耕作方式和包膜尿素對夏玉米田土壤N 2 O排放的影響
發(fā)布時間:2021-11-04 15:15
耕作措施和氮肥的應用對農(nóng)田作物產(chǎn)量的提高發(fā)揮著重要的作用,但氮肥施用過量或施用方式不當會導致生態(tài)環(huán)境的污染,比如N2O等溫室氣體的排放。本試驗于2011-2013年在山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學實驗站(36.16°N,117.15°E)進行,研究了在兩種耕作方式(旋耕、旋耕后深松)下,不同尿素類型(包膜尿素、普通尿素)于不同施肥時期對玉米田土壤N2O排放、土壤氮素轉化及玉米產(chǎn)量的影響。主要研究結果如下:1耕作方式對土壤N2O排放的影響深松和旋耕等耕作方式對土壤N2O排放的影響主要在發(fā)生在耕作后30d或40d內(nèi),且受降水或灌溉的影響較大,與深松處理相比,旋耕處理在降雨后的N2O排放速率更高。因此,耕作后降雨較少的年份(2012年)N2O的累計排放量表現(xiàn)為:深松>旋耕,而降水較多的年份(2013年)則相反。增加土壤WFPS有利于激發(fā)土壤N2O排放速率,但隨著土壤含氮量的降低,WFPS對土壤N2O排放的激發(fā)效應迅速下降。2尿素對土壤N2O排放的影響施用尿素能增加土壤中N2O排放通量,尤其是樹脂包膜尿素。包膜尿素的施用雖降低了施肥初期的N2O排放量,但其累計排放量顯著增加;然而,改變包膜尿素的施用時...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
符號說明
摘要
Abstract
1 前言
1.1 目的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土壤有機氮的轉化
1.2.1.1 土壤有機氮的礦化
1.2.1.2 尿素分解過程
1.2.1.3 脲酶
1.2.2 土壤中 N_2O 的產(chǎn)生機理
1.2.2.1 硝化作用
1.2.2.2 反硝化作用
1.2.3 影響土壤 N_2O 排放的因素
1.2.3.1 土壤水分和通氣狀況
1.2.3.2 土壤質(zhì)地
1.2.3.3 土壤 pH
1.2.3.4 土壤溫度
1.2.3.5 肥料
1.2.3.6 耕作措施
1.2.3.7 作物
1.2.4 控釋肥的研究現(xiàn)狀
1.2.4.1 控釋肥對氮素釋放的影響
1.2.4.2 控釋肥對 N_2O 排放的影響
1.2.5 深松耕作法
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設計
2.3 試驗測定項目及方法
2.3.1 土壤 N_2O 排放通量及土壤相關水分、溫度的測定
2.3.1.1 土壤 N_2O 排放的測定和相關計算
2.3.1.2 土壤孔隙水含量測定
2.3.1.3 土壤 10 cm 地溫的測定
2.3.2 土壤化學指標的測定
2.3.2.1 土壤硝態(tài)氮的測定
2.3.2.2 土壤銨態(tài)氮的測定
2.3.2.3 土壤脲酶活性的測定
2.3.3 土壤孔隙度/容重
2.3.4 土壤反/硝化細菌活性的測定
2.3.4.1 表層土壤(0-10 cm)硝化速率
2.3.4.2 不同生育時期耕層土壤(0-20 cm)硝化細菌/反硝化細菌數(shù)量
2.3.5 玉米產(chǎn)量的測定
2.3.6 氮肥農(nóng)學效率的計算
2.4 數(shù)據(jù)處理
3 結果與分析
3.1 年際間玉米田土壤 N_2O 排放通量的變化
3.1.1 玉米生育期內(nèi)氣溫、降水量、土壤地溫以及土壤 WFPS 的變化
3.1.2 土壤 N_2O 排放速率的變化趨勢
3.1.2.1 尿素基施條件下土壤 N_2O 排放速率的變化趨勢
3.1.2.2 改變尿素施肥時期條件下土壤 N_2O 排放速率的變化趨勢
3.1.3 土壤 N_2O 累計排放量的變化趨勢
3.1.4 耕作方式和尿素對土壤 N_2O 累計排放量的方差分析
3.2 耕作方式對土壤 N_2O 排放的影響
3.2.1 不同耕作條件下土壤容重和土壤水分的變化
3.2.2 不同生育階段土壤 WFPS 與土壤 N_2O 排放速率的相關性分析
3.3 尿素對土壤 N_2O 排放的影響
3.3.1 不同處理土壤氮素轉化過程的變化動態(tài)
3.3.1.1 0-40 cm 土層硝態(tài)氮的變化動態(tài)
3.3.1.2 0-40 cm 土層銨態(tài)氮的變化動態(tài)
3.3.1.3 0-40 cm 土層脲酶活性的變化動態(tài)
3.3.1.4 0-20 cm 土層反硝化細菌數(shù)量的變化動態(tài)
3.3.1.5 0-20 cm 土層亞硝酸細菌數(shù)量的變化動態(tài)
3.3.1.6 0-10 cm 土層硝化速率的變化動態(tài)
3.3.2 土壤氮素轉化與土壤 N_2O 排放速率的相關性分析
3.3.2.1 土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量與 N_2O 排放速率的相關性分析
3.3.2.2 土壤硝化作用及反/硝化細菌數(shù)量與土壤 N_2O 排放的相關性分析
3.4 年際間耕作方式和尿素處理對玉米產(chǎn)量的影響
3.4.1 夏玉米產(chǎn)量和氮肥利用效率
3.4.2 耕作方式和尿素因素對玉米產(chǎn)量的方差分析
