【摘要】：肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進了糧食增產(chǎn),保證了糧食安全供給。由于人類持續(xù)向土地投入大量化學(xué)肥料,農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)面效應(yīng)逐漸凸顯,給人類生存健康帶來潛在風(fēng)險。未來農(nóng)業(yè)向著綠色、環(huán)保方向發(fā)展,對于解決農(nóng)業(yè)增產(chǎn)與環(huán)境的平衡問題具有重要的意義。黃土高原南部旱作農(nóng)業(yè)區(qū),土層深厚而疏松,暴雨頻發(fā),為農(nóng)業(yè)面源污染提供了條件。因此,在該地區(qū)研究不同的氮肥管理措施下硝態(tài)氮的淋溶特征與阻控技術(shù),對于提高作物產(chǎn)量和保護生態(tài)環(huán)境具有重要的指導(dǎo)意義。本試驗在黃土高原南部長武農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站進行,采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,半覆膜種植,供試作物為春玉米,品種為先玉335。設(shè)置4組試驗處理,每組3個重復(fù),分別為:(1)不同施氮量,施氮量分別為0、80、100、130、160、200、250kg/hm2;(2)總施氮200kgh/hm2,設(shè)置緩控肥與普通尿素不同施用比例,比例分別為35%+65%、50%+50%、65%+35%;(3)施氮200kgh/hm2時,設(shè)置硝化抑制劑不同添加濃度,分別為施氮量的1%、5%、10%、15%;(4)在施氮200、250kg/hm2的基礎(chǔ)上,采用玉米秸稈深埋措施。在緩控肥與硝化抑制劑試驗處理區(qū),采取春玉米各生育期根層土壤,測定土壤硝態(tài)氮含量。在春玉米收獲期采取土壤樣品和植物樣,分別測定土壤硝態(tài)氮含量和籽粒產(chǎn)量,以確定各種氮肥管理措施對土壤硝態(tài)氮淋溶及春玉米籽粒產(chǎn)量的影響。試驗于2017—2018年開展2年,主要結(jié)果如下:(1)適量的施氮量促進春玉米增產(chǎn),同時可降低土壤硝態(tài)氮淋溶累積。在施氮范圍0～250 kg/hm2內(nèi),春玉米籽粒產(chǎn)量呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢,經(jīng)函數(shù)模擬分析,方施氮為227 kg/hm2時產(chǎn)量可達到最大。施氮量在0～160 kgh/hm2時,土壤硝態(tài)氮含量保持在較低的水平,不會引起大量淋溶累積。當(dāng)施氮量超過160 kg/hm2時,淋溶至深層土壤的硝態(tài)氮顯著增加,導(dǎo)致土層0—300累積量劇增。因此,引發(fā)土壤硝態(tài)氮淋溶累積的施氮閾值為160 kg/hm2。施氮量為200 kg/hm2時,植株總吸氮量、氮素利用效率達到最大。施氮量達到250 kg/hm2時,使春玉米籽粒產(chǎn)量和氮素利用效率存在一定程度降低。(2)緩控肥的施用可有效阻控土壤硝態(tài)氮的淋溶下移,減少下層土壤硝態(tài)氮的累積。各處理中,緩控肥與普通尿素施用比例為50%+50%時,淋溶至深層的土壤硝態(tài)氮最少,對土壤硝態(tài)氮的淋溶阻控效果最佳,土層0—300cm硝態(tài)氮累積量降低37.39%。