本文關(guān)鍵詞：不同施肥制度潮土養(yǎng)分庫容特征及環(huán)境效應(yīng)　出處：《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文于2012-2016年,以華北平原冬小麥-夏玉米兩熟制農(nóng)田26年長期肥料定位試驗(yàn)為平臺(tái),開展化肥、有機(jī)肥及有機(jī)無機(jī)配合施肥不同施肥制度潮土養(yǎng)分庫容特征及環(huán)境效應(yīng)研究,主要結(jié)果如下:1.不同施肥制度對作物產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。連續(xù)26年后,等氮量、常量施肥(當(dāng)?shù)剞r(nóng)民施肥水平)條件下,化肥、有機(jī)肥以及有機(jī)無機(jī)配合施肥不同施肥制度之間冬小麥、夏玉米產(chǎn)量均無顯著性差異,證明長期施用有機(jī)肥或化肥被有機(jī)肥替代50%的情況下,可獲得與化肥相同的產(chǎn)量;長期加倍施用化肥或有機(jī)肥,未表現(xiàn)出明顯提高作物產(chǎn)量的效果。與不施肥的對照相比,無論施用有機(jī)肥還是化肥均能顯著提高玉米籽粒蛋白質(zhì)含量,提高幅度為12%-18%,并且隨著施肥量的增加而增加,化肥、有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)配合施肥制度之間的上述指標(biāo)無顯著差異。2.不同施肥制度對潮土物理肥力的影響。與不施肥的對照相比,長期施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,均降低了耕層土壤容重、增加了土壤總孔隙度。長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥處理較化肥顯著降低耕層土壤容重、增加了土壤總孔隙度。與化肥處理相比,長期施用有機(jī)肥顯著提高了土壤中0.25mm粒徑土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的比例。土壤水分特征曲線研究結(jié)果表明,同一吸力下,長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥較化肥處理顯著提高了土壤含水量,土壤保水性能得到改善。3.不同施肥制度潮土碳庫特征。與化肥處理相比,長期施用有機(jī)肥以及有機(jī)無機(jī)配合施肥,可顯著提高土壤有機(jī)碳、活性有機(jī)碳和腐殖質(zhì)碳含量,增加幅度分別為53%-136%、81%-189%和112%-158%,高量施用有機(jī)肥可進(jìn)一步促進(jìn)土壤有機(jī)碳和活性有機(jī)碳的累積,高量施用化肥則對土壤有機(jī)碳和活性有機(jī)碳的累積影響不顯著。同時(shí),長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥可提高土壤胡富比,改善土壤腐殖質(zhì)的品質(zhì)。4.不同施肥制度潮土氮庫特征。等氮量施肥條件下,與化肥處理相比,長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,能顯著增加土壤全氮和有機(jī)氮含量,增加幅度為38%-60%,且隨著施肥量的增加而增加,并顯著降低了0-20 cm和20-40 cm土壤硝態(tài)氮含量,降低幅度分別為33%和60%。無論是長期施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,土壤有機(jī)氮組分以酸解態(tài)氮為主,占土壤全氮的74%-88%,其中酸解態(tài)氮中氨基酸氮、氨態(tài)氮和酸解未知態(tài)氮受施肥影響較顯著。5.不同施肥制度潮土磷庫特征。與不施肥的對照相比,長期施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,顯著增加了土壤全磷、無機(jī)磷、有機(jī)磷和速效磷含量,增加幅度分別為51%-147%、61%-174%、36%-218%和5-72倍。長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥顯著增加了土壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P含量,而長期施用化肥處理則顯著增加了土壤Ca8-P和Al-P含量。長期施用有機(jī)肥顯著提高了各組分土壤有機(jī)磷(活性、中等活性、中穩(wěn)性和高穩(wěn)性有機(jī)磷)含量,而長期施用化肥顯著增加了土壤中等活性有機(jī)磷含量,而對其它有機(jī)磷組分影響不顯著。6.不同施肥制度潮土鉀庫特征。與不施肥的對照相比,長期施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,對土壤全鉀和礦物鉀含量無顯著影響,高量有機(jī)肥處理顯著增加了土壤緩效鉀含量,增加幅度為15%;與化肥處理相比,長期施用有機(jī)肥顯著增加了土壤速效鉀含量,增加幅度為81%,且隨著有機(jī)肥施用量的增加而增加。7.不同施肥制度對潮土中微量元素含量的影響。與化肥處理相比,長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥能顯著增加土壤全量和有效鋅、銅含量,增加幅度分別為18%-32%、17%-30%、27%-141%和268%-496%,并且增加了冬小麥和夏玉米籽粒中銅和鋅的含量。長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥對土壤中微量元素庫進(jìn)行補(bǔ)給,是增加籽粒微素含量、改善籽粒品質(zhì)的有效措施。8.不同施肥制度的環(huán)境效應(yīng)。(1)土壤氨揮發(fā)。與不施肥的對照相比,無論施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,均增加了土壤氨揮發(fā)量;無論施用化肥還是有機(jī)肥,均隨施氮量的增加,土壤氨揮發(fā)量增加;相同施氮量條件下,化肥處理的土壤氨揮發(fā)量高于有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)配合施肥,說明施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥能減少氨揮發(fā)損失。(2)土壤氧化亞氮排放。與不施肥的對照相比,無論施用化肥還是有機(jī)肥,均增加了土壤氧化亞氮排放量;無論施用化肥還是有機(jī)肥,均隨施氮量的增加,土壤氧化亞氮排放增加;相同施氮量條件下,化肥處理的土壤氧化亞氮排放高于有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)配合施肥,說明施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥能減少土壤氧化亞氮排放損失。(3)土體硝態(tài)氮含量及其分布。與不施肥的對照相比,無論施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配合施肥,均提高了土體硝態(tài)氮的含量;無論是有機(jī)肥還是化肥,均隨施氮量的增加,土體硝態(tài)氮含量提高,硝酸鹽淋失和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)加大;相同施氮量條件下,化肥處理的土體硝態(tài)氮含量高于有機(jī)肥,說明化肥處理的硝酸鹽環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)高于有機(jī)肥。(4)土壤重金屬含量。長期施用有機(jī)肥比化肥顯著增加了土壤有效鎘和有效鉛含量,常量有機(jī)肥比常量化肥增加幅度分別為40%和27%,高量有機(jī)肥比高量化肥增效幅度分別達(dá)到60%和30%。常量施肥條件下,化肥與有機(jī)肥配合施肥土壤有效鎘和有效鉛含量與化肥處理沒有顯著性差異。長期施用有機(jī)肥顯著增加了冬小麥和夏玉米籽粒中砷含量,常量有機(jī)肥比常量化肥小麥和玉米籽粒砷含量分別提高42%和65%,而高量有機(jī)肥比高量化肥小麥和玉米籽粒砷含量分別提高34%和75%,但絕對含量低于國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)(GB2762-2012)。相同施氮量條件下,化肥與有機(jī)肥配合施肥處理的小麥和玉米籽粒砷含量與化肥處理的沒有顯著性差異。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S158

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本文編號：1309910