不同耕作方式下秸秆还田对直播田生态环境的影响

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1、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(需亲笔)签名∥雪、，钐了拜／勺伊多月地日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南京农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

2、行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密口，在——年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密幺(请在以上方框内打“√”)学位论文作者(需亲笔)签名7秀，为磅导师(需亲笔)签名嵋．侈玖√谬年／月呼日．乒拍眵≮乌具巾第一章文献综述1．1研究背景我国秸秆资源丰富，目前秸秆年产量高达数亿吨。由于人们生活和经济水平及农业机械化的发展，昔日作为农民薪材的作物秸秆，如今却成了废物，每年夏收和秋收季节，为了抢农时，节约人力，大量的农作物秸秆被农民付之一炬，不仅浪费了资源、污染了环境而且对土壤的生态系统造成不利的影响【l’5】，焚烧秸秆不仅烧掉秸秆本身所

3、含的有机质，而且还烧掉了土壤中的部分有机质，同时焚烧后，土壤中的细菌、放线菌和真菌数量分别较焚烧前减少【l】。此外，焚烧秸秆所造成的土壤水分的蒸发及土壤结构的破坏，也不利于土壤微生物的生存。另一方面秸秆焚烧会对大气环境以及交通、航空等带来危害。德国等发达国家则有严格的法律禁止焚烧秸秆，而南亚、东南亚作物秸秆是动物饲料和燃料的主要来源。此外，棉花、大豆、高粱等秸秆还用作农舍的建材。秸秆问题己经引起各界的重视国内外众多学者进行了广泛研究，使得秸秆还田面积逐年扩大[61。农作物秸秆是一种含碳丰富的能源物质，秸秆还田对保持和提高土壤肥力以及农业的可持续发展均有重要作用[

4、71。人类对秸秆还田的研究历史悠久，英国洛桑试验站已经积累了上百年的试验资料，我国自古就有秸秆还田的传统，只是随着化肥的广泛运用，堆沤秸秆制有机肥才有所减少。国内外农业科学工作者对秸秆还田的方式、时间、数量、翻压程度和病虫害防治等方面进行了研究【3切】，但大多数局限于秸秆还田的培肥效果，对土壤生态的影响方面研究颇少。1．2国内外研究现状1．2．1秸秆还田的发展作物秸秆进入土壤并参与土壤生态系统的物质循环，是保持土壤肥力的重要因素【30】。在我国历史上，施用有机物培肥地力至少可以追溯到二千四百年前。我国的秸秆资源相对丰富，可作为改土培肥材料施入土壤的秸秆主要有玉米

5、秆、稻草、麦秆等。秸秆的施用方式主要有三种[31-33J：一是覆盖后还田，二是直接还田，三是将其堆肥以后制成有机肥施用。自1933年Duley和Russel开始发展残茬覆盖耕作法以来，现在包括秸秆覆盖在内的残茬覆盖法几乎在美国、加拿大和前苏联的所有气候条件下都得到了试验和推广。我国从70年代开始秸秆覆盖免耕研究，这是秸秆覆盖与免耕结合不同耕作方式下秸秆还田对直播稻田生态环境的影响的一种发展方式【31．32，331。70年代我国较多地区开始残茬覆盖减耕免耕、早地秸秆覆盖、秸秆覆盖减耕、草肥覆盖耕作法、早地免耕整秸秆半覆盖技术等；在南方地区主要有覆盖少耕、覆盖免耕、

6、多熟作物覆盖少耕技术等。伴随着少免耕技术的发展，秸秆覆盖技术也得到了相应的发展[34一习，秸秆覆盖和减免耕措施是能保蓄水土、培肥地力和确保作物稳产、高产的有效途径之一。秸秆覆盖免耕农作是一项重要的农业生态管理体系。长期秸秆覆盖免耕下土壤性质的变化及作物产量可以反映这一系统的可持续性【32j31。中国农业大学对秸秆覆盖免耕技术的9年定为试验研究发现，秸秆覆盖免耕技术是传统耕作制的一项重大改革，具有明显的经济、生态和社会效益，值得推广应用。1．2．2耕作方式的发展随着现代工业和第三产业的发展，种植业投入的劳动力不断减少，水稻栽培若仍继续以传统的育秧移栽为主，其作业艰

7、辛，劳动效率低，为了改变这种状况，现代稻作界竭力寻求轻型简化的操作农艺。免耕直播稻作为一种省工节本的水稻高产轻型栽培技术，引起了稻作界的重视。日本、韩国、印度等国家均已有相当研究报道p¨3‘。上世纪80年代以来我国也积极开展这方面的研究工作【4斗4引。免耕直播受到青睐的主要原因是能从以下几个方面显著提高经济效益：(1)省工，免耕直播稻省去了土壤耕翻以及水稻育秧、移栽程序，仅省去移栽程序就可减少整个稻作用工的1／4[491。(2)省秧田，一般秧田占本田的10．20％，而直播稻省去秧田面积，可种小麦或其他作物，从而提高复种指数，增加粮食产量【501。(3)前茬秸秆还

8、田，在旱直播稻后，可立即