秸秆埋设和菌肥配施促进盐碱沙地磁电活化水滴灌青贮玉米生长效能研究

作     者：宋兆鑫 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王全九;马昌坤;张江辉

授予年度：2024年

学科分类：090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：磁电活化水 盐碱沙地 青贮玉米 秸秆填埋 枯草芽孢杆菌 

摘      要：创新作物根区土壤环境营造方法对于保障和促进盐碱地区农牧作物优质高产,推动农牧业绿色健康发展至关重要。本研究以南疆盐碱沙地青贮玉米为研究对象,采用试验研究、理论分析与模型模拟相结合的方法,分析了磁电活化水灌溉下秸秆填埋耦合微生物菌肥对盐碱沙地土壤水肥盐分布特征的影响,明确了耦合措施作用下盐碱沙地青贮玉米生长过程、产量品质和水肥利用效率变化特征,阐明了耦合措施对青贮玉米的促生机制,并提出了适宜于南疆盐碱沙地青贮玉米产量和品质提升的根区秸秆填埋和微生物菌肥耦合调控技术方法。主要结论如下: (1)腐熟棉花秸秆隔层显著阻滞水分向下渗漏,且随秸秆施入深度的增加,土壤入渗速率和累积入渗量减小;秸秆隔层耦合枯草芽孢杆菌显著提高大田作物根区(0～30cm)土壤含水率,降低根区土壤含盐量,提高土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量;与对照组相比,根区土壤平均含水率提高了 1 5.7%～62.9%,平均含盐量降低了 21.3%～83.8%,土壤平均碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提高了 7.8%～24.5%,21.6%～61.7%和25.6%～45.4%。 (2)秸秆隔层与枯草芽孢杆菌耦合作用可显著促进青贮玉米生长,增加青贮玉米株高、茎粗和叶面积指数,提高作物光合作用速率和产量,提升青贮玉米品质。与对照组相比,秸秆隔层耦合枯草芽孢杆菌作用下青贮玉米株高、茎粗和叶面积指数分别增加了2.0%～21.5%、8.3%～38.4%和12.7%～21.0%;净光合速率和作物产量分别增加了 18.3%～28.7%和11.7%～40.1%;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维分别降低了 11.2%～15.1%和15.4%～17.9%;粗灰分、可溶性糖、可溶性淀粉和全氮含量分别提高了 32.1%～60.0%、12.3%～37.5%、18.0%～38.4%和6.4%～16.5%。 (3)秸秆隔层与枯草芽孢杆菌耦合处理显著提升青贮玉米水肥利用效率。与对照组相比,不同秸秆隔层与枯草芽孢杆菌耦合作用下青贮玉米水分利用效率、灌溉水利用效率和氮肥偏生产力分别提升了 22.88%～48.62%和23.88%～37.86%和11.69%～40.28%。 (4)不同处理下青贮玉米株高、茎粗和干物质变化过程可用Logistic生长模型模拟,模型拟合精度较高。灰色关联度分析和主成分分析表明,适宜于南疆盐碱沙土地青贮玉米根区土壤改良的最优秸秆填埋深度为30cm,平均秸秆尺寸范围为0.1～0.5cm,秸秆填埋量为1.5kg/m2,枯草芽孢杆菌施量为22.5kg/ha。