發(fā)布時(shí)間：2018-04-13 17:42

  本文選題：氨揮發(fā) + 氮肥利用率��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：黃土高原雨養(yǎng)冬小麥生產(chǎn)受水分缺乏及氮素養(yǎng)分不足問題的制約。通過氮肥投入可提高小麥產(chǎn)量,但易造成氮素資源損失、氨揮發(fā)環(huán)境污染,還可能造成農(nóng)田水分過度消耗,影響本地區(qū)雨養(yǎng)冬小麥可持續(xù)發(fā)展。保護(hù)性耕作具有改善土壤水分狀況、優(yōu)化土壤養(yǎng)分供應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),因而在雨養(yǎng)作物生產(chǎn)中受到推薦。然而,有關(guān)保護(hù)性耕作對黃土高原雨養(yǎng)冬小麥生產(chǎn)、水氮資源利用以及土壤氨揮發(fā)的影響研究較少,對其響應(yīng)機(jī)制缺乏系統(tǒng)研究。本研究于2011-2014冬小麥生長季在黃土高原楊凌地區(qū)開展了3年連續(xù)田間試驗(yàn),研究了保護(hù)性耕作對冬小麥水氮吸收利用及土壤氮素平衡的影響。研究采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),以耕作模式為主區(qū)因素,包含1種常規(guī)栽培和5種保護(hù)性耕作(秸稈覆蓋、平膜覆蓋、壟作無覆蓋、壟上覆膜、壟上覆膜溝中覆草);以氮肥處理為副區(qū)因素,包含不施氮處理(N0)和施氮180 kg N ha-1處理(N180),共12個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次。分析了保護(hù)性耕作和氮肥對黃土高原雨養(yǎng)冬小麥籽粒產(chǎn)量與產(chǎn)量要素、植株形態(tài)與同化能力、水分利用、氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)及利用、土壤速效氮動態(tài)、土壤微生物量氮、土壤氨揮發(fā)等的影響,以期為揭示保護(hù)性耕作對本地區(qū)雨養(yǎng)冬小麥產(chǎn)量、水氮資源利用及土壤氨揮發(fā)損失的影響機(jī)制提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)籽粒產(chǎn)量與籽粒庫容量、公頃穗數(shù)、穗粒數(shù)顯著正相關(guān)(P0.01)。保護(hù)性耕作顯著提高籽粒庫容量、收獲指數(shù)、穗粒數(shù)(P0.05)。保護(hù)性耕作的平均籽粒產(chǎn)量為3862~4270 kg ha-1,比常規(guī)栽培(3705 kg ha-1)提高4.2%~15.2%。籽粒產(chǎn)量由高到低依次為:平膜覆蓋壟上覆膜溝中覆草秸稈覆蓋壟上覆膜壟作無覆蓋常規(guī)栽培。施氮肥可顯著提高籽粒庫容量和公頃穗數(shù)(P0.05)。施氮處理平均籽粒產(chǎn)量為5045 kg ha-1,比不施氮處理(2961 kg ha-1)提高70.4%(P0.05)。(2)籽粒產(chǎn)量與生物量、葉面積指數(shù)、葉片葉綠素含量、類胡蘿卜素含量顯著正相關(guān)(P0.01或P0.05)。通過耕作措施結(jié)合施氮肥可調(diào)控葉面積指數(shù)、葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量。保護(hù)性耕作可通過調(diào)節(jié)形態(tài)或同化能力參數(shù)而影響小麥生長。施氮肥可顯著提高葉面積指數(shù)、葉片葉綠素含量,增強(qiáng)同化能力,進(jìn)而顯著提高生物量(P0.05)。(3)籽粒產(chǎn)量與農(nóng)田蒸散量、水分利用率、冠層含水量顯著正相關(guān)(P0.01)。通過耕作措施結(jié)合施氮肥可調(diào)節(jié)農(nóng)田蒸散量、水分利用率和冠層含水量。保護(hù)性耕作可顯著降低農(nóng)田蒸散量,提高水分利用率(P0.05),還可提高冠層含水量。保護(hù)性耕作平均水分利用率為13.3~15.6 kg ha-1 mm-1,比常規(guī)栽培(11.4 kg ha-1 mm-1)提高16.7%~36.8%(P0.05)。施氮肥顯著提高農(nóng)田蒸散量和水分利用率(P0.05),還可提高冠層含水量。施氮處理平均水分利用率為16.6 kg ha-1 mm-1,比不施氮處理(10.7 kg ha-1 mm-1)提高55.1%(P0.05)。(4)保護(hù)性耕作提高氮素吸收量,其平均氮素吸收量為74.0~101.1 kg N ha-1,比常規(guī)栽培(73.8 kg N ha-1)提高0.3%~37.0%。籽粒產(chǎn)量與氮素吸收量、氮肥表觀利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、營養(yǎng)器官(葉片、莖稈、穎殼)氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、葉片氮素貢獻(xiàn)率顯著正相關(guān)(P0.01);與穎殼氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率、穎殼氮素貢獻(xiàn)率顯著負(fù)相關(guān)(P0.01)。通過耕作措施結(jié)合施氮肥可調(diào)節(jié)氮素吸收量、氮素收獲指數(shù)以及營養(yǎng)器官(葉片、莖稈、穎殼)的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率和氮素貢獻(xiàn)率。