【摘要】：填閑作物是指主要糧食作物收獲后,在土地休耕期種植以提高土壤肥力,供后續(xù)作物生長(zhǎng)的作物。本文采用田間尼龍網(wǎng)袋法研究了渭北旱塬不同填閑作物(長(zhǎng)武懷豆(S)、黑麥草(R)及兩者1:1混合(M))翻壓和不同氮肥水平(0、60、120 kg N.ha~(-1))雙因素處理下,填閑作物腐解過(guò)程、溫室氣體(CO_2、CH_4、N_2O)釋放動(dòng)態(tài)及對(duì)后續(xù)冬小麥產(chǎn)量、土壤碳收支的影響。主要結(jié)論如下:(1)各填閑作物翻壓后腐解規(guī)律及碳氮釋放特征均表現(xiàn)為“前期快-中期慢-后期加快”,填閑作物分解規(guī)律符合Olsen模型,276 d各處理的累積分解率均在70%以上。在第0-35 d,同一施氮處理下,累積腐解率和腐解速率均表現(xiàn)為SMR(P0.05)。第35 d,S、M和R各處理干物質(zhì)累積分解率分別達(dá)到61.9%、55.5%和47.5%;在0-35 d,施氮對(duì)S、M的腐解影響不顯著,對(duì)R影響顯著,35 d后氮肥效應(yīng)逐漸減弱;在第21 d,S、M和R碳氮?dú)埩袈史謩e達(dá)到40%、50%和60%左右。平均而言,S的碳氮釋放速率顯著高于R,并且與M沒(méi)有顯著差異。(2)填閑作物腐解與施氮處理提高了填閑-冬小麥種植系統(tǒng)的土壤CO_2及N_2O的排放作用,其中以S及N2處理最為顯著;填閑腐解與施氮對(duì)CH_4的排放影響不顯著,且兩者也無(wú)交互作用。溫度和水分與CO_2和N_2O均存在顯著相關(guān)性,CH_4與土壤水分溫度則無(wú)相關(guān)性。(3)土壤中的有機(jī)碳及全氮在腐解的中期增多但在后期又基本恢復(fù)至初始水平,結(jié)果表明,填閑作物的分解在短時(shí)間內(nèi)增加土壤的碳、氮含量;與裸地對(duì)照相比,翻壓填閑作物能夠顯著提高后續(xù)冬小麥產(chǎn)量,其籽粒產(chǎn)量增加10%-35%(P0.05),其中翻壓SN1和MN1增產(chǎn)效果最好。(4)填閑作物翻壓及施氮處理提高了該系統(tǒng)的綜合增溫潛勢(shì)(GWP);不同填閑翻壓處理間的溫室氣體排放強(qiáng)度(GHGI)差異極顯著(P0.001),表現(xiàn)為SMRCK。與CK相比,單獨(dú)翻壓R處理、混合翻壓M處理及S處理下的GHGI都有所增加,施氮處理下N1及N2與相比其GHGI也高于N0處理。(5)施氮和填閑處理對(duì)碳收支平衡影響均不同,實(shí)驗(yàn)?zāi)┢诘奶际罩胶獯笮№樞驗(yàn)镽MCKS;N2N1N0。表明在該系統(tǒng)下不施氮N0及翻壓S處理降低碳的固定,而翻壓R和M及施氮處理(N1、N2)可以增加最終系統(tǒng)碳的固定。綜上所述,在渭北旱塬單播長(zhǎng)武懷豆、混播黑麥草與長(zhǎng)武懷豆,并在小麥播種前進(jìn)行翻壓更有利于改善土壤養(yǎng)分,增加后續(xù)冬小麥的產(chǎn)量。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S512.11;S154.1
【圖文】：

研究技術(shù)路線圖

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法研究區(qū)概況試驗(yàn)在陜西省長(zhǎng)武縣中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)武農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站（107°E，35°N）進(jìn)行。該處渭北旱塬，是一個(gè)半濕潤(rùn)，干旱多發(fā)地區(qū)，海拔 1220 m，年平均降雨量為 584.21957-2018 年間夏季休閑期（7 月-9 月）平均降水為 323 mm，冬小麥生長(zhǎng)期內(nèi)平均為 281 mm。年平均氣溫 9.1 ℃，年日照時(shí)數(shù) 2230 h，無(wú)霜期 171 d，是典型旱農(nóng)業(yè)區(qū)。土壤為粘壤質(zhì)黑壚土，pH 值為 8.4，土壤有機(jī)質(zhì)含量約 10.5 g·kg-1。區(qū)位置圖見(jiàn)圖 2-1；布設(shè)試驗(yàn)前 0～40 cm 各土層土壤理化性質(zhì)如表 2-1 所示；試間氣溫與降水量見(jiàn)圖 2-2。

在每個(gè)小區(qū)中心放置一個(gè)氣體采集箱裝置（圖 2-3）成，兩部分均為 PVC 材料制成。一部分為地下部分影響，該部分長(zhǎng)期置于地下并保持原方位不動(dòng)（地直徑 21.5 cm，高 12 cm）用錫紙包圍以達(dá)到隔熱防孔和用于使用注射器采集氣體的橡皮塞孔組成，其底下基座連接固定防止氣體外流。2017 年 9 月中旬至麥種植后每周采集一次，其中小麥越冬期間由于溫度周期（每?jī)芍懿杉淮危�，如采集中遇降雨天氣，在。每次的采樣時(shí)間為本天的上午 9:00-11:00，此期間[75]。每次采集是使用 20 ml 注射器分別在 PVC 地上min 采集三管注射器樣品待測(cè)。當(dāng)天帶回實(shí)驗(yàn)室使用、N2O 進(jìn)行測(cè)量，并用 HM 模型[76]進(jìn)行氣體通量的

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2765601