3.4.3 土壤 N_2O 偏排放量
4 討論
4.1 耕作方式對土壤 N_2O 排放的影響
4.2 尿素對土壤 N_2O 排放的影響
4.2.1 尿素類型對土壤 N_2O 排放的影響
4.2.2 施肥時期對土壤 N_2O 排放的影響
4.3 耕作方式和尿素對土壤氮素轉化的影響
4.4 耕作方式和尿素對玉米產(chǎn)量的影響
5 結論
5.1 耕作方式對土壤 N_2O 排放的影響
5.2 尿素對土壤 N_2O 排放的影響
5.3 耕作方式和尿素對土壤氮素轉化的影響
5.4 耕作方式和尿素對玉米產(chǎn)量的影響
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃土丘陵區(qū)不同植被土壤氮素轉化微生物生理群特征及差異[J]. 邢肖毅,黃懿梅,安韶山,閆浩. 生態(tài)學報. 2013(18)
[2]控釋肥施用對小麥生長期N2O排放的影響[J]. 紀洋,劉剛,馬靜,李小平,徐華,蔡祖聰. 土壤學報. 2012(03)
[3]氮肥對稻田土壤反硝化細菌群落結構和豐度的影響[J]. 宋亞娜,林智敏,林艷. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2012(01)
[4]夏玉米根系密集區(qū)與行間N2O濃度及與氨氧化細菌和反硝化細菌數(shù)量的關系[J]. 保瓊莉,巨曉棠. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2011(05)
[5]控釋肥及其與尿素配合施用對水稻生長期N2O排放的影響[J]. 紀洋,張曉艷,馬靜,李小平,徐華,蔡祖聰. 應用生態(tài)學報. 2011(08)
[6]我國緩/控釋肥研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 王恩飛,崔智多,何璐,肖傳緒,莫海濤,張小勇. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2011(21)
[7]農(nóng)田土壤主要溫室氣體(CO2、CH4、N2O)的源/匯強度及其溫室效應研究進展[J]. 張玉銘,胡春勝,張佳寶,董文旭,王玉英,宋利娜. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2011(04)
[8]施氮模式對冬小麥/夏玉米產(chǎn)量及氮素利用的影響[J]. 王小明,謝迎新,王永華,王晨陽,朱云集,郭天財. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2011(03)
[9]深松和尿素類型對不同玉米品種水分利用效率的影響[J]. 胡恒宇,李增嘉,寧堂原,王瑜,田慎重,仲惟磊,張總正. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2011(09)
[10]耕作措施對華北地區(qū)冬小麥田N2O排放的影響[J]. 黃光輝,張明園,陳阜,張海林. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2011(02)
碩士論文
[1]黃淮海平原農(nóng)田土壤CO2和N2O釋放及區(qū)域模擬評價研究[D]. 李虎.中國農(nóng)業(yè)科學院 2006
本文編號:3475985
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
符號說明
摘要
Abstract
1 前言
1.1 目的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土壤有機氮的轉化
1.2.1.1 土壤有機氮的礦化
1.2.1.2 尿素分解過程
1.2.1.3 脲酶
1.2.2 土壤中 N_2O 的產(chǎn)生機理
1.2.2.1 硝化作用
1.2.2.2 反硝化作用
1.2.3 影響土壤 N_2O 排放的因素
1.2.3.1 土壤水分和通氣狀況
1.2.3.2 土壤質(zhì)地
1.2.3.3 土壤 pH
1.2.3.4 土壤溫度
1.2.3.5 肥料
1.2.3.6 耕作措施
1.2.3.7 作物
1.2.4 控釋肥的研究現(xiàn)狀
1.2.4.1 控釋肥對氮素釋放的影響
1.2.4.2 控釋肥對 N_2O 排放的影響
1.2.5 深松耕作法
2 材料與方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗設計
2.3 試驗測定項目及方法
2.3.1 土壤 N_2O 排放通量及土壤相關水分、溫度的測定
2.3.1.1 土壤 N_2O 排放的測定和相關計算
2.3.1.2 土壤孔隙水含量測定
2.3.1.3 土壤 10 cm 地溫的測定
2.3.2 土壤化學指標的測定
2.3.2.1 土壤硝態(tài)氮的測定
2.3.2.2 土壤銨態(tài)氮的測定
2.3.2.3 土壤脲酶活性的測定
2.3.3 土壤孔隙度/容重
2.3.4 土壤反/硝化細菌活性的測定
2.3.4.1 表層土壤(0-10 cm)硝化速率
2.3.4.2 不同生育時期耕層土壤(0-20 cm)硝化細菌/反硝化細菌數(shù)量
2.3.5 玉米產(chǎn)量的測定
2.3.6 氮肥農(nóng)學效率的計算
