發(fā)布時間：2020-11-15 19:49

　　 近年來,華北平原冬小麥種植面積逐漸減少,大面積土地在冬季處于空閑裸露狀態(tài),這不僅造成大量光、熱和土地等自然資源的浪費,而且使該地區(qū)生態(tài)環(huán)境進一步惡化。在華北平原開展冬季覆蓋作物的種植,能夠有效填補冬季裸露的耕地及降低由于耕地裸露造成的環(huán)境污染,是本區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分,對于改善土壤肥力、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境以及促進節(jié)能減排等具有重要意義。本文利用盆栽研究了毛葉苕子(Vicia villosa,Vr)、二月蘭(Orychophragmus violaceus,Ov)和冬油菜(Brassica campestris,Bc)3種覆蓋作物對華北平原典型潮褐土土壤理化性質、微生物生物量和酶活性以及后茬作物玉米生長的影響,通過野外調查采樣分析,比較了秸稈覆蓋(T1)、小麥覆蓋(T2)、雜草覆蓋(T3)、二月蘭覆蓋(T4)和冬油菜覆蓋(T5)等5種覆蓋方式對耕層土壤理化性質、微生物特性及土壤無機氮含量的影響,為華北平原地區(qū)推廣耕種植冬季覆蓋作物提供理論和實踐依據(jù)。取得的主要結論如下:1)3種冬季覆蓋作物處理生物量由大到小依次為Vr、Bc和Ov。與CK相比,3種冬季覆蓋作物均能顯著提高土壤含水量、有效磷和土壤微生物生物量碳、氮和磷含量(P0.05),且不同程度提高了土壤堿性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性。其中,Ov處理土壤有效磷含量提高幅度最大,為33.3%(P0.05);Bc處理土壤含水量顯著提高16.7%,土壤容重顯著降低16.8%,土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物量磷含量及堿性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性分別提高了30.5%、32.3%、85.4%、11.4%、17.7%和21.7%(P0.05)。綜合覆蓋作物生物量及覆蓋作物對華北平原潮褐土土壤理化性質、微生物生物量含量和酶活性的影響,冬油菜作為華北平原冬季覆蓋作物效果最佳,二月蘭和毛葉苕子次之。2)翻壓覆蓋作物均顯著提高了玉米產(chǎn)量以及植株養(yǎng)分吸收量。二月蘭-玉米(OvM)處理株高、秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量最高,較玉米-冬閑(WFM)處理分別提高了10.6%、33.3%和35.5%(P0.05);與WFM處理相比,冬油菜-玉米(BcM)處理地上部氮、磷、鉀和地下部磷素吸收量分別顯著提高了30.7%、74.7%、57.6%和171.4%(P0.05)。翻壓覆蓋作物能顯著提高0-10cm和10-20cm土層有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮和全鉀含量(P0.05)。0-10cm土層,與WFM處理相比,BcM處理土壤容重和pH降低幅度最大,分別為21.3%和0.35%;BcM處理的有機質、有效磷、速效鉀、全氮和全鉀含量提高幅度最大,分別為5.6%、39.0%、8.5%、10.7%和7.6%(P0.05)。10-20cm土層,與WFM處理相比,BcM處理有機質、堿解氮和全氮含量分別顯著提高了9.8%、8.9%和8.8%(P0.05);有效磷、速效鉀和全鉀含量則以OvM處理提高幅度最大,分別為62.9%、11.7%和2.6%,且差異顯著(P0.05)。此外,翻壓覆蓋作物能顯著降低玉米幼苗期土壤無機氮含量(P0.05)。玉米的不同生育期,覆蓋作物翻壓處理的SMBC、SMBN和SMBP均顯著高于冬閑處理(P0.05)。幼苗期VrM處理、OvM處理和BcM處理的土壤微生物量碳、土壤微生物量氮和土壤微生物量磷含量較WFM處理分別提高了58.0%~73.8%、95.5%~117.0%和202.6%~267.3%。綜合翻壓覆蓋作物對玉米產(chǎn)量及其對華北平原潮褐土土壤理化性質和微生物量含量的影響,華北平原潮褐土上冬油菜-玉米和二月蘭-玉米輪作模式效果較好。3)野外多點調查采樣分析表明,與其他覆蓋方式相比,T1處理有利于提高土壤含水量。與CK相比,T1處理在一定程度上提高了土壤養(yǎng)分含量,有助于提高SMBP的含量,但是對于SMBC的影響較小。與T4和T5處理相比,T1增加了土壤氮素的淋失。與其他覆蓋方式相比,T2處理不利于土壤養(yǎng)分的提高,顯著增加了土壤NO_3~--N損失。T4和T5處理則有利于提高下層土壤速效養(yǎng)分含量,顯著提高SMBC和SMBN的含量,且有利于降低土壤無機氮的損失。綜合不同覆蓋方式對土壤養(yǎng)分含量、微生物特性及土壤NO_3~--N和NH_4~+-N的影響,在改善土壤肥力和保護生態(tài)環(huán)境的方面冬季種植二月蘭和冬油菜效果相對較好,北京市郊區(qū)農(nóng)田冬季覆蓋作物建議以二月蘭和冬油菜為主。
【學位單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S158;S513
【部分圖文】：

