耕作与施肥方式对稻田氮素损失及利用效率的影响--《华中农业大学》2011年硕士论文
耕作与施肥方式对稻田氮素损失及利用效率的影响
【摘要】：耕作和施肥方式对稻田氮肥利用有较大影响。耕作影响着土壤的空间结构和水肥状况,为作物生长创造了不同的土壤环境,改变了土壤中氮素的迁移转化过程,进而对作物产量、肥料利用率产生不同影响。本研究以湖北省武穴市油菜-水稻复种连作稻田为研究对象,通过大田试验研究了不同耕作方式和施肥条件下氮肥的损失规律及其利用效率。主要研究了稻田不同耕作方式下,N的N20释放、氨挥发、N03-下渗等损失过程及其影响因素,探讨土壤与微生物对N的固定规律,明确稻田土壤中N的转化和去向,同时分析这些损失对氮肥利用率的影响。旨在发现该地区免耕稻田的氮素损失过程和转化特征,为高效利用N肥和降低N的环境危害提供科学依据。试验主要结论有：
1、耕作与施肥对稻田土壤氮素转化的研究
1)耕作与施肥有利于氮素养分在土壤表层富集。施肥显著提高0-10 cm土层的NH4+含量和0-5 cm土层的N03-的含量。免耕显著提高0-5 cm土层的NH4+含量和5-10cm土层的N03-的含量。
2)土壤固定态铵含量呈明显的分层现象,10-20 cm土层的固定态铵含量明显小于0-5 cm和5-10 cm土层。施肥显著提高0-5 cm土壤的固定态铵含量,并有利于铵的释放。免耕施肥处理表现出较强的固铵能力和释放铵的能力。
3)土壤微生物量N随土层增加而降低。施肥略提高各土层微生物量N含量。免耕施肥处理的微生物量N含量在0-10 cm土层比翻耕施肥处理高,10-20 cm土层比翻耕施肥处理低。
4)土壤酶活性均随土层增加而降低。施肥显著提高了0-10 cm土层中脲酶、蛋白酶活性和0-5 cm土层的脱氢酶活性。免耕显著提高0-5 cm土层的脲酶、蛋白酶和脱氢酶活性。
2、耕作与施肥对稻田土壤氮素损失的研究
1)施肥能显著提高稻田渗漏水中各形态氮素的浓度。翻耕施肥处理的渗漏水氮素浓度和氮渗漏总量都显著低于免耕施肥处理。氮素渗漏高峰主要发生在施肥后2d内。且在基肥后氮素渗漏量最大,占总渗漏量的45%-46%。
2)施肥显著提高了N20排放,免耕施肥处理N20排放通量和释放总量显著高于翻耕施肥处理。各处理N20排放通量在施用氮肥1周后达到最大值,随后迅速降低。且底肥施用后1周内N20释放量最大,占总释放量的12%-14%。
3)施肥显著增加了氨挥发。免耕施肥处理氨挥发通量和总的氨挥发损失量都显著高于翻耕处理。施肥后各处理氨挥发通量立即达到峰值随后迅速降低。最大氨挥发通量发生在基肥时期,且基肥施用后1周内NH3挥发损失量最大,占总氨挥发量的10%-13%。
4)稻田N的损失主要以NH3的挥发为主,占总的N损失量的64.7%-72.9%。施肥显著提高各处理总的N损失量,免耕可增加总的N损失量和N肥最大损失率。
3、不同耕作方式下氮素利用率的研究
1)施肥有利于水稻生长,施肥处理的水稻产量和水稻吸氮量分别比不施肥处理高33.7%-34%和46.9%-53.7%。但施肥也降低了氮收获指数,有利于水稻植株的奢侈耗氮。免耕施肥处理的水稻吸氮量和产量略低于翻耕施肥处理,且土壤氮素依存率也略低于翻耕施肥处理,表明免耕条件下,水稻对土壤氮的依赖性较弱。
2)免耕施肥处理的氮肥吸收利用率与翻耕施肥处理相当,分别为15.75%和14.50%,而氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别比翻耕施肥处理少12.63 kg.kg-1、0.18 kg.kg-1和1.17 kg.kg-1。表明免耕施肥处理不利于提高氮素利用率。
【关键词】：
【学位授予单位】：华中农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：S511【目录】：
摘要6-8Abstract8-10缩略语表10-111 前言11-21 1.1 研究目的及意义11-12 1.2 国内外研究进展12-19
1.2.1 稻田免耕的研究进展12-14
1.2.1.1 免耕的发展12-13
1.2.1.2 稻田免耕对土壤肥力特性的影响13-14
1.2.2 稻田土壤氮素的转化和损失及其影响因素14-17
