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周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量、品质及稻季温室气体排放的影响

作　者: 王子臣
导　师: 郑建初；郭文善
学　校: 扬州大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 秸秆还田土壤耕作水稻产量稻米品质 CH4和N2O排放
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

试验于2008～2009年在江苏省常熟市辛庄镇苏州市现代农业水稻示范区进行,裂区设计,以秸秆还田方式为主区,设秸秆还田和秸秆不还田2种方式,以土壤耕作方式为裂区,设麦季旋耕-稻季旋耕、麦季旋耕-稻季翻耕、麦季翻耕-稻季旋耕、麦季翻耕-稻季翻耕4种方式,组成8个处理。以早熟晚粳杂交组合常优1号为材料,研究周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量、品质及稻季温室气体排放的影响。主要研究结果如下:1、周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量及产量构成因素的影响:(1)周年秸秆还田处理比不还田处理平均增产2.64%,在麦季旋耕-稻季旋耕、麦季旋耕-稻季翻耕、麦季翻耕-稻季旋耕条件下分别增产8.10%、1.77%和1.97%,在麦季翻耕-稻季翻耕条件下减产1.45%,差异均未达显著水平;(2)2008年周年秸秆还田的单位面积穗数比不还田减少5.77%,达显著水平,2009年平均增加1.04%,未达显著水平;(3)2008、2009年周年秸秆还田的每穗颖花数平均值分别比不还田增加5.58%、3.68%,处理间差异达极显著水平;(4)2008年周年秸秆还田处理结实率比不还田增加2.22个百分点、2009年平均降3.11个百分点,差异均达极显著水平;(5)2008年周年秸秆还田处理千粒重的平均值比不还田增加1.48%,达显著水平,2009年平均增加0.56%,未达显著水平;(6)不同耕作处理间产量、单位面积穗数、每穗颖花数、结实率、千粒重的差异达显著或极显著水平。2、周年秸秆还田与土壤耕作对水稻生物产量及经济系数的影响:(1)2008年周年秸秆还田处理生物产量的平均值比不还田增加26.30 g·m-2,2009年平均减少37.19 g·m-2,差异未达显著水平;(2)2008、2009年周年秸秆还田处理经济系数的平均值分别比不还田增加0.011、0.010,均未达显著水平;(3)不同耕作处理间生物产量和经济系数的差异均未达显著水平。3、周年秸秆还田与土壤耕作对氮磷钾养分吸收利用的影响:(1)2008、2009年周年秸秆还田处理成熟期氮素累积量的平均值分别比不还田减少0.05、0.45 g·m-2,氮素籽粒生产效率的平均值分别比不还田增1.97、1.34 g·g-1,差异均未达显著水平;(2)2008年周年秸秆还田处理成熟期磷素累积量的平均值比不还田增加0.19 g·m-2,2009年减少0.02 g·m-2,磷素籽粒生产效率的平均值2008年比不还田减少2.21 g·g-1,2009年增加2.41 g·g-1,差异未达显著水平;(3)2008、2009年周年秸秆还田处理水稻成熟期钾素累积量的平均值分别比不还田减少0.45、0.51 g·m-2,钾素籽粒生产效率的平均值分别比不还田增加2.33、1.29 g·g-1,差异未达显著水平;(4)不同耕作处理间成熟期氮素累积量、磷素累积量、钾素累积量、磷素籽粒生产效率及钾素籽粒生产效率的差异均达极显著水平,而氮素籽粒生产效率的差异未达到显著水平。4、周年秸秆还田与土壤耕作对稻米品质的影响:(1)2008、2009年周年秸秆还田处理稻米出糙率的平均值分别比不还田减少0.06、0.05个百分点,未达显著水平;(2)2008年周年秸秆还田处理水稻精米率的平均值比不还田减少0.17个百分点,2009年增加0.16个百分点,差异未达显著水平;(3)2008年周年秸秆还田处理整精米率的平均值比不还田减少0.14个百分点,2009年增加0.40个百分点,差异未达显著水平;(4)2008、2009年周年秸秆还田处理稻米垩白粒率的平均值分别比不还田增加0.42、2.17个百分点,差异均未达显著水平;(5)2008、2009年周年秸秆还田处理稻米垩白度的平均值分别比不还田增加0.44%、0.31个百分点,差异均未达显著水平;(6)2008年周年秸秆还田处理稻米粗蛋白含量的平均值比不还田减少0.03个百分点,差异未达显著水平,2009年平均减少0.11个百分点,差异达显著水平;(7)2008年周年秸秆还田处理稻米直链淀粉含量的平均值比不还田增加0.34个百分点,2009年平均减少0.22%,未达显著水平;(8)2008年周年秸秆还田处理稻米食味值的平均值比不还田增加0.08,差异未达显著水平,2009年平均增加1.00,差异达到极显著水平;(9)不同耕作处理间稻米出糙率、精米率、垩白度、粗蛋白含量、直链淀粉含量的差异未达显著水平,而整精米率、垩白粒率、稻米食味值的差异达显著或极显著水平。