水資源短缺和氮損失引起的農(nóng)田面源污染問(wèn)題正威脅著我國(guó)水稻生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。在確保水稻產(chