加深逐渐降低。生物降解地膜覆盖和普通地膜覆盖处理在0~20 cm土层的蔗糖酶活性无显著差异,且两者均与露地处理差异显著性;秸秆覆盖处理显著低于生物降解地膜和普通地膜处理,且与露地之间差异不显著。0~10 cm土层分析显示,秸秆覆盖、生物降解地膜覆盖和普通地膜覆盖处理的土壤脲酶活性无显著差异,且三者与露地处理亦无显著差异;10~20 cm土层,秸秆覆盖、生物降解地膜覆盖和普通地膜覆盖处理的土壤脲酶活性均显著高于露地处理,各处理之间无显著差异。秸秆覆盖、生物降解地膜覆盖和普通地膜覆盖处理在0~20 cm土层无显著差异,且均与露地处理处理差异显著。(3)秸秆和生物降解地膜覆盖对大蒜植株生长发育的影响秸秆和生物降解地膜覆盖使大蒜的生育进程有所提前,其中生物降解地膜和普通地膜处理对大蒜生长发育的促进作用较为明显。实验表明,秸秆、生物降解地膜和普通地膜覆盖的大蒜平均最大株高分别比露地处理提高4.29%、12.61%和16.70%;大蒜植株干重分别比露地处理提高了6.12%、19.78%和22.25%。分析表明,生物降解地膜覆盖的株高和大蒜植株干重较露地处理有显著提高(P﹤0.05),并与普通地膜之间无显著差异。秸秆、生物降解地膜、普通地膜覆盖处理都较对露地处理的可溶性糖含量高,分别高出2.10%、2.35%、11.44%,且普通地膜较露地差异显著。秸秆、生物降解地膜、普通地膜覆盖处理都较对露地处理的可溶性蛋白含量高,分别高出3.38%、6.06%、10.19%,与露地处理差异显著。秸秆、生物降解地膜、普通地膜覆盖处理都较露地处理的大蒜素含量高,分别高出5.52%、5.84%、8.77%,且前两者与露地处理差异显著,秸秆覆盖处理与露地处理差异不显著,说明盖膜大蒜植株生长健壮,有利于营养物质的积累和转化。由此可知,生物降解地膜和普通地膜覆盖处理可以提高大蒜品质。对大蒜产量分析表明,生物降解地膜覆盖的的大蒜鲜重均与普通地膜的差异显著,且两者显著高于露地处理(P﹤0.05);秸秆覆盖的产量显著低于普通地膜,显著高于露地处理。秸秆、生物降解地膜和普通地膜覆盖较露地处理增产分别为17.08%、31.64%、38.32%。综合以上结果,秸秆覆盖、生物降解地膜与普通地膜相比,生物降解地膜的增温保墒效果虽略低于普通地膜,但两者对大蒜生长发育的促进作用没有明显差异,因此其可以替代普通地膜应用于农业生产,解决普通地膜带来的“白色污染”问题;而秸秆覆盖的增温保墒效果明显低于普通地膜,对大蒜生长发育的促进作用也不稳定,需进一步研究验证。 【关键词】：秸秆覆盖 生物降解地膜 普通地膜 大蒜 产量 品质
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S633.4
【目录】：

• 中文摘要7-10
• Abstract10-13
• 1 前言13-24
• 1.1 选题的目的及意义13
• 1.2 国内外不同覆盖材料栽培技术的研究现状13-22
• 1.2.1 普通地膜覆盖栽培技术研究14-18
• 1.2.2 降解地膜覆盖栽培技术研究18-20
• 1.2.3 秸秆覆盖栽培技术的研究20-22
• 1.3 研究中存在的问题22-23
• 1.4 研究内容23
• 1.4.1 地膜与秸秆覆盖对农田土壤水温状况的影响23
• 1.4.2 地膜与秸秆覆盖对作物生长发育及产量品质的影响23
• 1.4.3 地膜与秸秆覆盖对对农田土壤养分和酶的影响23
• 1.5 研究的创新点23
• 1.6 技术路线23-24
• 2 材料与方法24-25
• 2.1 试验地概况24
• 2.2 试验设计与方法24
• 2.3 田间管理24
• 2.4 测定项目与方法24-25
• 2.4.1 土壤水分测定24
• 2.4.2 土壤温度的测定24-25
• 2.4.3 土壤养分的测定25
• 2.4.4 大蒜出芽率的观察25
• 2.4.5 大蒜生育期的观察25
• 2.4.6 大蒜株高的测定25
• 2.4.7 生物量的测定25
• 2.4.8 大蒜品质的测定25
• 2.4.9 大蒜产量的测定25
• 2.5 数据统计分析25
• 3 结果分析25-41
• 3.1 地膜和秸秆覆盖对土壤水温的影响25-30
• 3.1.1 地膜和秸秆覆盖对土壤地温的影响26-28
• 3.1.2 地膜和秸秆覆盖对土壤湿度的影响28-30
• 3.2 地膜和秸秆覆盖对土壤养分和酶的影响30-35
• 3.2.1 地膜和秸秆覆盖对土壤养分的影响30-34
• 3.2.2 地膜和秸秆覆盖对土壤酶的影响34-35
• 3.3 地膜和秸秆覆盖对大蒜生长发育的影响35-39
• 3.3.1 地膜和秸秆覆盖对对大蒜生育进程的影响35-36
• 3.3.2 地膜和秸秆覆盖对对大蒜萌芽数和萌芽率的影响36-37
• 3.3.3 地膜和秸秆覆盖对大蒜株高的影响37-38
• 3.3.4 地膜和秸秆覆盖对大蒜植株干物质的影响38-39
• 3.4 地膜和秸秆覆盖对大蒜蒜头品质的影响39-40
• 3.5 地膜和秸秆覆盖对大蒜鲜蒜头产量的影响40-41
• 4 讨论41-45
• 4.1 地膜和秸秆覆盖对土壤水温的影响41-42
• 4.1.1 地膜和秸秆覆盖对土壤地温的影响41-42
• 4.1.2 地膜和秸秆覆盖对土壤湿度的影响42
• 4.2 地膜和秸秆覆盖对土壤养分和酶的影响42-44
• 4.2.1 地膜和秸秆覆盖对土壤养分的影响42-44
• 4.2.2 地膜和秸秆覆盖对土壤酶的影响44
• 4.3 地膜和秸秆覆盖对大蒜生长发育的影响44-45
• 4.3.1 地膜和秸秆覆盖对大蒜生育进程和出苗率的影响44
• 4.3.2 地膜和秸秆覆盖对大蒜株高和干物质的影响44-45
• 4.3.3 地膜和秸秆覆盖对大蒜产量的影响45
• 5 结论45-48
• 5.1 地膜和秸秆覆盖对土壤水分和温度的影响45-46
• 5.2 地膜和秸秆覆盖对土壤养分和酶的影响46
• 5.3 地膜和秸秆覆盖对大蒜生长发育的影响46
• 5.4 地膜和秸秆覆盖对大蒜品质的影响46-47
• 5.5 地膜和秸秆覆盖对大蒜产量的影响47-48
• 参考文献48-56
• 致谢56-57
• 攻读学位期间发表论文情况57

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