緩控肥的施用降低春玉米各生育期根層土壤硝態(tài)氮含量,各緩控肥處理之間,無明顯差異。緩控肥的施用一定程度上降低了春玉米籽粒產(chǎn)量,主要由于緩控肥在春玉米生長前期階段肥效釋放較慢,與春玉米根系對氮素的吸收不同步,降低作物總吸氮量與氮素利用效率,進而降低產(chǎn)量。(3)適量的硝化抑制劑對土壤硝態(tài)氮的淋溶下移起到有效的阻控作用,減少土層硝態(tài)氮的累積。隨著硝化抑制劑添加量的增加,土壤硝態(tài)氮向深層土壤淋溶的風(fēng)險系數(shù)增加,同時,土壤硝態(tài)氮的累積量有增加的趨勢。硝化抑制劑添加量為施氮量的1%時,土層剖面硝態(tài)氮含量最低,土層0—300cm硝態(tài)氮累積量最低(與對照對比降低55.68%)。硝化抑制劑的施用使春玉米各生育期根層土壤硝態(tài)氮含量顯著降低,不同量硝化抑制劑處理之間無顯著性差異。與對照相比,添加硝化抑制劑對春玉米增產(chǎn)沒有積極作用,但適量硝化抑制劑濃度對土壤硝態(tài)氮淋溶具有抑制作用。(4)秸稈深埋對土壤硝態(tài)氮淋溶下移可以起到有效阻控作用,降低深層土壤硝態(tài)氮累積量。施氮為200 kg/hm2時,秸稈深埋使得土層0—300cm硝態(tài)氮總累積量降低25.29%。施氮為250 kg/hm2時,秸稈深埋使得土層0—300cm硝態(tài)氮總累積量降低5.49%。同等施氮條件下,秸稈深埋提高春玉米籽粒產(chǎn)量,促進植株對氮肥的有效吸收,提高作物的氮素利用效率。綜上所述,在黃土高原溝壑旱作農(nóng)業(yè)區(qū),在當(dāng)?shù)貧夂蚝驮囼灩芾項l件下,經(jīng)數(shù)學(xué)模擬分析,施氮量達到227.38 kg/hm2時,春玉米可獲得最高產(chǎn)量,采用秸稈深埋措施可促進春玉米提高產(chǎn)量�？刂剖┑俊⒉捎媒斩捝盥�、施用緩控肥可控制土壤硝態(tài)氮的淋溶累積。施氮量1%的硝化抑制劑添加量對土壤硝態(tài)氮淋溶下移有阻控效果。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S513;S153.6
【圖文】：

期１７１天，無灌溉條件，屬于典型的雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)逡逑春玉米生育年是指春玉米收獲后的１０月至翌年的９月。試驗期間，２０１７年春玉米逡逑生育年總降雨纛為５１８．６ｍｍ，２０１８年春玉米生育年總降雨量為５６６ｍｍ邋（如圖２－１）。逡逑２００－１邋１邋２８邋２００１邋２８逡逑１８０－邐２抓春玉米生育年■邋＿邋ｊ邋１８０．邐２0１８春玉米生育年逡逑１６０－邋□降雨量邐＊邐＂邐；邋ｆ0邐１６０－邐Ｉ￣￣Ｉ邋降雨量邐：邋＾逡逑？圫 ＊溫度邐／邐■■二邋ｇ邋？１４０－烱溫度邐．．．Ｉ邋＼邋－ｌｅｇ逡逑％邋１２０－邐／■邐■邐■邋１４邋百縣邋１２０－邐■邐＿邋１４邋百逡逑．２邐■邐－邋＾２邋Ｂ邋0邐■邐／邐■邐－邋１２邋Ｂ逡逑Ｖ００－邋＼邐／邋［１邋Ｉ邋－１｜１００－＾邋ｆ邋ｌ｜邋：ｒｌ逡逑１：邋｜邐｜｜Ｊ邋－１：邋｜邋＼邋／１｜｜邋１１１邋１逡逑：栜漏儒令“娜~栧濉觥板義顯路藎停錚睿簦楨臥路藎停錚睿簦楨義賢跡玻貝河衩咨詡淶慕滌炅坑耄繞驕露儒義希疲椋紓玻卞澹校潁澹悖椋穡椋簦幔簦椋錚鑠澹幔睿溴澹洌幔椋歟澹恚澹幔鑠澹簦澹恚穡澹潁幔簦酰潁邋澹洌酰潁椋睿玨義希螅穡潁椋睿玨澹恚幔椋邋澹紓潁錚鰨簦楨義鮮匝榍岸愿玫贗寥闌拘災(zāi)式脅舛ǎ檬匝櫚贗斂閔詈�，土诌m杷桑寥牢阱義希ね�，土葹E鋼飾橙樂事砝跡猛痢跺逋寥烙謝己瑡

本文編號：2712784