不同农艺措施对黄淮海平原盐碱障碍农田的改土增产效应

发布时间：2020-11-07 18:49

　　 黄淮海平原是我国主要的粮食生产基地,经过多年连续大规模治理,土壤盐渍化和次生盐渍化危害远未根除。本研究以黄淮海平原盐碱障碍农田为研究对象,设置秸秆覆盖、水分调控和氮素调控三种因素包括秸秆覆盖、灌水120m3/666.7m2、灌水160m3/666.7m2、灌水180m3/666.7m2、氮素0kg/666.7m2、氮素10kg/666.7m2、氮素20kg/666.7m2和当地常规水肥管理(CK)8个处理,采用定点定位试验,分析土壤盐分、p H、电导率、土壤养分、土壤酶活性等指标在不同农艺措施下随时间的变化,研究小麦玉米产量、千粒重以及经济效益的变化,从而研究秸秆覆盖、水分调控和氮素调控三种农艺措施对黄淮海平原盐碱障碍农田的改土培肥增产效应,为该区域盐碱障碍农田优化农艺措施的确定提供理论依据。主要研究结果如下:1.不同农艺措施对黄淮海平原盐碱障碍农田盐分的改良效果不同。表层土壤受水分扰动较大,土壤盐分变化在水分调控措施下波动剧烈,不同处理对盐渍土的改良效果为灌水180m3/666.7m2灌水160m3/666.7m2灌水120m3/666.7m2;秸秆覆盖对0~20cm和20~40cm土壤的改良效果介于水分调控措施和氮素调控措施之间;氮素调控措施下土壤盐分变化比较稳定,氮素调控对盐渍土的改良效果较好。一年中土壤盐分在6月份达到峰值,在9月份则处于低谷。2.同一土层不同农艺措施条件下土壤p H均随时间变化总体呈现下降趋势,0~10cm和10~20cm土层表现最为明显。同一时间各处理土壤p H在0~40cm土层最高。同一处理p H平均值随土层深度的增加呈现先升高后下降的变化趋势,10~20cm土层土壤p H最高;各调控措施下土壤p H均低于当地常规水肥管理,氮素20kg/666.7m2处理下的p H下降最为明显。水分调控措施各处理和氮素0kg/666.7m2处理的6月份土壤p H均大于9月份,与土壤电导率变化一致。3.不同农艺措施处理土壤养分集中在0~20cm土层,表层土壤波动较大,土壤养分变化规律不明显。0~20cm土层秸秆覆盖和氮素调控措施土壤有机质含量明显高于当地常规水肥管理。土壤全氮和碱解氮在不同深度不同处理间变化规律一致。各处理条件下的土壤速效磷含量均高于当地常规水肥管理,氮素10kg/666.7m2、氮素20kg/666.7m2和灌水160m3/666.7m2处理表现最好。0~20cm土层土壤速效钾在秸秆覆盖和氮素10kg/666.7m2处理下表现最好,其余各处理与对照没有明显差异。秸秆覆盖对土壤全氮的增长率最高,而氮肥有利于增加土壤碱解氮,促进植物对氮素的利用。4.秸秆覆盖、水分调控、氮素调控三种农艺措施能够显著增强土壤脲酶和蔗糖酶的活性,在0~20cm土层表现最为明显:秸秆覆盖、灌水120m3/666.7m2和氮素20kg/666.7m2处理土壤脲酶活性分别较当地常规水肥管理提高了51.07%、47.75%和63.68%;秸秆覆盖和氮素10kg/666.7m2条件下土壤蔗糖酶活性分别提高了95.24%和81.04%。不同农艺措施对过氧化氢酶活性的影响较小,氮素20kg/666.7m2条件下土壤过氧化氢酶活性最低。秸秆覆盖和适度增施氮肥可以显著提高土壤酶活性,改善土壤环境。5.氮素施用量越大越能增加小麦产量,其增产能力大于水分调控措施和秸秆覆盖。水分调控措施灌水80mm/次处理小麦产量较当地常规水肥管理增加10.52%,增产幅度为三者中最大;氮素10kg/666.7m2和氮素20kg/666.7m2处理小麦产量分别增产19.28%和23.48%,氮素0kg/666.7m2处理则减产17.56%;秸秆覆盖处理小麦增产4.20%。三种调控措施各处理玉米产量均表现为增产,秸秆覆盖对玉米产量提升最大。氮素20kg/666.7m2、灌水160m3/666.7m2、秸秆覆盖三个处理具有较高的经济效益,比对照分别提高了30.03%、15.52%、14.10%,氮素20kg/666.7m2处理经济效益提高最大。综合考虑产投比和调控效益,不同农艺措施的优劣为氮素10kg/666.7m2灌水160m3/666.7m2秸秆覆盖氮素20kg/666.7m2灌水120m3/666.7m2对照氮素0kg/666.7m2灌水180m3/666.7m2。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S156.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1 盐渍土改良措施研究进展
        1.1 物理改良措施
        1.2 化学改良措施
        1.3 工程改良措施
        1.4 生物改良措施
    2 水分对土壤盐渍化和作物产量的影响
    3 施肥对土壤盐渍化和作物产量的影响
    4 研究内容
        4.1 不同农艺措施对盐碱障碍农田的控盐抑盐效应
        4.2 不同农艺措施对盐碱障碍农田土壤的培肥效应
        4.3 不同农艺措施的增产效应和经济效益分析
第二章 材料与方法
    1 研究区概况
    2 试验设计
    3 研究方法
        3.1 样品采集及处理
        3.2 数据采集及样品分析
    4 技术路线
第三章 不同农艺措施下土壤盐分的变化
    1 不同农艺措施土壤盐分的动态变化
        1.1 0～20cm土层土壤盐分的动态变化
        1.2 20～40cm土层土壤盐分的动态变化
    2 不同农艺措施土壤pH的变化
    3 小结
第四章 不同农艺措施下土壤养分与酶活性的变化
    1 不同农艺措施下土壤养分的变化
        1.1 土壤有机质的变化
        1.2 土壤全氮的变化
        1.3 土壤碱解氮的变化
        1.4 土壤速效磷的变化
        1.5 土壤速效钾的变化
    2 不同农艺措施土壤酶活性的变化
        2.1 土壤脲酶活性的变化
        2.2 土壤过氧化氢酶活性的变化
        2.3 土壤蔗糖酶活性的变化
    3 小结
第五章 不同农艺措施下小麦玉米产量的变化和经济效益分析
    1 小麦和玉米千粒重的变化
    2 小麦和玉米产量的变化
    3 经济效益分析
    4 小结
第六章 结论与展望
    1 主要结论
    2 讨论
    3 有待进一步解决的问题
        3.1 土壤中水盐的动态变化规律
        3.2 数据的连贯性
        3.3 各农艺措施缺乏交互效应
参考文献
致谢
作者简介
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【参考文献】

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本文编号：2874343