【摘要】：針對成都平原區(qū)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)強度大、集約化程度高,種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廢棄物產(chǎn)生量大,且長期的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)分離導(dǎo)致其得不到有效的利用而引發(fā)了系列的區(qū)域環(huán)境危害。因此本研究在成都平原稻麥輪作區(qū),通過養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)廢棄物中豬糞的氮素替代化肥氮,探討其農(nóng)田投入下,稻-麥輪作體系作物生長響應(yīng)、稻-麥輪作體系氮素吸收轉(zhuǎn)運和利用特征、氮素在農(nóng)田土壤中的形態(tài)轉(zhuǎn)化特征,為區(qū)域的種養(yǎng)廢棄物農(nóng)田合理用量提供參考,對于保障成都平原區(qū)種養(yǎng)業(yè)健康發(fā)展和資源環(huán)境可持續(xù)有重要的意義。本文采用田間定位試驗,分別開展秸稈還田容量試驗(不施肥、不還田(對照)、半量還田、全量還田、1.5倍量秸稈還田)；豬糞還田容量試驗(不施肥、不施氮、100%化肥氮、25%豬糞氮+75%化肥氮、50%豬糞氮+50%化肥氮、100%豬糞氮、150%豬糞氮、200%豬糞氮)；全量秸稈還田條件下豬糞還田容量試驗(不施氮、100%化肥氮、25%豬糞氮+75%化肥氮、50%豬糞氮+50%化肥氮、100%豬糞氮；)。分別研究了不同秸稈和豬糞用量和全量秸稈還田不同豬糞還田量條件下,稻-麥作物生長及產(chǎn)量特征的響應(yīng)特征、稻-麥輪作體系作物的氮素吸收利用特征、稻-麥輪作下土壤有機氮形態(tài)和無機氮形態(tài)的轉(zhuǎn)化特征。(1)秸稈還田容量試驗研究表明：秸稈還田(較對照(無秸稈還田處理)提高了小麥和水稻產(chǎn)量,小麥增產(chǎn)8.4%-19.6%,增產(chǎn)幅度隨秸稈還田量的增加而增加,水稻增產(chǎn)4.3%-17.1%,增產(chǎn)幅度隨秸稈還田量的增加而減少。秸稈還田促進小麥和水稻的生長,增加小麥和水稻氮素吸收和籽粒氮素累積；秸稈還田抑制了水稻前期(拔節(jié)期)生長和氮素累積,促進生育后期生長和氮素累積,水稻氮素吸收量和籽粒的氮素累積量均隨秸稈還田量增加而減少。秸稈還田較對照(無秸稈還田處理)提高了稻-麥輪作體系的產(chǎn)量、氮素表觀利率、和氮素農(nóng)學(xué)利用效率,其分別增加10%-13.8%、19.5%-26.7%和6.71-8.21 kg/kg,在整個麥-稻輪作體系,其中半量還田最有利提高于稻麥輪作體系的產(chǎn)量和氮素利用效率,但半量秸稈和全量秸稈還田相比,產(chǎn)量以及氮素利用效率差異均不顯著。綜合考慮秸稈資源存量情況、作物產(chǎn)量和氮素利用效率,初步認為,秸稈全量還田較適宜成都平原麥-稻輪作區(qū),有利于實現(xiàn)作物高產(chǎn),氮素利用高效。(2)豬糞替代氮肥當量試驗研究表明：當豬糞氮替代率大于100%時,則顯著抑制了水稻生育前期的生長,主要表現(xiàn)為株高和生物量的降低,而隨著生育期推進,抑制作用減弱,而對于小麥的生長反而有促進作用,豬糞50%替代氮替代當量最有利于水稻和小麥的生長；且增產(chǎn)顯著(P0.05),增產(chǎn)主要貢獻主要是稻-麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)增加,輪作體系氮素的表觀利用率、氮素收獲指數(shù)和偏生產(chǎn)力均表現(xiàn)為最高。而豬糞氮替代率大于100%時處理顯著減產(chǎn)(P0.05),表現(xiàn)為收獲指數(shù)降低,但其處理后土壤酸解總氮、氨基酸態(tài)氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮顯著高于常規(guī)化肥處理,表現(xiàn)出明顯的土壤培肥效應(yīng),但增加了土壤氮素的流失風險,綜上所述,在成都平原稻-麥輪作區(qū)化肥氮50%和豬糞氮50%的配比模式有利于作物高產(chǎn)和氮素高效。