【摘要】：為提高作物產(chǎn)量,化肥和除草劑廣泛施用于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,長期共同存在于農(nóng)田土壤中。過量施用化肥和除草劑可能會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降,進(jìn)而影響糧食產(chǎn)量。但是目前研究僅關(guān)注化肥或除草劑分別對(duì)土壤或作物的影響,而關(guān)注施肥和除草劑交互效應(yīng)對(duì)土壤特性和作物產(chǎn)量的研究還很有限。本研究在冬小麥生長季開展野外盆栽試驗(yàn),采用施肥、除草劑兩因素多水平的隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),主要探究以下科學(xué)問題:(1)施肥和除草劑及其交互作用是如何影響土壤理化性質(zhì)、土壤生物特性和作物產(chǎn)量;(2)哪種施肥方式和除草劑組合能夠提高小麥產(chǎn)量且有利于土壤健康可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)以上科學(xué)問題,本研究通過測(cè)定小麥生長期土壤理化性質(zhì)、生物學(xué)特性、作物及雜草各項(xiàng)指標(biāo),得出以下主要結(jié)果:(1)小麥?zhǔn)斋@期,低氮化肥和高氮有機(jī)肥顯著增加了有機(jī)碳含量,且低氮化肥下全氮含量最高,這說明低氮化肥相較于高氮肥更有利于土壤碳、氮的積累。而高氮化肥中土壤速效氮和可溶性氮含量顯著增加,這可能會(huì)增加土壤氮素的損失;低氮肥顯著增加了土壤微生物量碳、氮,且低氮有機(jī)肥較化肥處理含量更高,有利于土壤中可利用養(yǎng)分庫的積累。施肥顯著影響土壤PLFAs含量,小麥?zhǔn)斋@期,低氮有機(jī)肥顯著增加了土壤總生物量,細(xì)菌生物量,放線菌生物量,革蘭氏陽性菌和陰性菌生物量以及菌根真菌生物量,顯著降低了真菌細(xì)菌比,但是施肥沒有顯著影響真菌生物量。從施肥和除草劑的交互作用看,高氮水平下高劑量除草劑顯著增加速效氮和可溶性有機(jī)氮,低氮有機(jī)肥與低除草劑劑量組合下土壤速效氮顯著低于其他處理。低氮化肥施用情況下,配合噴施低劑量除草劑將有利于土壤微生物量的增長,高氮化肥施肥情況下,再噴施除草劑的話將更加不利于土壤微生物量且可能會(huì)增加土壤氮素的損失。(2)低氮化肥和有機(jī)肥顯著提高小麥產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo),高氮水平的施肥雖然增加了小麥產(chǎn)量,但是卻顯著降低了小麥千粒重,不利于小麥品質(zhì)的形成;從施肥和除草劑交互作用來看,低氮化肥處理下施用除草劑會(huì)有利于小麥產(chǎn)量和品質(zhì)形成,尤其是施用高劑量除草劑會(huì)顯著增加小麥產(chǎn)量和品質(zhì);低氮有機(jī)肥處理下施用1/2FR除草劑或不施用除草劑顯著降低小麥無效穗數(shù),將有利于小麥產(chǎn)量的形成。(3)除草劑處理均顯著降低了雜草的總生物量、多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù);施肥均顯著提高雜草的密度和總生物量,但高氮化肥相比其他處理顯著降低了雜草的多樣性、均勻度和豐富度等指數(shù),有機(jī)肥處理特別是高氮有機(jī)肥處理相比高氮化肥處理下雜草物種多樣性、豐富度更高些。綜上所述,我們結(jié)果表明在冬小麥生長期,施用低氮水平的化肥或者有機(jī)肥能夠提高作物產(chǎn)量和土壤肥力。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中保持一定的雜草多樣性有利于作物產(chǎn)量的形成,因此,在黃淮海平原冬小麥生長季,我們建議采用低氮化肥或者有機(jī)肥配合低劑量除草劑的農(nóng)田管理措施,可以保證作物產(chǎn)量和品質(zhì)的形成以及土壤健康的維持。
【圖文】：

16（圖中值為平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤，不同小寫字母代表不同處理在 p < 0.05 上差異顯著圖 3-1 不同采樣時(shí)間施肥處理對(duì)土壤有機(jī)碳和全氮的影響3.2 施肥和除草劑對(duì)速效氮的影響重復(fù)方差分析結(jié)果表明，施肥主效應(yīng)和除草劑主效應(yīng)以及施肥和除草劑作用均對(duì)土壤速效氮有顯著影響（見附表 A-1），且施肥、除草劑與采樣時(shí)有顯著交互作用（p< 0.01）。從圖 3-2A 可以看出，，在小麥出苗期，各施肥

于 OFlow 和 OFhigh。在小麥?zhǔn)斋@期，雖然土壤速效氮在各個(gè)處理均有顯著降低趨勢(shì)，但處理間差異仍然表現(xiàn)為 CFhigh 顯著高于 CK 和其他三個(gè)處理，其中處理 OFlow 顯著降低了速效氮含量。由圖 3-2B 可以看出，除草劑主效應(yīng)只有在小麥拔節(jié)期對(duì)土壤速效氮有顯著影響，表現(xiàn)為除草劑 2FR 處理顯著高于其他 CK 和其它除草劑處理。由于出苗期還未進(jìn)行除草劑處理，所以我們對(duì)小麥拔節(jié)期和收獲期土壤速效氮進(jìn)行了施肥和除草劑的交互效應(yīng)分析。由圖 3-3A 可知，在小麥拔節(jié)期，CK和 CFhigh 處理下，除草劑 2FR 處理顯著高于其他處理。在 OFlow 處理下，除草劑 FR 和 2FR 顯著高于 CK 和 1/2FR。由圖 3-3B 可知，在小麥?zhǔn)斋@期，各施肥處理下除草劑對(duì)速效氮的影響不盡相同。在 CFhigh 處理下，2FR 顯著高于其他三個(gè)除草劑處理；在 OFlow 處理下，僅 FR 處理顯著高于 CK；在 OFhigh 處理下，僅 1/2FR 顯著高于 CK。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S512.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2637852