本文關(guān)鍵詞： 有機肥類型 化肥 有機無機配合施肥 產(chǎn)量與品質(zhì) 環(huán)境效應　出處：《中國農(nóng)業(yè)科學院》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：2014-2015年在中國農(nóng)業(yè)科學院禹城試驗基地的冬小麥-夏玉米一年兩熟制農(nóng)田上,開展了不同類型有機肥與化肥配合施肥的農(nóng)學與環(huán)境效應研究,主要結(jié)果如下:1.不同類型有機肥與化肥配施對作物產(chǎn)量的影響。常規(guī)施肥量(N 225 kg/ha)條件下,單施雞糞或豬糞的小麥、玉米產(chǎn)量與單施化肥處理相當,平均比單施牛糞處理的小麥、玉米產(chǎn)量提高40.83%和33.11%。與常規(guī)施肥相比,加倍(N 450 kg/ha)施用豬糞、雞糞和化肥的處理沒有表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)效果,但加倍施用牛糞處理的小麥、玉米產(chǎn)量分別比常量牛糞處理提高25.53%和28.72%。牛糞與化肥配施后,小麥產(chǎn)量隨化肥配施比例的提高而提高,但牛糞與化肥不同配施比例對玉米產(chǎn)量基本無影響,化肥配施比例高而牛糞配施比例低時小麥、玉米產(chǎn)量達到了單施化肥處理的水平。雞糞、豬糞與化肥不同配施比例對小麥、玉米產(chǎn)量基本無影響,且均與單施化肥處理的小麥、玉米產(chǎn)量相當。2.不同類型有機肥與化肥配施對作物品質(zhì)的影響。常規(guī)施肥量(N 225 kg/ha)條件下,單施雞糞或豬糞處理對小麥各品質(zhì)指標的提升作用與化肥處理相當,且明顯優(yōu)于施用牛糞的處理。與常規(guī)施肥量相比,加倍施用牛糞、雞糞、豬糞和化肥小麥各品質(zhì)指標均有所提升,但大部分指標未表現(xiàn)出顯著性差異。常量配施時化肥比例高而有機肥比例低的處理(25%有機肥+75%化肥)更有利于籽粒蛋白含量的提高。15個品質(zhì)指標可以壓縮為3個主成份,以濕面筋為代表的第一主成份方差貢獻率占到60.22%,代表了大部分的數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)聚類的方法將18種不同施肥方式分為四類:(1)不施肥處理,(2)常量牛糞和加倍牛糞處理,(3)常量單施雞糞、豬糞和化肥以及常量配施處理,(4)加倍化肥、加倍雞糞和加倍豬糞處理。由于產(chǎn)量對營養(yǎng)品質(zhì)指標的 稀釋效應‖,各處理間玉米各品質(zhì)指標并未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。3.不同類型有機肥與化肥配施對氮利用效率的影響。常量施肥條件下,單施雞糞或豬糞處理的氮素收獲指數(shù)(NHI)和氮素生理利用率(IE)接近,均值分別為3.85kg/kg和56.60kg/kg,與化肥處理無顯著差異;單施牛糞處理NHI和IE值分別為3.73kg/kg和64.42kg/kg。與常規(guī)施肥量相比,加倍施用雞糞、豬糞和化肥處理的NHI值平均降低了34.09%,IE值平均降低了20.02%;而加倍牛糞處理的NHI與IE值沒有降低。牛糞、雞糞、豬糞與化肥配施的處理間NHI與IE值均未表現(xiàn)出顯著性差異,且與單施化肥的處理相當。常量施肥條件下,單施豬糞、雞糞處理的氮肥農(nóng)學效率(AE)和回收率(RE)接近,均值分別為19.85kg/kg和41.85%,達到了單施化肥處理的水平,而牛糞處理的氮肥AE以及RE僅為9.26kg/kg和15.55%。與常規(guī)施肥量相比,加倍施用牛糞、雞糞、豬糞和化肥處理的氮肥AE值平均降低了39.16%,氮肥RE值平均降低了23.19%。牛糞與化肥配施處理中的25%牛糞配施75%化肥和50%牛糞配施50%化肥,雞糞、豬糞與化肥配施所有處理的氮肥AE和RE值均達到了單施化肥的水平。