本文關(guān)鍵詞：氮肥管理對(duì)秸稈氮轉(zhuǎn)化和有效性影響

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【摘要】：為闡明秸稈氮素轉(zhuǎn)化和生物有效性及影響因素,本研究采用盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)相結(jié)合,利用~(15)N同位素示蹤技術(shù),研究氮肥管理和添加秸稈腐熟劑對(duì)秸稈氮轉(zhuǎn)化及生物有效性的影響,探明不同氮肥管理下秸稈氮和化肥氮對(duì)作物的貢獻(xiàn)及其后效差異,研究不同施肥模式下秸稈還田和不還田對(duì)冬小麥-夏玉米產(chǎn)量和土壤肥力的影響,旨在為秸稈還田下的氮肥管理提供科學(xué)依據(jù)。研究獲得以下主要結(jié)果:1.利用盆栽試驗(yàn)種植一季冬小麥和隨后兩茬夏玉米研究氮肥用量、化肥氮與有機(jī)肥氮(腐熟豬糞)配施和添加秸稈腐熟劑對(duì)~(15)N標(biāo)記玉米秸稈(~(15)N-秸稈)氮轉(zhuǎn)化和生物有效性影響。結(jié)果表明:1)冬小麥對(duì)~(15)N-秸稈氮的當(dāng)季利用率為7.14%~10.32%,第一茬玉米和第二茬玉米對(duì)殘留~(15)N-秸稈的利用率分別為3.75%~5.51%和2.28%~3.18%。三茬收獲后~(15)N-秸稈氮總利用率為13.13%~18.60%,土壤殘留率55.63%~69.16%,損失率17.26%~26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸稈氮的利用率,不同氮肥管理不影響當(dāng)季利用率和第二茬后效,氮肥減量(80%推薦氮)降低~(15)N-秸稈氮第一茬后效和總利用率,但若配施有機(jī)肥則提高利用率。添加腐熟劑提高~(15)N-秸稈氮當(dāng)季利用率和第一茬玉米殘效和三茬總利用率,降低秸稈氮的殘留率和損失率。2)冬小麥吸氮量來自~(15)N-秸稈氮的比例(%Ndfs)為6.30%~14.25%,施氮比不施氮減少%Ndfs,化肥氮與有機(jī)肥氮配施比單施氮肥提高%Ndfs,添加腐熟劑不影響整株的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分別為1.13%~3.73%和1.67%~5.97%,不施氮處理高于施氮處理,施氮處理間無差異,添加腐熟劑降低殘留~(15)N-秸稈氮的%Ndfs。3)冬小麥?zhǔn)斋@后土壤礦質(zhì)氮中%Ndfs為0.51%~2.80%,并隨氮肥用量增加而降低。土壤微生物量氮中%Ndfs為2.43%~2.54%,施氮處理間無差異。第一茬和第二茬玉米收獲后土壤礦質(zhì)氮中%Ndfs為0.66%~0.78%和0.45%~1.16%,微生物量氮中%Ndfs為1.97%~2.18%和1.32%~1.73%,施氮處理間差異不明顯。添加腐熟劑增加小麥和第一茬玉米收獲后土壤礦質(zhì)氮%Ndfs,減少土壤微生物量氮%Ndfs,不影響第二茬玉米收獲后土壤礦質(zhì)氮和微生物量氮%Ndfs。2.利用盆栽試驗(yàn)種植一季小麥和隨后一季夏玉米研究不同氮肥基/追比、化肥氮與有機(jī)肥氮(腐熟豬糞)配施下~(15)N-秸稈氮和~(15)N標(biāo)記尿素(~(15)N-尿素)氮轉(zhuǎn)化及其對(duì)作物吸收氮的貢獻(xiàn)及差異。結(jié)果表明:1)冬小麥對(duì)~(15)N-秸稈氮的利用率和殘留率為16.15%~18.08%和32.94%~54.00%,對(duì)~(15)N-尿素氮的利用率和殘留率為32.61%~39.55%和16.78%~40.03%。氮肥基追比越大,~(15)N-秸稈氮的利用率越高,而~(15)N-尿素氮的利用率越低,化肥氮與有機(jī)肥氮配施不影響~(15)N-秸稈氮的利用率,卻降低~(15)N-尿素氮的利用率。2)冬小麥返青期、抽穗期和成熟期吸氮量%Ndfs分別為9.55%~10.58%、8.30%~10.15%和8.28%~9.92%,來源于~(15)N-尿素的比例(%Ndfu)分別為18.62%~34.97%、26.67%~39.56%和23.77%~35.86%。氮肥基追比越大,冬小麥吸氮量中%Ndfs越高、%Ndfu越低,化肥氮與有機(jī)肥氮配施比單施化肥提高植株%Ndfs、降低%Ndfu。3)冬小麥返青期、抽穗期和成熟期土壤礦質(zhì)氮%Ndfs分別為0.73%~4.76%、0.34%~1.98%、0.60%~0.84%,土壤礦質(zhì)氮%Ndfu分別為1.48%~4.16%、1.38%~2.33%、0.97%~1.84%;微生物量氮%Ndfs分別為6.58%~13.24%、3.12%~3.68%、3.72%~4.26%,微生物量氮%Ndfu分別為8.11%~32.89%、5.73%~17.05%、4.64%~7.04%�；实c有機(jī)肥氮配施可以提高返青期和抽穗期土壤礦質(zhì)氮中%Ndfs、降低%Ndfu。微生物量氮%Ndfs只有返青期隨氮肥基/追比增加而下降,而微生物量氮%Ndfu在返青期和抽穗期隨基追比基/追增加而增加,而成熟期則相反。4)夏玉米對(duì)上季殘留~(15)N-秸稈氮和~(15)N-尿素氮的利用率分別為3.09%~4.68%和2.46%~3.53%。夏玉米吸氮量中%Ndfs和%Ndfu分別為2.71%~3.39%和3.58%~4.14%。玉米收獲后~(15)N-秸稈氮和~(15)N-尿素氮?dú)埩袈史謩e為29.74~31.84%和18.49~20.87%�；实c有機(jī)肥氮配施比單施化肥氮提高玉米對(duì)殘留~(15)N-秸稈氮的吸收利用。