性季風氣候區(qū)，年平均日照時數(shù)為 2 684 h，平均氣溫50.3 mm。試驗用土采自國家潮褐土土壤肥力與肥料效為潮褐土，采集耕作層（0-20 cm）新鮮土樣，風干后的土壤的基礎理化性質見表 2-1。作物生育期間（201和最低溫度分布見圖 2-1。：北京市（39.4o-41.6oN，115.7o-117.4oE）位于華北平性季風氣候區(qū)，夏季氣溫高、降雨多，冬季則寒冷干燥降水分布不均勻，主要集中在夏季并多以暴雨形式出現(xiàn)全年 180～200 天無霜期，年均溫度為 8～12℃。表 2-1 供試土壤基礎理化性質Table 2-1 soil basic physical and chemical properties有機質g·kg-1）全氮（g·kg-1）全磷（g·kg-1）全鉀（g·kg-1）堿解氮（mg·kg-1）有效（mg·k21.92 1.26 0.85 14.33 100.4 3.7

不同冬季覆蓋作物處理對土壤微生物生物量的影響圖 3-1 可知，冬季覆蓋作物能顯著影響土壤微生物生物量含量（P<0.05）。與 C覆蓋作物能顯著提高 SMBC、SMBN 和 SMBP 含量，分別提高了 15.6%~30.5%~32.3%和 38.5%~85.4%。其中，種植冬油菜后，SMBC、SMBN 和 SMBP 提高，較 CK 分別提高 30.5%、32.3%和 85.4%。不同覆蓋作物土壤微生物生物量含小依次均為 Bc、Vr 和 Ov，但處理間差異不顯著（P>0.05）。

圖 3-2 不同冬季作物覆蓋后的土壤酶活性Figure 3-2 Soil enzyme activities after cultivation of different winter cover crops：Vr、Ov 和 Bc 處理指覆蓋作物分別為毛葉苕子、二月蘭和冬油菜。圖中不同小寫字母表不同處理間差異顯著(P<0.05)Note: Vr, Ov and Bc treatments refer to hairy vetch, February orchid and winter rapepectively.Different lowercase letters indicate significant differences between treatments(P<0.05). 土壤微生物生物量及酶活性與土壤理化性質的關系關分析結果（表 3-3）表明，SMBC 含量與 SMBN 含量、SMBP 含量、有機碳磷含量、全氮含量、堿性磷酸酶活性和脲酶活性呈顯著正相關（P<0.05）；SMB全磷含量、蔗糖酶活性和脲酶活性呈顯著正相關（P<0.05），與堿性磷酸酶活正相關（P<0.01）；SMBP 含量與土壤含水量、堿性磷酸酶活性和脲酶活性呈關（P<0.05），與全氮含量極顯著正相關（P<0.01）。此外，堿性磷酸酶活性與性和全氮含量呈顯著正相關（P<0.05），與土壤容重極顯著負相關（P<0.01）；活性與土壤含水量呈極顯著正相關（P<0.01）；脲酶活性與含水量呈顯著正相0.05）。SMBC 含量、SMBN 含量、SMBP 含量、堿性磷酸酶活性、蔗糖酶活性
【參考文獻】

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本文編號：2885134