【摘要】：保護(hù)性耕作具有良好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,在我國(guó)北方旱作農(nóng)業(yè)區(qū)廣泛應(yīng)用。免耕對(duì)土壤-作物系統(tǒng)中的氮素循環(huán)產(chǎn)生很大影響,研究長(zhǎng)期免耕下土壤氮庫(kù)的變化規(guī)律,闡明免耕下肥料氮素的去向及分配規(guī)律,對(duì)于評(píng)估北方旱區(qū)免耕覆蓋提升土壤肥力和環(huán)境效益的作用具有重要意義,可為免耕措施確定合理施肥量和減少肥料損失提供理論和技術(shù)依據(jù)。本研究依托92年開始的保護(hù)性耕作定位試驗(yàn),采用同位素示蹤技術(shù)等方法,對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究,取得了以下主要結(jié)論:(1)長(zhǎng)期免耕對(duì)土壤氮庫(kù)的影響與傳統(tǒng)耕作(CT)相比,免耕覆蓋(NT)顯著提高了土壤表層的全氮和氮儲(chǔ)量及其活性氮組分含量。0-60 cm土層氮儲(chǔ)量NT比CT高6.6%,達(dá)到3.38 Mg ha-1。NT中顆粒性有機(jī)氮(PON)、微生物氮(MBN)和水溶性有機(jī)氮(WEON)在0-5 cm和5-10 cm土層分別比CT高52.3%、116%和69.4%,41.6%、108%和44.9%,而在10-60 cm土層無(wú)顯著性差異。對(duì)于土壤無(wú)機(jī)氮庫(kù),與CT相比,NT顯著提高0-10 cm土層中NO3-N含量,對(duì)10-60 cm土層無(wú)影響,然而在0-60 cm土層NT中NH4-N含量均顯著低于CT。(2)長(zhǎng)期免耕下肥料氮素在土壤氮庫(kù)中分布規(guī)律免耕影響肥料氮素在土壤中的分布,在土壤有機(jī)氮庫(kù)方面,肥料氮素主要以重組有機(jī)氮(HFOMN)形態(tài)存在,NT和CT中殘留量分別為27.72 kg/hm2和32.94 kg/hm2,分別占施氮量的14.2%和16.9%;而以輕組有機(jī)氮(LFOMN)形態(tài)存在的較少,NT和CT中肥料氮素殘留量分別占施肥量的2.5%和2.0%。在土壤全氮方面,CT(72.3 kg/hm2)比NT(67.9kg/hm2)高6.4%,分別占施氮量的36.5%和34.8%,其中殘留肥料氮素90%-93%分布在0-20cm土層。(3)長(zhǎng)期免耕下肥料氮素氣體損失的規(guī)律免耕覆蓋顯著增加農(nóng)田土壤N2O排放量和氨揮發(fā)量。在整年內(nèi),免耕覆蓋處理土壤N2O排放通量整體上高于傳統(tǒng)耕作。同樣的,肥料氮素以N2O形式損失的規(guī)律與農(nóng)田N2O排放基本相似,整體上NT高于CT。對(duì)于N2O總排放量,NT(0.96 kg N hm-2 yr-1)比CT(0.73 kg N hm-2 yr-1)提高了32%,其中分別有32%和30%來(lái)自于肥料氮素。在氨揮發(fā)方面,NT(54.0 kg N hm-2)比CT(43.9 kg N hm-2)顯著提高了22.9%。NT中肥料氮素以氣體形式(N2O和NH3等)損失率為38.3%,比CT高7.9%。(4)長(zhǎng)期免耕下作物對(duì)肥料氮素的吸收利用和分配規(guī)律在旱作農(nóng)業(yè)區(qū),免耕覆蓋能顯著提高冬小麥產(chǎn)量,較CT提高22.6%-31.6%。連續(xù)兩年的同位素示蹤數(shù)據(jù)表明,在2014和2015年CT和NT的肥料利用率分別為33%和31%,28%和26%,免耕覆蓋降低了肥料氮的利用率,但差異不顯著。與CT相比,在2014年和2015年NT中冬小麥吸收氮素總量分別為151.4 kg N hm-2和132.5 kg N hm-2,分別比CT高16.7%和6.4%;而CT和NT吸收肥料氮量無(wú)差異,這說(shuō)明長(zhǎng)期免耕覆蓋冬小麥更傾向于吸收和利用土壤氮素。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)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)】：S153

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 江曉東,李增嘉,侯連濤,王蕓,王雪,顏紅;少免耕對(duì)灌溉農(nóng)田冬小麥/夏玉米作物水、肥利用的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2005年07期

本文編號(hào)：2776407