5、周年秸秆还田与土壤耕作对稻季温室气体排放的影响:(1)不同秸秆还田与土壤耕作处理水稻生长季CH4排放均呈先升高后降低趋势,N2O在整个稻季的排放非常微弱;(2)秸秆还田对稻季CH4累积排放量有极显著影响,周年秸秆还田处理平均比不还田处理增加CH4累积排放量110.91%,其中在麦季旋耕-稻季旋耕、麦季旋耕-稻季翻耕、麦季翻耕-稻季旋耕、麦季翻耕-稻季翻耕条件下分别增加排放149.87%、107.44%、126.87%和70.53%;(3)周年秸秆还田处理平均比不还田处理增加N2O累积排放量1.41%,其中在麦季翻耕-稻季翻耕条件增加排放10.02%,在麦季旋耕-稻季旋耕、麦季旋耕-稻季翻耕、麦季翻耕-稻季旋耕条件下分别减少排放1.83%、1.49%、2.00%,土壤耕作对稻季N2O累积排放量有显著影响;(4)土壤耕作、秸秆还田×土壤耕作的互作效应对稻季CH4累积排放量的影响未达显著水平,秸秆还田、秸秆还田×土壤耕作的互作效应对稻季N2O累积排放量的影响未达显著水平。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-12
1 导论  12-23
  1.1 秸秆还田研究进展  12-16
    1.1.1 秸秆还田对水稻生长的影响  12-13
    1.1.2 秸秆还田对水稻产量及产量构成的影响  13-14
    1.1.3 秸秆还田对稻田土壤肥力的影响  14-15
    1.1.4 秸秆还田对稻米品质的影响  15-16
    1.1.5 秸秆还田对稻田温室气体排放的影响  16
  1.2 稻田土壤耕作研究进展  16-19
    1.2.1 土壤耕作对水稻生长的影响  16-17
    1.2.2 土壤耕作对水稻产量及产量构成的影响  17-18
    1.2.3 稻田土壤耕作对土壤肥力的影响  18
    1.2.4 土壤耕作对稻米品质的影响  18-19
    1.2.5 土壤耕作对稻田温室气体排放的影响  19
  1.3 秸秆还田与稻田土壤耕作复式效应研究进展  19-22
    1.3.1 复式效应对水稻生长的影响  19-20
    1.3.2 复式效应对水稻产量及产量构成的影响  20-21
    1.3.3 复式效应对稻田土壤肥力的影响  21
    1.3.4 复式效应对稻米品质的影响  21-22
    1.3.5 复式效应对稻田温室气体排放的影响  22
  1.4 研究目的与意义  22-23
2 材料与方法  23-25
  2.1 试验设计  23-24
  2.2 测定内容与方法  24-25
    2.2.1 产量及产量构成因素  24
    2.2.2 植株干物重及氮磷钾养分含量  24
    2.2.3 稻米品质性状  24
    2.2.4 气样采集与分析  24-25
  2.3 数据处理  25
3 结果与分析  25-61
  3.1 周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量及构成因素的影响  25-51
    3.1.1 对水稻产量的影响  25-26
    3.1.2 对产量构成因素的影响  26-30
    3.1.3 产量与产量构成因素的相关关系分析  30-36
    3.1.4 对水稻物质生产与分配的影响  36-40
    3.1.5 对水稻氮磷钾养分吸收利用的影响  40-51
  3.2 周年秸秆还田与土壤耕作对稻米品质的影响  51-57
    3.2.1 对稻米加工品质的影响  51-53
    3.2.2 对稻米外观品质的影响  53-54
    3.2.3 对稻米营养品质的影响  54-55
    3.2.4 对稻米蒸煮食味品质的影响  55-57
  3.3 周年秸秆还田与土壤耕作对稻季温室气体排放的影响  57-61
    3.3.1 对稻季甲烷排放的影响  57-59
    3.3.2 对稻季氧化亚氮排放的影响  59-61
4 小结与讨论  61-65
  4.1 周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量的影响  61-62
  4.2 周年秸秆还田与土壤耕作对稻米品质的影响  62-63
  4.3 周年秸秆还田与土壤耕作对稻季温室气体排放的影响  63-65
参考文献  65-71
致谢  71-72
攻读学位期间发表的学术论文目录  72

周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量、品质及稻季温室气体排放的影响

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