【摘要】：全膜雙壟溝播技術(shù)的應(yīng)用使得玉米成為了黃土高原旱農(nóng)區(qū)的主要作物之一。施用氮肥是玉米增產(chǎn)的重要手段,但是不合理施氮造成了產(chǎn)量對氮肥響應(yīng)程度降低、氮素以各種形式損失、氮肥利用效率低及環(huán)境污染等問題,因此,在施用氮肥追求玉米產(chǎn)量提升的同時,兼顧氮肥利用效率和氮損失,建立合理的施氮制度十分必要。為此,本研究依托黃土高原旱作農(nóng)業(yè)區(qū)始于2012年的氮肥運籌定位試驗,研究了不施氮(N0)、低施氮100 kg·hm~(-2)(N1)、中施氮200 kg·hm~(-2)(N2)、高施氮300 kg·hm~(-2)(N3)共4個施氮水平和基肥:拔節(jié)肥=1:2(T1),基肥:拔節(jié)肥:大喇叭口肥=1:1:1(T2)的兩個施肥時期及比例對玉米地氣態(tài)氮素損失、氮肥利用效率的影響及其機制。主要結(jié)果如下:(1)合理施氮可以顯著提高玉米的生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量,增加玉米全株吸氮量。玉米生物產(chǎn)量與籽粒產(chǎn)量在施氮水平200 kg·hm~(-2)和300 kg·hm~(-2)間差異不顯著,但較不施氮肥的對照顯著增加了106%和176%,肥料按一定比例后移對產(chǎn)量無影響;玉米成熟期全株氮素積累量在高、中施氮水平間差異不顯著,但較不施氮顯著增加306%和281%。(2)隨施氮水平的增高,氮盈余、氮素表觀損失量及土壤氮殘留量均增加,氮肥農(nóng)學效率(NAE)和氮肥偏生產(chǎn)力(NPFP)降低。各施氮水平氮盈余較不施氮顯著增加33.5%~149.4%;表觀損失量包括氣態(tài)氮損失和其他形式的氮素損失,主要以氣態(tài)氮形式損失,高、中施氮水平表觀損失率較低施氮水平增加115%和49.9%。玉米收后土壤殘留的氮素也會間接地對氣態(tài)氮素損失產(chǎn)生影響。與施氮300 kg·hm~(-2)相比,200 kg·hm~(-2)施氮水平下的NPFP和NAE分別提高了33%和26%。施肥時期及比例對以上指標無影響。(3)NH_3揮發(fā)損失是氣態(tài)氮損失的主要部分,各施氮水平NH_3揮發(fā)和N_2O排放量分別占總的氮素氣態(tài)損失的80%~96%和4%~20%。施氮水平越高,氣態(tài)氮損失速率和總量均增加。N_2O排放量占氣態(tài)氮損失總量的比例隨施氮水平的升高而降低;高、中施氮水平NH_3揮發(fā)速率達到峰值所需時間較低施氮水平更短,高、中、低施氮水平NH_3揮發(fā)總量較不施氮增加6.5、5.9、5.4倍,拔節(jié)期一次追肥顯著降低37%的NH_3揮發(fā)損失;高、中施氮水平N_2O排放通量較不施氮顯著增加;部分追肥后移可使N_2O排放通量顯著降低18.2%~59.2%。N_2O排放和NH_3揮發(fā)主要受到當季施入氮肥量的影響,除此之外,N_2O排放還與播前0~140cm土壤殘留礦質(zhì)氮有較大聯(lián)系。綜上所述,在黃土高原旱農(nóng)區(qū),玉米產(chǎn)量隨施氮的增加而增加,當施氮量超過200 kg·hm~(-2),產(chǎn)量不再顯著增加。氣態(tài)氮損失主導(dǎo)了玉米農(nóng)田氮素表觀損失,而氣態(tài)損失以氨揮發(fā)為主。由于施氮水平越高,氮盈余越多、氨揮發(fā)損失越多、土壤氮殘留增加,導(dǎo)致氮肥利用效率降低,拔節(jié)期一次追肥可減少氮素以NH_3揮發(fā)形式的損失。因此,在黃土高原旱農(nóng)區(qū)玉米生產(chǎn)中,為兼顧高產(chǎn)、低氮素損失及高氮肥利用效率,建議施純氮200 kg·hm~(-2)左右、減少追肥次數(shù)為宜。
【學位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S513

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本文編號：2792712