【摘要】：隨著人口的增長(zhǎng),亟需提高農(nóng)作物產(chǎn)量來緩解糧食供應(yīng)問題,而施用氮肥能夠顯著提高作物產(chǎn)量,因此氮肥過量投入現(xiàn)象較為明顯。氮肥的過量投入會(huì)增加氮肥的損失從而導(dǎo)致周圍水體加劇富營(yíng)養(yǎng)化,嚴(yán)重破壞水體環(huán)境。巢湖水體近些年富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重,但是目前對(duì)于巢湖的研究缺乏長(zhǎng)期的定位監(jiān)測(cè),同時(shí)也缺少氮肥投入閾值方面的研究,針對(duì)以上問題,本研究在巢湖流域選擇了適當(dāng)?shù)牡钧溳喿鏖L(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn),并且在此基礎(chǔ)上,設(shè)置了不同的梯度氮肥水平,采集分析了降雨徑流、淋溶水樣、氨揮發(fā)、作物收獲后植株秸稈和籽粒以及土壤等樣品,得出了巢湖流域農(nóng)田不同施氮水平下氮流失規(guī)律特征和氮肥利用情況,測(cè)算出了相應(yīng)流失系數(shù),進(jìn)而提出了保障農(nóng)田環(huán)境安全及糧食生產(chǎn)安全的氮肥投入閾值。主要的研究結(jié)果如下:1、施氮肥和不施氮肥相比能夠顯著提高小麥和水稻的產(chǎn)量。125%N(施氮量262.5 kg/hm~2)和150%N(施氮量315 kg/hm~2)處理下小麥的產(chǎn)量最高,三年分別為3502 kg/hm~2、4172 kg/hm~2、3777 kg/hm~2。100%N(施氮量225 kg/hm~2)和125%N(施氮量281.25 kg/hm~2)處理下水稻的產(chǎn)量最高,三年分別為8478 kg/hm~2、7889 kg/hm~2、8819 kg/hm~2。氮肥的過量投入并不能使產(chǎn)量達(dá)到最高,在一定程度上還會(huì)降低小麥和水稻的產(chǎn)量。2、小麥植株和水稻植株的氮素積累量與施氮量呈現(xiàn)明顯的正相關(guān),但對(duì)氮素的利用表現(xiàn)為降低的趨勢(shì)。小麥氮素累積量為20.27-137.37 kg/hm~2,小麥氮肥利用率約在19%-33%之間;水稻氮素累積量為63.96-227.74 kg/hm~2,水稻氮肥利用率約在23%-39%之間。3、施肥之后第一天田面水全氮的濃度都達(dá)到頂峰,一周之后田面水全氮濃度降至最低并趨于穩(wěn)定。三年間各處理濃度最高分別達(dá)到2012年為9.20-173.75 mg/L,2013年為11.26-194.18 mg/L,2014年為12.45-154.21 mg/L。N空白處理田面水全氮濃度變化不大,其他高氮處理田面水中全氮濃度顯著高于低氮處理。由此可見,在施肥后一周內(nèi)控制氮素的流失很有必要。4、小麥及水稻季氮素徑流流失規(guī)律為隨著施氮量的增加而增加。施氮肥增加了氮素的流失,小麥季氮素流失量為5.78-23.98 kg/hm~2,流失率達(dá)到1.84%-5.78%,水稻季氮素流失量為6.85-15.42 kg/hm~2,流失率達(dá)到0.74%-3.89%,相比之下水稻季的徑流流失量低于小麥季。5、水稻季氮素淋溶流失規(guī)律為隨著施氮量的增加淋溶水中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及總氮濃度隨之增加。施氮肥顯著增加了淋溶水中不同形態(tài)氮的濃度。銨態(tài)氮多集聚在20-40 cm土層,自上而下逐漸降低,而硝態(tài)氮在90 cm土層中居多,自上而下逐漸增加,可見氮素的淋溶主要以硝態(tài)氮形式淋失。在施基肥、分蘗肥和穗肥五天左右,總氮的濃度達(dá)到最大值,之后開始降低。總氮的淋溶量在5.74-27.57 kg/hm~2之間,淋溶流失率達(dá)到3.04%-5.34%。相對(duì)于徑流的氮素流失,淋溶氮素流失量整體偏高于徑流流失量。6、水稻季施氮肥后顯著增加了氨揮發(fā)量,相比氮素的徑流和淋溶損失,氨揮發(fā)損失較高,在所施的氮肥中所占比例較大。稻季氨揮發(fā)量5.92-99.77 kg N/hm~2,氨揮發(fā)率為8.7%-24.51%。7、小麥及水稻收獲后土壤中礦質(zhì)氮累積殘留以硝態(tài)氮占多數(shù),小麥季各處理銨態(tài)氮含量幾乎不高于5 mg/kg,水稻季幾乎不高于4 mg/kg。氮肥的施用會(huì)增加土壤中氮素的殘留,小麥季礦質(zhì)氮累積量處于6.84-18.91 mg/kg,水稻季礦質(zhì)氮累積量達(dá)到4.04-9.75 mg/kg。長(zhǎng)期過度增施氮肥,土壤中礦質(zhì)氮累積逐漸增加,流失風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)提高。8、考慮產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益,小麥氮肥投入閾值范圍為247.1-291.9 kg/hm~2;水稻氮肥投入閾值范圍為229.8-305.2 kg/hm~2�；诃h(huán)境因素和產(chǎn)量效益,小麥氮肥投入閾值范圍為229.73-306.3 kg/hm~2;水稻氮肥投入閾值范圍為196.5-262.02 kg/hm~2。綜合產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,得出小麥氮肥投入閾值為247.1-291.9 kg/hm~2;水稻氮肥投入閾值為229.8-262.02 kg/hm~2。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S158;S143
【圖文】：

圖 1-1 為氮素進(jìn)入農(nóng)田后遷移轉(zhuǎn)化圖Fig. 1-1 migration and transformation of nitrogen into farmland1.3.1 氮素的徑流損失氮素的徑流損失指的是在自然降雨情況下，當(dāng)土壤的滲透能力小于降雨強(qiáng)度土壤氮素隨地表產(chǎn)生的徑流遷出土體的過程。影響氮素徑流損失的因素有很多，包

湖僅 500 米，該地區(qū)屬于北亞熱帶.濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，地勢(shì).平坦，在巢之下，巢湖地區(qū)氣候溫和，光照充分，年平均溫度為 16.8℃，雨量適中約為 1360 mm。該地點(diǎn)交通便利，距離巢湖市區(qū)與合肥僅需十分鐘和一車程，田間試驗(yàn)監(jiān)測(cè)采樣具有便捷性和可操作性，土地使用較為穩(wěn)定。點(diǎn)方位圖，具體如下：

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本文編號(hào)：2739940