稻油和棉油輪作模式下油菜季土壤氮素供應(yīng)差異及其機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 02:09
氮是長(zhǎng)江流域冬油菜產(chǎn)量的重要限制因子,前期文獻(xiàn)調(diào)研的結(jié)果表明水旱輪作中冬油菜的產(chǎn)量低于旱地輪作,水旱輪作中油菜季土壤氮素供應(yīng)低于旱地輪作。因此針對(duì)不同輪作制度下冬油菜產(chǎn)量和土壤氮素供應(yīng)差異,本研究以水稻-油菜(水旱輪作)和棉花-油菜(旱地輪作)輪作同田對(duì)比定位試驗(yàn)為研究對(duì)象,研究?jī)煞N輪作模式中冬油菜的氮素吸收規(guī)律和土壤氮素礦化特征;并借助15N雙標(biāo)記稀釋法分析油菜不同生育期土壤氮素的轉(zhuǎn)化特點(diǎn),比較兩種輪作模式中油菜季土壤氮素轉(zhuǎn)化的差異。在上述研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步結(jié)合不同輪作模式中土壤有機(jī)質(zhì)組分以及水分的變化特點(diǎn),采用室內(nèi)模擬的方式,研究去除活性有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響,分析由輪作制度的差異引起的有機(jī)質(zhì)組分、水分和土壤氮素相互作用的機(jī)理,探索水旱輪作和旱地輪作中油菜季土壤氮素轉(zhuǎn)化差異的關(guān)鍵影響因素,研究結(jié)果為制定不同輪作模式下油菜的高效施肥技術(shù),實(shí)現(xiàn)冬油菜的高產(chǎn)高效提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果如下:1、輪作方式不同,冬油菜的產(chǎn)量和氮肥利用效率明顯不同。在相同氮肥投入情況下,稻油輪作中油菜產(chǎn)量水平比棉油輪作平均低15.4%。前季氮肥對(duì)冬油菜的產(chǎn)量產(chǎn)生影響,與前季不施氮處理相比,水稻...
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同輪作模式下冬油菜的產(chǎn)量及土壤氮素供應(yīng)(數(shù)據(jù)來(lái)自Renetal.,2015)
圖 3-1 2012-2016 年試驗(yàn)期間油菜季日均溫和月降雨量Fig. 3-1 Monthly mean temperature and monthly total precipitation during the oilseed rapeseason in 2012-2013, 2013-2014, 2014-2015 and 2015-2016 at the experiment site3.1.2 試驗(yàn)土壤基本理化性狀試驗(yàn)田土壤為黃棕壤,土壤的機(jī)械組成為 12%砂粒(2-0.02 mm)、58%壤粒(0.02-0.002 mm)和 30%的粘粒(<0.002 mm)。0-20 cm 耕層土壤理化性質(zhì)為容重1.24 g cm-3,pH 7.4,有機(jī)質(zhì) 6.72 g/kg,全氮 0.72 g/kg,速效磷 7.16 mg/kg,速效鉀180.5 mg/kg。3.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究為同田對(duì)比田間定位試驗(yàn),試驗(yàn)開(kāi)始前在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地選取一塊地力均勻的旱地作為試驗(yàn)田,該試驗(yàn)田長(zhǎng)和寬都為 40 m。在布置試驗(yàn)之前,先用翻耕機(jī)翻耕一遍(翻耕深度為 30cm),然后在用小型的旋耕機(jī)旋耕一遍,以保證該
土壤芯以后去除表面的植物殘落物,然后用刀修整下面的土壤,修整好以后進(jìn)行稱重,盡量保證兩種輪作模式下每個(gè)小區(qū)取出的土壤芯的質(zhì)量一致,然后將土壤置于500mL 的塑料瓶中,用注射器向每個(gè)土壤芯中注射標(biāo)記的溶液。最后將塑料瓶密封并放置田間進(jìn)行原地培養(yǎng),分別在培養(yǎng)后的 2 h 和 72 h 后取樣測(cè)定土壤中 NH4+-N和 NO3--N 的濃度及其15N 豐度。浸提液中15N 的豐度的測(cè)定采用同位素質(zhì)譜儀(isoprime 100 Stable Isotope Rotio Mass Spectrometer, Milan, Italy)測(cè)定的方法。油菜樣品采集與分析:分別在油菜的苗期、越冬期、薹期、花期、角果期和成熟期取水稻-油菜輪作和棉花-油菜輪作中的每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇 6 株油菜樣品,分部位測(cè)定油菜干物質(zhì)量和氮素吸收量。所有植株樣品經(jīng)過(guò) 60℃烘干磨細(xì)過(guò)篩后測(cè)氮素含量。采用 H2SO4-H2O2消化后用連續(xù)流動(dòng)注射分析儀(德國(guó) SEAL,AA3)測(cè)定氮的含量。試驗(yàn)進(jìn)程和取樣時(shí)間見(jiàn)圖5-1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)油菜生產(chǎn)的高產(chǎn)高效氮素管理[J]. 魯劍巍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(18)
[2]中國(guó)冬油菜氮素養(yǎng)分管理策略[J]. 任濤,魯劍巍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(18)
