本文關(guān)鍵詞：豬糞和秸稈施用對成都平原稻麥輪作土壤氮素礦化特征的影響

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【摘要】：土壤氮素是作物生長和產(chǎn)量形成的重要因素,氮素營養(yǎng)的缺乏會嚴重制約水稻、小麥作物的生產(chǎn)。發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用的有效手段,也是解決現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇,利用種養(yǎng)廢棄物(豬糞、秸稈)替代化肥投入農(nóng)作生產(chǎn)被認為是一種很有前途的策略；土壤氮素的礦化程度與種養(yǎng)廢棄物的投入量密切相關(guān),合理的投入量可提高土壤氮素的供應能力,同時也能培肥土壤、影響土壤理化性質(zhì)、提高土壤質(zhì)量。成都平原水稻土面積廣,且大部分主要以稻麥輪作的種植模式進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),但關(guān)于稻麥輪作土壤的供氮能力研究較少；因此,結(jié)合地區(qū)土壤特點,評價不同施肥措施下典型的成都平原稻麥輪作土壤供氮能力,為土壤制定科學合理的管理措施、確定合理的施氮量提供指導,對成都平原稻麥輪作種植體系具有重要意義。通過位于都江堰天馬鎮(zhèn)的田間定位試驗以及室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗,主要結(jié)果如下：首先,在田間定位試驗中,通過對水稻、小麥五個主要生育期采集的土壤、植株樣品測定發(fā)現(xiàn),在豬糞-無機肥、秸稈-無機肥、豬糞-秸稈-無機肥三大施肥模式中,豬糞-秸稈-無機肥的施肥模式最為合理,綜合作物不同時期生長指標、最終產(chǎn)量和土壤氮素礦化情況,50%豬糞氮+50%化肥氮+秸稈全量的施用模式最為有利；其次,通過實驗室模擬田間不同水分、溫度條件,分析了22℃和30℃以及不同含水量下各施肥處理土壤氮素礦化過程的差異,發(fā)現(xiàn)各處理土壤礦化過程達到穩(wěn)定狀態(tài)時間較長,且累計礦化量很高；在豬糞-無機肥、秸稈-無機肥、豬糞-秸稈-無機肥三大施肥模式中,豬糞與化肥配施的處理氮素累積礦化量和礦化速率為最高；(1)溫度和水分條件是土壤氮素礦化的兩個主要影響因子。研究結(jié)果表明,在30℃的恒溫培養(yǎng)溫度下,與淹水條件相比,好氣培養(yǎng)條件(土壤含水量為田間最大持水量的70%)對土壤氮素礦化的促進作用更為明顯；在22℃的培養(yǎng)溫度下,低含水量的土壤最終的氮素礦化累積量高于高含水量(田間最大持水量的80%)的土壤；說明水分含量過高會抑制土壤中氮素的礦化,原因是過多水分會影響土壤中微生物的活性,然后間接抑制土壤礦化作用；(2)在相同的培養(yǎng)溫度、水分條件下,施用有機肥(豬糞、秸稈)或無機肥處理的土壤礦化速率和礦質(zhì)氮累積量都大于不施肥的處理,當豬糞N等量替代化肥N、或者增加豬糞、秸稈投入,土壤礦質(zhì)氮的累積量顯著增加；(3)豬糞替代氮肥當量試驗研究表明：相較與純化學肥料的使用,適量的豬糞氮替代化肥氮對稻麥作物的株高、地上部物質(zhì)累積量、產(chǎn)量有促進作用,最終表現(xiàn)為成熟期時水稻、小麥產(chǎn)量的提高；而不施肥和高量的豬糞氮投入則不利于水稻與小麥的生長以及最終產(chǎn)量的形成,且在不同生育期土壤中銨態(tài)氮(NH4+-N)與硝態(tài)氮(NO3--N)的含量差異明顯；相較與單施化肥處理,施用豬糞讓水稻在成熟期時地上部生物量提高了6.48%～17.42%,小麥提高了1.42%～28.25%,同時讓水稻的最終產(chǎn)量提高了0.96%-11.31%,讓小麥最終產(chǎn)量提高了0.44%～19.38%；(4)在施用無機肥的基礎(chǔ)上,增加秸稈投入會提高土壤中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮濃度含量,同時秸稈還田也會促進水稻、小麥株高、地上部物質(zhì)累積量和產(chǎn)量；相較于單施化肥處理,施用秸稈與化肥讓水稻在成熟期時地上部生物量提高了8.45%～13.18%,同時施用秸稈與化肥讓水稻的最終產(chǎn)量提高了1.68%～2.14%,讓小麥的最終產(chǎn)量提高了3.93%～5.34%：(5)在秸稈全量還田條件下,不同豬糞用量對水稻、小麥生長及最終產(chǎn)量影響較大,從株高來看,50%豬糞氮替代化肥氮水稻的株高優(yōu)勢最明顯,從產(chǎn)量來看,50%的豬糞氮替代化肥氮讓水稻季產(chǎn)量較高達到8827 kg/hm2,較單施化肥處理增產(chǎn)了9.58%；從小麥季的數(shù)據(jù)來看,50%豬糞氮替代化肥氮處理下小麥株高的優(yōu)勢最明顯,150%豬糞氮替代化肥氮在小麥季增產(chǎn)最大,較施用化肥增產(chǎn)14.63%,其次是50%豬糞氮替代化肥氮在小麥季增產(chǎn)3.63%,產(chǎn)量分別為4614kg/hm2和4171 kg/hm2。因此綜合考慮土壤氮素礦化情況以及不同時期生長指標、最終產(chǎn)量,認為50%豬糞氮+50%化肥氮+秸稈全量的施氮模式有利于成都平原稻-麥輪作區(qū)。
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S141;S153

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本文編號：1139593