保護(hù)性耕作提高小麥氮素吸收量、氮素收獲指數(shù)、葉片氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、莖稈氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率、穎殼氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率,降低葉片氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率和貢獻(xiàn)率、穎殼氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和貢獻(xiàn)率。施氮肥顯著提高氮素吸收量、營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、葉片氮素貢獻(xiàn)率(P0.05),顯著降低氮素收獲指數(shù)、營養(yǎng)器官(葉片、莖稈、穎殼)氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率、莖稈氮素貢獻(xiàn)率和穎殼氮素貢獻(xiàn)率(P0.05)。(5)施氮條件下,保護(hù)性耕作的土壤銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮的峰值和平均值高于常規(guī)栽培;不施氮條件下,保護(hù)性耕作季內(nèi)土壤銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮含量與常規(guī)栽培接近,硝態(tài)氮含量則高于常規(guī)栽培。(6)通過耕作措施結(jié)合施氮肥可調(diào)控耕層土壤微生物量氮。保護(hù)性耕作降低土壤微生物量氮。施氮條件下,保護(hù)性耕作降低土壤微生物量氮;不施氮條件下,平膜覆蓋提高土壤微生物量氮,有利于土壤有機(jī)氮礦化釋放速效氮。施氮顯著提高土壤微生物量氮(P0.05)。(7)土壤氨揮發(fā)峰值出現(xiàn)在施肥后10 d內(nèi),在施肥30 d后穩(wěn)定在低水平。施氮肥顯著增加土壤氨揮發(fā)(P0.05)。單季土壤氨累積揮發(fā)量為3.25~7.45 kg N ha-1。施氮條件下,保護(hù)性耕作降低土壤氨累積揮發(fā)量和氨揮發(fā)強(qiáng)度;不施氮條件下,秸稈覆蓋和3種壟作模式提高土壤氨累積揮發(fā)量,平膜覆蓋降低氨揮發(fā)強(qiáng)度。土壤氨累積揮發(fā)量由小至大依次為:平膜覆蓋壟作無覆蓋壟上覆膜壟上覆膜溝中覆草秸稈覆蓋常規(guī)栽培。土壤銨態(tài)氮含量、土壤含水量和土壤溫度是影響土壤氨揮發(fā)的主要土壤環(huán)境因素。保護(hù)性耕作的氮肥氨揮發(fā)損失量為0.65~1.65 kg N ha-1,比常規(guī)栽培(2.84 kg N ha-1)減少41.9%~77.1%,其中,平膜覆蓋的氮肥氨揮發(fā)損失量和氨揮發(fā)強(qiáng)度最小。綜上所述,通過保護(hù)性耕作結(jié)合施氮肥可提高籽粒產(chǎn)量和水氮資源利用效率,減少氨揮發(fā)損失。因此,推薦在黃土高原雨養(yǎng)冬小麥種植區(qū)采用平膜覆蓋(其籽粒產(chǎn)量最高而土壤氨揮發(fā)損失最低)等保護(hù)性耕作模式。
[Abstract]:The effects of conservation tillage and nitrogen fertilizer on the yield of winter wheat , the utilization of soil microbial biomass and the volatilization of nitrogen in soil were studied . The results were as follows : ( 1 ) The yield of winter wheat in the Loess Plateau was significantly higher than that of conventional cultivation ( P 0.01 ) . Soil yield and biomass , leaf area index , leaf chlorophyll content and carotenoid content were significantly correlated ( P0.01 or P0.05 ) . ( 4 ) The nitrogen uptake , N harvest index , nitrogen transport capacity , nitrogen transport efficiency and nitrogen contribution rate were significantly correlated with the N uptake , N harvest index , nitrogen transport efficiency , nitrogen transport efficiency , nitrogen transport efficiency and nitrogen contribution rate ( P 0.01 ) . ( 5 ) Under the condition of nitrogen application , the soil ammonium nitrogen , nitrite nitrogen and nitrate nitrogen were higher than those of conventional cultivation under the condition of nitrogen fertilizer application .

【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1745565