[3]Crop rotation-dependent yield responses to fertilization in winter oilseed rape(Brassica napus L.)[J]. Tao Ren,Hui Li,Jianwei Lu,Rongyan Bu,Xiaokun Li,Rihuan Cong,Mingxing Lu. The Crop Journal. 2015(05)
[4]秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量和氮、磷、鉀吸收利用的影響[J]. 黃婷苗,鄭險(xiǎn)峰,侯仰毅,李曉,王朝輝. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]我國(guó)油料產(chǎn)業(yè)形勢(shì)分析與發(fā)展對(duì)策建議[J]. 王漢中,殷艷. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]水稻秸稈還田條件下氮肥前移效果初探[J]. 叢日環(huán),張智,劉秋霞,戴志剛,曾艷芹,李小坤,任濤,魯劍巍. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(10)
[7]施氮量對(duì)油菜氮素積累和運(yùn)轉(zhuǎn)及氮素利用率的影響[J]. 左青松,楊海燕,冷鎖虎,曹石,曾講學(xué),吳江生,周廣生. 作物學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]江浙油菜主產(chǎn)區(qū)冬油菜的區(qū)域適宜施氮量研究[J]. 王寅,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán),姜麗娜,張永春. 土壤學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]長(zhǎng)江流域直播冬油菜氮磷鉀硼肥施用效果[J]. 王寅,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán),占麗平. 作物學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]中國(guó)不同區(qū)域油菜氮磷鉀肥增產(chǎn)效果[J]. 李慧,馬常寶,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(09)
博士論文
[1]直播和移栽冬油菜氮磷鉀肥施用效果的差異及機(jī)理研究[D]. 王寅.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]冬油菜施肥效果及土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)研究[D]. 鄒娟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]土壤供氮特征及其對(duì)烤煙氮素營(yíng)養(yǎng)的影響[D]. 劉青麗.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
[4]水旱輪作農(nóng)田系統(tǒng)氮素循環(huán)與水環(huán)境效應(yīng)[D]. 陸敏.華東師范大學(xué) 2007
[5]水旱輪作系統(tǒng)養(yǎng)分資源綜合管理研究[D]. 范明生.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[6]水旱輪作體系中的養(yǎng)分循環(huán)特征[D]. 石孝均.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3291908
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同輪作模式下冬油菜的產(chǎn)量及土壤氮素供應(yīng)(數(shù)據(jù)來(lái)自Renetal.,2015)
圖 3-1 2012-2016 年試驗(yàn)期間油菜季日均溫和月降雨量Fig. 3-1 Monthly mean temperature and monthly total precipitation during the oilseed rapeseason in 2012-2013, 2013-2014, 2014-2015 and 2015-2016 at the experiment site3.1.2 試驗(yàn)土壤基本理化性狀試驗(yàn)田土壤為黃棕壤,土壤的機(jī)械組成為 12%砂粒(2-0.02 mm)、58%壤粒(0.02-0.002 mm)和 30%的粘粒(<0.002 mm)。0-20 cm 耕層土壤理化性質(zhì)為容重1.24 g cm-3,pH 7.4,有機(jī)質(zhì) 6.72 g/kg,全氮 0.72 g/kg,速效磷 7.16 mg/kg,速效鉀180.5 mg/kg。3.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究為同田對(duì)比田間定位試驗(yàn),試驗(yàn)開(kāi)始前在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地選取一塊地力均勻的旱地作為試驗(yàn)田,該試驗(yàn)田長(zhǎng)和寬都為 40 m。在布置試驗(yàn)之前,先用翻耕機(jī)翻耕一遍(翻耕深度為 30cm),然后在用小型的旋耕機(jī)旋耕一遍,以保證該