2.4 數(shù)據(jù)處理
3 結果與分析
3.1 年際間玉米田土壤 N_2O 排放通量的變化
3.1.1 玉米生育期內(nèi)氣溫、降水量、土壤地溫以及土壤 WFPS 的變化
3.1.2 土壤 N_2O 排放速率的變化趨勢
3.1.2.1 尿素基施條件下土壤 N_2O 排放速率的變化趨勢
3.1.2.2 改變尿素施肥時期條件下土壤 N_2O 排放速率的變化趨勢
3.1.3 土壤 N_2O 累計排放量的變化趨勢
3.1.4 耕作方式和尿素對土壤 N_2O 累計排放量的方差分析
3.2 耕作方式對土壤 N_2O 排放的影響
3.2.1 不同耕作條件下土壤容重和土壤水分的變化
3.2.2 不同生育階段土壤 WFPS 與土壤 N_2O 排放速率的相關性分析
3.3 尿素對土壤 N_2O 排放的影響
3.3.1 不同處理土壤氮素轉化過程的變化動態(tài)
3.3.1.1 0-40 cm 土層硝態(tài)氮的變化動態(tài)
3.3.1.2 0-40 cm 土層銨態(tài)氮的變化動態(tài)
3.3.1.3 0-40 cm 土層脲酶活性的變化動態(tài)
3.3.1.4 0-20 cm 土層反硝化細菌數(shù)量的變化動態(tài)
3.3.1.5 0-20 cm 土層亞硝酸細菌數(shù)量的變化動態(tài)
3.3.1.6 0-10 cm 土層硝化速率的變化動態(tài)
3.3.2 土壤氮素轉化與土壤 N_2O 排放速率的相關性分析
3.3.2.1 土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量與 N_2O 排放速率的相關性分析
3.3.2.2 土壤硝化作用及反/硝化細菌數(shù)量與土壤 N_2O 排放的相關性分析
3.4 年際間耕作方式和尿素處理對玉米產(chǎn)量的影響
3.4.1 夏玉米產(chǎn)量和氮肥利用效率
3.4.2 耕作方式和尿素因素對玉米產(chǎn)量的方差分析
3.4.3 土壤 N_2O 偏排放量
4 討論
4.1 耕作方式對土壤 N_2O 排放的影響
4.2 尿素對土壤 N_2O 排放的影響
4.2.1 尿素類型對土壤 N_2O 排放的影響
4.2.2 施肥時期對土壤 N_2O 排放的影響
4.3 耕作方式和尿素對土壤氮素轉化的影響
4.4 耕作方式和尿素對玉米產(chǎn)量的影響
5 結論
5.1 耕作方式對土壤 N_2O 排放的影響
5.2 尿素對土壤 N_2O 排放的影響
5.3 耕作方式和尿素對土壤氮素轉化的影響
5.4 耕作方式和尿素對玉米產(chǎn)量的影響
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃土丘陵區(qū)不同植被土壤氮素轉化微生物生理群特征及差異[J]. 邢肖毅,黃懿梅,安韶山,閆浩. 生態(tài)學報. 2013(18)
[2]控釋肥施用對小麥生長期N2O排放的影響[J]. 紀洋,劉剛,馬靜,李小平,徐華,蔡祖聰. 土壤學報. 2012(03)
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[4]夏玉米根系密集區(qū)與行間N2O濃度及與氨氧化細菌和反硝化細菌數(shù)量的關系[J]. 保瓊莉,巨曉棠. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2011(05)
[5]控釋肥及其與尿素配合施用對水稻生長期N2O排放的影響[J]. 紀洋,張曉艷,馬靜,李小平,徐華,蔡祖聰. 應用生態(tài)學報. 2011(08)
[6]我國緩/控釋肥研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 王恩飛,崔智多,何璐,肖傳緒,莫海濤,張小勇. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2011(21)
[7]農(nóng)田土壤主要溫室氣體(CO2、CH4、N2O)的源/匯強度及其溫室效應研究進展[J]. 張玉銘,胡春勝,張佳寶,董文旭,王玉英,宋利娜. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2011(04)
[8]施氮模式對冬小麥/夏玉米產(chǎn)量及氮素利用的影響[J]. 王小明,謝迎新,王永華,王晨陽,朱云集,郭天財. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2011(03)
[9]深松和尿素類型對不同玉米品種水分利用效率的影響[J]. 胡恒宇,李增嘉,寧堂原,王瑜,田慎重,仲惟磊,張總正. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2011(09)
[10]耕作措施對華北地區(qū)冬小麥田N2O排放的影響[J]. 黃光輝,張明園,陳阜,張海林. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2011(02)
碩士論文
[1]黃淮海平原農(nóng)田土壤CO2和N2O釋放及區(qū)域模擬評價研究[D]. 李虎.中國農(nóng)業(yè)科學院 2006
本文編號:3475985
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