【摘要】：黃土高原是我國傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū),該地區(qū)土壤貧瘠,肥力低下,作物產(chǎn)量低。為了獲得更多的糧食,人們長期過量地施用化肥,給土壤和環(huán)境帶來了一系列不利地影響。有機無機肥配施可顯著提高土壤酶活性,改善土壤的養(yǎng)分供應狀況。深入理解不同氮肥用量配施有機肥下土壤的生物化學性狀,為充分發(fā)揮肥料效益,實現(xiàn)黃土高原冬小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供科學施肥依據(jù)。本試驗的試驗作物為冬小麥。采用裂區(qū)試驗,設置5個氮肥用量(0、75、150、225、300 kg N/ha),配施或不施有機肥(30 t/ha)。在冬小麥分蘗、拔節(jié)、抽穗、灌漿期,分別取0 20 cm土層土壤樣品,在播前和成熟期分別取0 200 cm土層土壤樣品,采用常規(guī)的方法測定土壤養(yǎng)分及酶活性。在收獲期,測定了冬小麥的籽粒產(chǎn)量、地上部生物量以及籽粒中的養(yǎng)分含量。試驗結果如下:(1)在施用有機肥的條件下配施化肥,可顯著提高籽粒產(chǎn)量,相比與單施化肥處理可提高12.5%,而且配施有機肥可以節(jié)省8.7%的氮肥投入,并保證冬小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。此外,隨著施氮量的增加,冬小麥產(chǎn)量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。其中以N150+M處理最佳。說明只有適量施用氮肥,小麥產(chǎn)量才能達到最佳水平,而施氮量過高或者過低對小麥產(chǎn)量的提高都會有限制。通過對小麥的構成三要素進行分析發(fā)現(xiàn),相較與單施化肥處理,無機有機肥的聯(lián)合施用可使冬小麥顯著增加10.3%的有效穗數(shù),而對穗粒數(shù)、千粒重無顯著性影響。(2)適當?shù)挠袡C無機肥配施比例可以促進小麥對氮磷鉀素的協(xié)同吸收。相比較與單施化肥處理,配施有機肥的冬小麥籽粒的含磷量,籽粒吸氮量,籽粒、莖葉、穎殼吸磷量和籽粒、莖葉、穎殼的吸鉀量可顯著提高,分別提高6.7%、11.9%、23.2%、58.9%、33.3%、12.1%、45.2%、27.6%。且在配施有機肥的條件下,當施氮量超過75kg N/ha時,各處理間的吸氮量、吸鉀量和吸磷量無顯著性差異。(3)合理的氮肥用量配施有機肥料對土壤酶活性有明顯的激發(fā)效應。與單施化肥處理相比較,有機無機肥配施的土壤蔗糖酶、脲酶以及堿性磷酸酶活性可顯著提高,2016 2018年兩年平均提高4.5%、3.5%、4.2%,而過氧化氫酶在2016 2017年無顯著性差異,2017 2018年顯著提高3.0%。說明有機肥對土壤生物影響的累積效應慢慢地體現(xiàn)了出來。此外,整體而言隨著施氮量的增加土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性均呈先增后降的趨勢,其中以N150+M處理最佳;而土壤脲酶活性隨施氮量的增加呈先增加后穩(wěn)定的趨勢,以N(255~300)+M處理效果最好。(4)在冬小麥整個生長期,有機無機肥料配施處理可顯著提高0 20 cm土層土壤處的全氮、有機質(zhì)、有效磷以及速效鉀含量,2016 2018年兩年平均增加34.6%、24.0%、190.0%、39.9%。另外,與單施化肥處理相比,當施氮量的范圍在0 150 kg N/ha時,配施有機肥處理可顯著增加0 20 cm土層土壤處的土壤含水量以及硝態(tài)氮含量;當施氮量在225 300 kg N/ha時配施有機肥處理會加劇深層80 100 cm土層土壤水分的消耗,同時也會造成硝態(tài)氮向深層淋失的風險。說明適量氮肥配施有機肥既有培肥土壤的作用,又能減輕過量硝態(tài)氮殘留帶來的環(huán)境問題。綜上可知,30 t/ha的有機肥料與150 kg N/ha用量的氮肥配施,有利于培肥土壤,保證小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),減少環(huán)境污染,增強該地區(qū)的冬小麥土壤生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S158;S154.2;S512.1

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