土壤芯以后去除表面的植物殘落物,然后用刀修整下面的土壤,修整好以后進(jìn)行稱重,盡量保證兩種輪作模式下每個(gè)小區(qū)取出的土壤芯的質(zhì)量一致,然后將土壤置于500mL 的塑料瓶中,用注射器向每個(gè)土壤芯中注射標(biāo)記的溶液。最后將塑料瓶密封并放置田間進(jìn)行原地培養(yǎng),分別在培養(yǎng)后的 2 h 和 72 h 后取樣測(cè)定土壤中 NH4+-N和 NO3--N 的濃度及其15N 豐度。浸提液中15N 的豐度的測(cè)定采用同位素質(zhì)譜儀(isoprime 100 Stable Isotope Rotio Mass Spectrometer, Milan, Italy)測(cè)定的方法。油菜樣品采集與分析:分別在油菜的苗期、越冬期、薹期、花期、角果期和成熟期取水稻-油菜輪作和棉花-油菜輪作中的每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇 6 株油菜樣品,分部位測(cè)定油菜干物質(zhì)量和氮素吸收量。所有植株樣品經(jīng)過(guò) 60℃烘干磨細(xì)過(guò)篩后測(cè)氮素含量。采用 H2SO4-H2O2消化后用連續(xù)流動(dòng)注射分析儀(德國(guó) SEAL,AA3)測(cè)定氮的含量。試驗(yàn)進(jìn)程和取樣時(shí)間見(jiàn)圖5-1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)油菜生產(chǎn)的高產(chǎn)高效氮素管理[J]. 魯劍巍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(18)
[2]中國(guó)冬油菜氮素養(yǎng)分管理策略[J]. 任濤,魯劍巍. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(18)
[3]Crop rotation-dependent yield responses to fertilization in winter oilseed rape(Brassica napus L.)[J]. Tao Ren,Hui Li,Jianwei Lu,Rongyan Bu,Xiaokun Li,Rihuan Cong,Mingxing Lu. The Crop Journal. 2015(05)
[4]秸稈還田對(duì)冬小麥產(chǎn)量和氮、磷、鉀吸收利用的影響[J]. 黃婷苗,鄭險(xiǎn)峰,侯仰毅,李曉,王朝輝. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]我國(guó)油料產(chǎn)業(yè)形勢(shì)分析與發(fā)展對(duì)策建議[J]. 王漢中,殷艷. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]水稻秸稈還田條件下氮肥前移效果初探[J]. 叢日環(huán),張智,劉秋霞,戴志剛,曾艷芹,李小坤,任濤,魯劍巍. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(10)
[7]施氮量對(duì)油菜氮素積累和運(yùn)轉(zhuǎn)及氮素利用率的影響[J]. 左青松,楊海燕,冷鎖虎,曹石,曾講學(xué),吳江生,周廣生. 作物學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]江浙油菜主產(chǎn)區(qū)冬油菜的區(qū)域適宜施氮量研究[J]. 王寅,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán),姜麗娜,張永春. 土壤學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]長(zhǎng)江流域直播冬油菜氮磷鉀硼肥施用效果[J]. 王寅,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán),占麗平. 作物學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]中國(guó)不同區(qū)域油菜氮磷鉀肥增產(chǎn)效果[J]. 李慧,馬常寶,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(09)
博士論文
[1]直播和移栽冬油菜氮磷鉀肥施用效果的差異及機(jī)理研究[D]. 王寅.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]冬油菜施肥效果及土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)研究[D]. 鄒娟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]土壤供氮特征及其對(duì)烤煙氮素營(yíng)養(yǎng)的影響[D]. 劉青麗.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
[4]水旱輪作農(nóng)田系統(tǒng)氮素循環(huán)與水環(huán)境效應(yīng)[D]. 陸敏.華東師范大學(xué) 2007
[5]水旱輪作系統(tǒng)養(yǎng)分資源綜合管理研究[D]. 范明生.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[6]水旱輪作體系中的養(yǎng)分循環(huán)特征[D]. 石孝均.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3291908
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