1.2.2.1 氮肥的固定及释放15-16
1.2.2.2 NH_3挥发损失16
1.2.2.3 氮素的硝化—反硝化损失与N_2O排放16-17
1.2.2.4 N淋失17
1.2.3 稻田氮肥使用及利用率17-19 1.3 研究内容与技术路线19-21
1.3.1 研究内容19-20
1.3.2 技术路线图20-212 材料与方法21-24 2.1 试验地点和材料21 2.2 试验设计及田间管理21 2.3 样品采集与分析21-24
2.3.1 水样的采集与分析21-22
2.3.2 土样的采集与分析22-23
2.3.3 气体的采集与分析23
2.3.4 相关评价指标23-243. 结果与分析24-40 3.1 耕作与施肥对稻田土壤氮素转化的影响24-32
3.1.1 耕作与施肥对稻田土壤有效氮的影响24-27
3.1.1.1 土壤NH_4~+的变化24-25
3.1.1.2 土壤NO_3~-的变化25-26
3.1.1.3 土壤TN的变化26-27
3.1.2 耕作与施肥对稻田土壤固定态铵含量及释放的影响27-29
3.1.3 耕作与施肥对土壤微生物量N的影响29-30
3.1.4 耕作与施肥对土壤酶活性的影响30-32 3.2 耕作与施肥对稻田氮素损失的影响32-39
3.2.1 稻田N素的淋失32-35
3.2.1.1 稻田渗漏水中各形态N素动态变化特征32-35
3.2.1.2 稻田各形态N的淋失量35
3.2.2 稻田N_2O的排放35-37
3.2.2.1 稻田N_2O排放量的动态特征35-36
3.2.2.2 稻田不同时期N_2O释放量36-37
3.2.3 稻田NH_3挥发37-38
3.2.3.1 稻田NH_3挥发通量的动态特征37-38
3.2.3.2 稻田不同时期NH_3挥发损失量38
3.2.4 稻田总的N损失量38-39 3.3 不同耕作方式下氮素吸收及氮素利用率的研究39-40
3.3.1 不同耕作方式下氮素吸收状况的差异39
3.3.2 不同耕作方式下氮肥利用率的差异39-404 讨论40-47 4.1 耕作与施肥对土壤氮素转化的影响40-43
4.1.1 耕作与施肥对稻田土壤有效氮的影响40-41
4.1.2 耕作与施肥对稻田土壤固定态铵的影响41-42
4.1.3 耕作与施肥对稻田土壤微生物量N和土壤酶活性的影响42-43 4.2 耕作与施肥对土壤氮素损失的影响43-46
4.2.1 稻田N素淋失的影响43-44
4.2.2 稻田N_2O排放的影响44-45
4.2.3 稻田NH_3挥发的影响45-46 4.3 耕作与施肥对氮素吸收及利用效率的影响46-475 结论47-49 5.1 耕作与施肥对稻田土壤氮素转化的影响47 5.2 耕作与施肥对稻田土壤氮素损失的影响47-48 5.3 不同耕作方式下氮素利用率的研究48-49参考文献49-58致谢58
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【关键词】：
【学位授予单位】：吉林农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2016【分类号】：S143.1【目录】：
摘要3-5Abstract5-8第一章 前言8-21 1.1 研究背景和意义8-9 1.2 国内外研究现状9-19 1.3 研究内容和方法19-20 1.4 技术路线20-21第二章 大田试验条件下新型氮肥的施用效果及环境效应21-39 2.1 供试肥料21 2.2 供试土壤21-22 2.3 试验设计22 2.4 测定项目22-24 2.5 数据分析与计算24-25 2.6 结果与分析25-39第三章 培养试验条件下新型氮肥的环境效应39-49 3.1 供试材料39 3.2 供试土壤39 3.3 试验设计39 3.4 试验方法39-40 3.5 数据统计分析40 3.6 结果与分析40-49第四章 讨论与结论49-52 4.1 讨论49-50 4.2 结论50-52参考文献52-61作者简介61-62致谢62
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