(3)秸稈全量還田條件下,不同的豬糞用量對稻麥作物生長影響較大,其中高量豬糞100%替代顯著抑制了水稻生育前期的生長,表現(xiàn)為水稻株高和生物量的降低,小麥季則表現(xiàn)促進其各生育期的生長；從產(chǎn)量來看,50%豬糞氮替代化肥氮在水稻季增產(chǎn)最大,較對照增產(chǎn)4.81%,而100%替代在水稻季減產(chǎn)5.13%,且收獲指數(shù)顯著降低,稻草產(chǎn)量增加,小麥季則表現(xiàn)為豬糞投入量越大則增產(chǎn)效應(yīng)越明顯,綜合整個稻-麥輪作周期50%豬糞氮替代化肥氮處理增產(chǎn)最大,較對照增產(chǎn)5.3%,且提高了水稻和在各個生育期的氮素吸收累積,增加了氮素在稻-麥籽粒中的分配比例和氮素的表觀利用率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力；提高了稻季生育前期的土壤銨態(tài)氮濃度表明有利于氮素在土壤中的保存,降低氮素的流失風險,對于有機氮而言氮形態(tài)對于豬糞投入條件下的響應(yīng)并不明顯。初步認為,秸稈全量還田條件下,50%豬糞氮+50%化肥氮的施用模式有利于成都平原稻-麥輪作區(qū)。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S141
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 文獻綜述
        1.2.1 豬糞和秸稈資源概況及其利用現(xiàn)狀
        1.2.2 豬糞和秸稈還田對農(nóng)田生產(chǎn)效應(yīng)的影響
        1.2.3 豬糞和秸稈還田對農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)的影響
    1.3 研究目標
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 技術(shù)路線
第二章 秸稈還田量對稻-麥輪作體系作物產(chǎn)量及氮素吸收利用效率的影響
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗設(shè)計
        2.2.2 樣品采集與測定項目
        2.2.3 相關(guān)參數(shù)計算
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 秸稈還田量對作物產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響
        2.3.2 秸稈還田量對作物氮素的吸收累積的影響
        2.3.3 秸稈還田量對作物氮素的器官分配特征的影響
        2.3.4 秸稈還田量對麥-稻輪作體系產(chǎn)量及氮素的利用效率的影響
    2.4 討論與小結(jié)
第三章 豬糞施用量對稻-麥輪作體系作物產(chǎn)量及氮素吸收利用及土壤氮素形態(tài)特征的影響
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 研究區(qū)概況
        3.2.2 供試材料
        3.2.3 試驗設(shè)計
        3.2.4 項目測定與方法
        3.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 豬糞施用量對稻麥作物生長及其產(chǎn)量的影響
        3.3.2 豬糞施用量對稻麥氮素吸收利用的影響
        3.3.3 豬糞施用量對稻-麥輪作條件下土壤氮素形態(tài)特征的影響
    3.4 討論與小結(jié)
第四章 秸稈全量還田下豬糞用量對稻-麥輪作體系作物產(chǎn)量及氮素吸收利用及土壤氮素形態(tài)特征的影響
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 研究區(qū)概況
        4.2.2 供試材料
        4.2.3 試驗設(shè)計
        4.2.4 項目測定與方法
        4.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 秸稈全量還田下豬糞施用量對稻麥作物生長及其產(chǎn)量的影響
        4.3.2 秸稈全量還田下豬糞施用量對對稻麥氮素吸收利用的影響
        4.3.3 秸稈全量還田下豬糞施用量對稻-麥土壤氮素形態(tài)特征的影響
    4.4 討論與小結(jié)
第五章 全文主要結(jié)論與研究展望
    5.1 全文主要結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文

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