秸稈不同還田方式對小麥生長和土壤酶活性及微生物的影響.pdf

1、農(nóng)業(yè)廢棄物利用在人類可持續(xù)發(fā)展中的重要角色受到越來越多的重視。秸稈還田不僅解決秸稈焚燒造成的大氣污染及全球變暖問題，還有助于土壤肥力的保持及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。目前，秸稈還田有直接還田和間接還田(如堆漚、過腹和快速腐熟還田)兩種方式。直接還田方式簡單、快速，間接還田方式中快速腐熟還田方式能克服傳統(tǒng)堆漚還田用時較長的缺點(diǎn)。最近，有人提出用農(nóng)業(yè)廢棄物(秸稈)制備成生物碳，施入土壤后能夠增加土壤碳儲和改良土壤性質(zhì)，迅速成為研究熱點(diǎn)。
　　

2、 秸稈直接還田一般是指可收集利用秸稈直接還田。而經(jīng)過粉碎后更能加快秸稈在土壤中的腐解速度，在改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素含量等方面作用更加顯著。由于其操作簡便、成本低、效果好等優(yōu)點(diǎn)，該方法一直沿用至今。秸稈快速腐熟是在秸稈腐熟過程中加入含有大量高效微生物群體的“秸稈快腐劑”，它能迅速催化分解秸稈粗纖維，使之在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥。由于其方法簡便、時間短、肥分高等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到快速的發(fā)展和推廣。生物碳是一種由生物殘?bào)w在缺氧或厭

3、氧高溫分解下產(chǎn)生的多孔穩(wěn)定、富含碳質(zhì)的新型材料，由于能夠增加碳素儲存、持留土壤營養(yǎng)元素、提高土壤肥力和作物產(chǎn)量，具備優(yōu)良的環(huán)境效應(yīng)和生態(tài)效益，近年來越來越受到廣泛關(guān)注。
　　 本論文采用小麥盆栽實(shí)驗(yàn)，研究并比較了不同用量(0.5％、1％和2％)的小麥秸稈粉碎直接還田(JG)、制備生物碳還田(BC)和秸稈快速腐熟還田(FJ)三種方式對于小麥生長、土壤酶活性及土壤微生物的影響。本論文的主要研究結(jié)果歸納如下：
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

4、明，秸稈不同還田方式及用量對于土壤pH值并無明顯影響，2％BC處理土壤pH增加了0.12個單位，其余處理變化都在0.06以內(nèi)。三種還田方式對于土壤有機(jī)質(zhì)含量則有一定的提高。土壤有機(jī)質(zhì)提高效果的大小順序?yàn)椋荷锾继幚斫M>粉碎秸稈處理組>腐熟秸稈處理組。秸稈生物碳和粉碎秸稈處理組劑量與土壤有機(jī)質(zhì)含量之間呈現(xiàn)正比關(guān)系，生物碳處理組2％、1％和0.5％添加量相對于對照組有機(jī)質(zhì)分別增加47％、28％和18％，粉碎秸稈處理組分別增加了35％、15％

5、和8％，而腐熟秸稈處理組則無明顯變化。
　　 在小麥生長方面，生物碳處理和粉碎秸稈處理能在一定程度上增加小麥的株高、根長和生物量，生物碳的效果好于粉碎秸稈，1％BC處理促進(jìn)作用最明顯。粉碎秸稈能極大的促進(jìn)小麥根系的生長，其地下生物量顯著高于另外兩個處理。腐熟秸稈對于小麥生長的促進(jìn)作用則不明顯。
　　 生物碳處理和粉碎秸稈處理能顯著提高葉片葉綠素含量，腐熟秸稈作用不明顯。生物碳處理組添加劑量與葉綠素含量成正比，而粉碎秸稈處

6、理組1％JG葉綠素含量最高。對于植株氮磷含量來說，生物碳處理促進(jìn)作用最明顯，粉碎秸稈作用次之，而腐熟秸稈則無明顯作用。對于植株鉀含量來說，三種處理的促進(jìn)作用都不明顯。
　　 三種處理均能增加土壤酶活性，對于過氧化氫酶活性的促進(jìn)作用大小順序?yàn)椋悍鬯榻斩捥幚斫M>腐熟秸稈處理組>生物碳處理組，30d與60d的酶活性關(guān)系規(guī)律不明顯。蔗糖酶活性促進(jìn)作用的大小順序?yàn)椋荷锾继幚斫M>粉碎秸稈處理組>腐熟秸稈處理組，且60d的活性大小高于30d

7、的。脲酶活性促進(jìn)作用的大小順序?yàn)椋荷锾继幚斫M>腐熟秸稈處理組>粉碎秸稈處理組，且30d的脲酶活性顯著高于60d的。酶活性在低劑量達(dá)到最大，促進(jìn)三種酶(過氧化氫酶、蔗糖酶及脲酶)活性的最佳處理分別為0.5％JG(粉碎秸稈用量為0.5％)、1％BC(生物碳用量為1％)和1％BC。
　　 對土壤微生物群落進(jìn)行了分析，30d時不同處理及劑量間的微生物DNA條帶數(shù)目、強(qiáng)度和遷移率差別不大，說明不同處理在較短時間內(nèi)對于土壤微生物的影響作用

8、不明顯，微生物群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢種群沒有發(fā)生變化。60d時，土壤條帶數(shù)量明顯增多、強(qiáng)度增大，這說明添加的物質(zhì)明顯促進(jìn)了微生物的活動和繁殖。與對照相比，各處理對微生物多樣性的提高作用大小順序?yàn)椋焊旖斩捥幚斫M>粉碎秸稈處理組>生物碳處理組。
　　 相似性分析的結(jié)果表明，與對照相比生物碳處理還是能夠最大地改變微生物的多樣性，且隨著劑量的增加作用更加明顯，最大差異的處理為2％BC，達(dá)到了65％。聚類分析結(jié)果表明，不同處理的微生物群落可以具