4.不同類型有機肥與化肥配施對土壤養(yǎng)分的影響。單施有機肥以及有機無機配施均可不同程度的提高土壤有機質(zhì)、全氮含量;限于本文結(jié)果為試驗第一年,各處理間全氮和有機質(zhì)含量規(guī)律尚不明顯。由于有機肥中P、K含量較高,致使施用有機肥處理的速效磷、速效鉀明顯超過了單施化肥的處理,其中單施雞糞、豬糞處理速效磷含量分別是單施化肥處理的5.82和7.06倍。5.不同類型有機肥與化肥配施對NH3揮發(fā)的影響。常量單施化肥周年NH3揮發(fā)量為39.63 kg/ha,是單施牛糞、雞糞、豬糞處理的37-53倍,三種有機肥周年NH3揮發(fā)量由大到小依次為豬糞雞糞牛糞處理;加倍施用化肥、豬糞、雞糞、牛糞均會明顯增加NH3揮發(fā)總量;有機肥與化肥配施的處理周年NH3揮發(fā)總量隨化肥配施比例增加而明顯增加,有機肥配施比例低而化肥配施比例高的處理(25%有機肥配施75%化肥)的周年NH3揮發(fā)總量達到了單施化肥處理的水平。有機肥處理NH3揮發(fā)主要發(fā)生在小麥季,化肥處理NH3揮發(fā)主要發(fā)生在玉米季。單施化肥處理的NH3揮發(fā)損失占所施肥料氮的9%左右,單施有機肥處理的NH3揮發(fā)占所施肥料氮的0.2%左右。6.不同類型有機肥與化肥配施對N2O排放的影響。常量單施化肥處理的周年N2O排放總量為2.85kg/ha,高于單施有機肥的處理,三種有機肥N2O周年排放量由大到小依次為豬糞(2.51kg/ha)雞糞(1.91 kg/ha)牛糞(1.85 kg/ha)處理;加倍施用化肥和有機肥的N2O排放量平均為常規(guī)施氮量的1.5倍以上。牛糞、雞糞與化肥配施的25%有機肥配施75%化肥和50%有機肥配施50%化肥,以及豬糞與化肥配施的所有處理的N2O排放總量均達到了單施化肥處理的排放水平。有機肥處理的N2O排放主要發(fā)生在小麥季,化肥處理主要發(fā)生在玉米季。單施化肥處理N2O排放損失占所施肥料氮的0.4%左右,有機肥處理N2O排放損失占所施肥料氮的0.3%左右。7.不同類型有機肥與化肥配施對土體硝態(tài)氮含量的影響。土體硝態(tài)氮殘留主要發(fā)生在0-100cm內(nèi);常量單施化肥土體硝態(tài)氮0-100cm殘留量高達210.34kg/ha,而常量單施有機肥處理土體硝態(tài)氮0-100cm殘留量平均僅為109.44 kg/ha。常規(guī)施氮量時,三種有機肥之間土體硝態(tài)氮殘留量沒有明顯差異;加倍施肥時,豬糞處理土體硝態(tài)氮殘留量最高,其次是雞糞處理,牛糞處理最低。與常規(guī)施氮量相比,加倍化肥處理土體硝態(tài)氮殘留量增加了近1倍,有機肥處理土體硝態(tài)氮殘留量也明顯增加。有機肥與化肥配施時,25%有機肥配施75%化肥處理的土體硝態(tài)氮氮殘留均達到了單施化肥處理的水平。從作物生長及環(huán)境兩個角度考慮,土體硝態(tài)氮殘留量在合理范圍內(nèi)的有常量單施有機肥的處理和有機肥配施比例高的部分配施處理以及加倍牛糞處理。8.不同類型有機肥的科學利用方式。本地區(qū)牛糞、雞糞、豬糞的科學利用方式為:在常規(guī)施氮量條件下,施用豬糞或雞糞時應配施少量化肥(25%化肥+75%有機肥),或者小麥季有機肥單施,玉米季追施少量化肥;牛糞施用時,小麥季應多配施化肥(75%化肥+25%有機肥),玉米季化肥用量應酌情降低。鑒于有機糞肥中磷鉀含量較高,因此在有機無機配施過程中建議不施或少施磷鉀類的化肥,以免造成資源浪費和環(huán)境風險。
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【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S147.34

【參考文獻】

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本文編號：1462298