發(fā)布時間：2020-06-24 17:14

【摘要】：水稻是我國主要的糧食作物,種植面積大。稻作生產(chǎn)不僅會消耗大量的水資源,同時也需要大量的肥料氮素。因此,系統(tǒng)地分析不同水氮調(diào)控模式下肥料氮素在水稻-土壤系統(tǒng)中的回收效率及損失情況,根據(jù)不同地區(qū)環(huán)境因素的不同,選擇合理的農(nóng)田灌溉模式和施肥水平,提高水稻對肥料氮素的吸收利用率,對于減少稻作生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響具有重要意義。本試驗在黑龍江省水稻灌溉試驗站內(nèi)進行,在田間試驗小區(qū)中開設(shè)了~(15)N示蹤微區(qū),利用~(15)N示蹤技術(shù)分別標記施用的基、蘗、穗氮肥,將傳統(tǒng)常規(guī)淹灌作為對照,研究了不同施氮水平稻作控制灌溉模式下成熟期水稻基肥、蘗肥、穗肥氮素的積累量及各時期肥料氮素在水稻地上部各器官的分布情況,對比研究了兩種灌溉方式不同施氮水平下的各期肥料利用率,并定量分析了水稻收獲后各期肥料氮素在稻田土壤中的殘留形態(tài)和殘留量,以及殘留在稻田土壤中的肥料氮素在0~60 cm土層的分布情況。主要研究結(jié)果如下:(1)稻作控制灌溉模式較常規(guī)淹灌顯著提高了水稻地上部干物質(zhì)積累量、氮素總積累量及產(chǎn)量,起到了“節(jié)水、高產(chǎn)”的作用;不同施氮量下水稻氮素總積累量中肥料氮素的占比約為15.49%~22.23%,不同灌溉方式之間差異并不顯著;不同施氮水平控制灌溉處理水稻的肥料氮素總利用率為31.82%~36.29%、基肥氮素利用率為10.91%~15.36%、蘗肥氮素利用率為34.84%~36.90%、穗肥氮素利用率為55.78%~63.85%,相關(guān)性分析表明:肥料氮素的總利用率與蘗肥和穗肥氮素利用率呈極顯著正相關(guān)。(2)不同施氮水平下稻作控制灌溉模式基肥氮素在稻田土壤中的殘留率為36.0%~39.9%;蘗肥氮素的殘留率為54.9%~57.3%;穗肥氮素的殘留率為29.4%~35.4%;肥料氮素在土壤中的總殘留率為35.4%~37.1%,相同施氮量下稻作控制灌溉模式下各期肥料氮素在土壤中的殘留率均高于常規(guī)淹灌,且相同施氮水平不同灌溉模式下肥料氮素在相同深度土層中的殘留量差異顯著,不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻生長期內(nèi)施用的基肥、蘗肥、穗肥氮素在稻田表層土壤(0~20 cm)中的殘留量均高于常規(guī)淹灌模式;而在20~40 cm和40~60 cm土層的殘留量均低于常規(guī)淹灌。相關(guān)性分析表明:肥料氮素在土壤中的總殘留量除與各時期肥料氮素在土壤中的殘留量呈極顯著正相關(guān)外,與基肥和穗肥氮素在表層土壤的殘留量呈顯著正相關(guān)。(3)稻作控制灌溉模式下土壤無機氮和以無機氮形態(tài)殘留的肥料氮素在土壤剖面的累積量均隨施氮量的增加而增大,并隨土層深度的增加而較少。不同施氮量下稻作控制灌溉模式表層土壤(0~20 cm)中無機氮和以無機氮形態(tài)殘留的肥料氮素的累積量均高于常規(guī)淹灌,20~40 cm和40~60 cm土層的無機氮和NO_3~--~(15)N總累積量均低于常規(guī)淹灌,不同灌溉模式間20~60 cm土層中NH_4~+-~(15)N的累積量差異不顯著(P0.05)。相同施氮量下常規(guī)淹灌模式20~40 cm土層的NO_3~--~(15)N累積量較控制灌溉模式增長了10~11倍;40~60 cm土層的NO_3~--~(15)N累積量較控制灌溉模式增長了近3倍。不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻成熟期氮素積累量中77.77%~84.51%來自于土壤氮素,較常規(guī)淹灌提高了12.91%~23.12%,且相同施氮量下稻作控制灌溉模式土壤氮素有效性“A”值較常規(guī)淹灌模式分別提高了9.41%、5.65%和3.69%。研究結(jié)果表明:稻作控制灌溉模式下除水稻對基肥氮素的利用率較低外,肥料氮素總利用率、蘗肥和穗肥氮素利用率均優(yōu)于常規(guī)淹灌,使得肥料氮素得到了高效利用,降低了肥料氮素殘留引起環(huán)境污染的風(fēng)險;稻作控制灌溉模式可以提高肥料氮素在根區(qū)土壤(0~20 cm)中的殘留量,減少了肥料氮素損失,同時殘留的肥料氮素可以在一定程度上補充黑土區(qū)的土壤氮庫,有利于黑土區(qū)稻田土壤的保護及肥力的提升;稻作控制灌溉模式可以有效提高稻田土壤氮素有效性,增加表層土壤無機氮累積量,并減少肥料氮素的淋溶損失,起到了節(jié)水減排的作用。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S511
【圖文】：

揭示不同水氮管理下水稻葉片氣體交換代謝調(diào)節(jié)規(guī)律，為葉片論。灌溉模式和施氮量下水稻對基、蘗、穗肥氮素的吸收利用作為對照，采用在田間小區(qū)試驗中開設(shè)15N 示蹤微區(qū)的方法，細分，研究不同水氮調(diào)控下水稻對基肥、蘗肥和穗肥氮素吸收在水稻植株內(nèi)的積累和分布情況。灌溉模式和施氮量對基、蘗、穗肥氮素在土壤中殘留的影響模式作為對照，在研究稻作節(jié)水灌溉模式下肥料氮素在水稻收，分別計算和分析基肥、蘗肥、穗肥在收獲后稻田土壤的殘留肥料氮素在各不同深度土層的殘留量。灌溉模式和施氮量對稻田土壤氮素分布與有效性的影響區(qū)和微區(qū)的試驗結(jié)果，通過對比分析不同水氮調(diào)控模式對稻田的 NH4+-15N 和 NO3--15N 累積量、水稻對土壤氮素的吸收利用響。線圖究內(nèi)容及目的，技術(shù)路線見圖 1-1。

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文料與方法概況龍江省水稻灌溉試驗站進行，該站（127°40′45″E，46°57′28″N 2-1 所示，是典型的寒地黑土分布區(qū)。從水稻移栽到成熟，該降雨量變化如圖 2-2 所示，多年平均水面蒸發(fā)量 750 mm，作物全年無霜期 128 d。氣候特征屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。供試土土壤耕層厚度 11.3 cm，犁底層厚度 10.5 cm，在移栽和施肥前~40 cm 和 40~60 cm 土層進行 5 點對角取樣后混合，并對其主要試土壤基本性質(zhì)見表 2-1。

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本文編號：2728152