【摘要】：紫色土是我國重要的糧食生產(chǎn)土壤之一,但從全國第二次土壤普查結(jié)果看,紫色土氮素含量普遍偏低,并且近年來紫色土的墾殖率和復(fù)種指數(shù)提高,加速了紫色土中氮素的流失,這使得氮素成為限制紫色土農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的營養(yǎng)元素。而綠肥作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)氮源,對改善土壤氮素營養(yǎng)狀況有良好作用。本文選擇紫色土上常見的蠶豆作為綠肥材料,采用兩種綠肥利用方式:翻壓和覆蓋。通過室內(nèi)恒溫恒濕好氣培養(yǎng)試驗研究蠶豆綠肥對紫色土氮素礦化作用、硝化作用和氮素轉(zhuǎn)化微生物數(shù)量的影響,揭示蠶豆綠肥改善紫色土氮素肥力的過程;通過春玉米盆栽實驗的方法研究了減氮配施蠶豆綠肥對紫色土上春玉米氮素吸收利用的影響,以期明確蠶豆綠肥在生產(chǎn)上的應(yīng)用價值。總之,本研究旨在為改善紫色土氮素肥力及明確蠶豆綠肥在實際生產(chǎn)中的價值提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)蠶豆綠肥覆蓋或翻壓均促進(jìn)了紫色土土壤NH4+-N含量、土壤礦質(zhì)氮含量和土壤凈氮礦化量的增加,且在一定范圍內(nèi)有隨綠肥施用量增加而增加的趨勢。所用綠肥處理的三者呈現(xiàn)類似變化趨勢,即在0-21 d內(nèi)變化較大,21 d后變化緩慢。就最大峰值而言,以上三者均表現(xiàn)為FY1.8FG3.0、FY3.0FG1.8FY0.6FG0.6。所有綠肥處理的NO3--N含量均隨時間推遲而呈現(xiàn)先降低再迅速增加和緩慢增加的趨勢;綠肥覆蓋處理的NO3--N含量在第7 d和第63 d分別出現(xiàn)最小值和最大值,綠肥翻壓處理的NO3--N含量在第5 d和56 d或63 d分別出現(xiàn)最小值和最大值,就最大值而言,土壤NO3--N含量表現(xiàn)為FG3.0、FG1.8FY3.0、FY0.6、FY1.8FG0.6。綠肥覆蓋或翻壓均提高了土壤全氮和有機(jī)質(zhì)含量;相同綠肥用量下,綠肥翻壓處理的土壤全氮和有機(jī)質(zhì)含量明顯高于綠肥覆蓋處理的土壤全氮和有機(jī)質(zhì)含量。(2)所有處理土壤硝化率隨時間呈“S”形變化,可劃分為1-7 d遲緩階段、7-28d快速上升階段和28-63 d平穩(wěn)階段。在1-14 d內(nèi),土壤硝化率表現(xiàn)為綠肥覆蓋處理綠肥翻壓處理;21-63 d,綠肥覆蓋或翻壓均明顯提高了土壤硝化率,且35 d后土壤硝化率有隨綠肥施用量增加而增加的趨勢;28-63 d,所有綠肥處理的土壤硝化率均超過了90%。蠶豆綠肥覆蓋或翻壓均顯著提高了紫色土土壤的氨氧化潛勢和土壤硝化強(qiáng)度,且隨綠肥用量增加而增加;但綠肥翻壓量超過1.8%后,其硝化強(qiáng)度不再顯著增加。相同綠肥用量下,綠肥翻壓處理的土壤氨氧化潛勢和土壤硝化強(qiáng)度大于綠肥覆蓋處理的。(3)蠶豆綠肥覆蓋或翻壓均促進(jìn)了土壤好氣性自生固氮菌數(shù)量、氨化細(xì)菌數(shù)量、硝化細(xì)菌數(shù)量和反硝化細(xì)菌數(shù)量的增長。其中好氣性自生固氮菌數(shù)量和硝化細(xì)菌數(shù)量隨培養(yǎng)時間推進(jìn)呈上升趨勢,而氨化細(xì)菌數(shù)量和反硝化細(xì)菌數(shù)量隨培養(yǎng)時間推進(jìn)呈下降趨勢。好氣性自生固氮菌數(shù)量隨綠肥用量增加而增加;而氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌隨綠肥用量的變化規(guī)律不明顯。相同綠肥用量下,綠肥翻壓對紫色土好氣性自生固氮菌和氨化細(xì)菌數(shù)量的增加效應(yīng)大于綠肥覆蓋。(4)減氮15%配施蠶豆綠肥覆蓋或翻壓均促進(jìn)了成熟期春玉米地上部干物質(zhì)積累、氮素積累和籽粒產(chǎn)量,減氮15%配施蠶豆綠肥覆蓋對干物質(zhì)和氮素積累作用顯著好于蠶豆綠肥翻壓,但籽粒產(chǎn)量之間兩者無顯著差異。減氮30%配施蠶豆綠肥翻壓也能顯著促進(jìn)春玉米地上部干物質(zhì)積累。春玉米籽粒中的氮素有40.18~92.21%來源于營養(yǎng)器官中的氮素轉(zhuǎn)移,其中葉片和莖桿+葉鞘的氮素轉(zhuǎn)運貢獻(xiàn)率較大,分別為17.99~50.62%和11.32~28.00%;而苞葉和穗軸的籽粒轉(zhuǎn)運率較小,分別為0.41~14.49%和4.44~9.80%。從春玉米地上部總氮素轉(zhuǎn)運來看,與F100相比,減氮15%和30%配施蠶豆綠肥覆蓋或翻壓均有助于氮素轉(zhuǎn)運量增加,且綠肥翻壓效果好于綠肥覆蓋;減氮30%下配施蠶豆綠肥覆蓋或翻壓有助于氮素轉(zhuǎn)運貢獻(xiàn)率的增加。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S142.1;S513

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