氮肥全部基施提高玉米對(duì)殘留~(15)N-秸稈氮和~(15)N-尿素氮的利用率。3.利用田間試驗(yàn)在冬小麥-夏玉米輪作體系下,研究秸稈還田和不還田條件下不同施肥模式對(duì)作物產(chǎn)量、氮素吸收和土壤肥力的影響。結(jié)果表明:1)在推薦施氮量的條件下,有機(jī)無機(jī)配施結(jié)合秸稈還田比秸稈不還田SX施化肥氮顯著增加夏玉米的籽粒和秸稈產(chǎn)量,提高冬小麥和夏玉米成熟期對(duì)氮素的吸收量。2)與秸稈不還田相比,秸稈還田顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤硝態(tài)氮和微生物量氮含量,增加土壤速效鉀含量,促進(jìn)了土壤β-葡萄糖苷酶、纖維二糖苷酶、β-木糖苷酶和乙酰氨基葡萄糖苷酶的活性。
【關(guān)鍵詞】：氮肥管理 ~(15)N標(biāo)記秸稈 ~(15)N標(biāo)記尿素 秸稈腐熟劑 氮素轉(zhuǎn)化 氮素有效性
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S141.4;S143.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 文獻(xiàn)綜述14-21
• 1.1.1 農(nóng)作物秸稈還田現(xiàn)狀14-15
• 1.1.2 農(nóng)作物秸稈的還田方式15-16
• 1.1.3 影響秸稈腐解的因素16-17
• 1.1.4 秸稈還田下的氮素轉(zhuǎn)化及有效性17-18
• 1.1.5 秸稈還田對(duì)氮素利用率的影響18-19
• 1.1.6 秸稈還田對(duì)作物產(chǎn)量的影響19-20
• 1.1.7 秸稈還田對(duì)土壤生物特性的影響20-21
• 1.2 研究意義21
• 1.3 研究內(nèi)容21-22
• 1.4 技術(shù)路線圖22-23
• 第二章 氮肥管理和添加秸稈腐熟劑對(duì)秸稈氮素轉(zhuǎn)化和有效性的影響23-33
• 2.1 材料與方法23-25
• 2.1.1 試驗(yàn)材料23-24
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24
• 2.1.3 盆栽試驗(yàn)24
• 2.1.4 測(cè)定項(xiàng)目及計(jì)算方法24-25
• 2.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)25
• 2.2 結(jié)果與分析25-30
• 2.2.1 小麥和玉米干物質(zhì)產(chǎn)量25-26
• 2.2.2 ~(15)N標(biāo)記玉米秸稈氮素的生物有效性26-28
• 2.2.3 ~(15)N標(biāo)記玉米秸稈氮素的去向28-29
• 2.2.4 對(duì)土壤礦質(zhì)氮和微生物量氮的影響29-30
• 2.3 討論30-32
• 2.4 小結(jié)32-33
• 第三章 不同氮肥管理下秸稈氮和化肥氮對(duì)作物的貢獻(xiàn)及其后效的差異33-46
• 3.1 材料與方法33-35
• 3.1.1 試驗(yàn)材料33
• 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)33
• 3.1.3 盆栽試驗(yàn)33-34
• 3.1.4 測(cè)定項(xiàng)目及計(jì)算方法34
• 3.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)34-35
• 3.2 結(jié)果與分析35-43
• 3.2.1 冬小麥生物量35
• 3.2.2 冬小麥吸收氮素的來源35-36
• 3.2.3 冬小麥不同生育期尿素氮和秸稈氮的去向36-40
• 3.2.4 不同生育期土壤氮來源于秸稈氮和尿素氮的比例40-41
• 3.2.5 氮肥管理對(duì)土壤酶活性的影響41-42
• 3.2.6 ~(15)N標(biāo)記秸稈氮和 ~(15)N標(biāo)記尿素氮的后效42-43
• 3.3 討論43-44
• 3.4 小結(jié)44-46
• 第四章 不同施肥模式下秸稈還田對(duì)冬小麥-夏玉米產(chǎn)量和土壤肥力的影響46-52
• 4.1 材料方法46-48
• 4.1.1 試驗(yàn)的基本情況46-47
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)47
• 4.1.3 測(cè)定項(xiàng)目和測(cè)定方法47
• 4.1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)47-48
• 4.2 結(jié)果與分析48-51
• 4.2.1 冬小麥－夏玉米產(chǎn)量48-49
• 4.2.2 冬小麥－夏玉米對(duì)氮素的吸收49
• 4.2.3 土壤肥力狀況49-51
• 4.3 討論51
• 4.4 小結(jié)51-52
• 第五章 結(jié)論52-54
• 5.1 全文主要結(jié)論52-53
• 5.2 問題53
• 5.3 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-62
• 致謝62-63
• 作者簡歷63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：720123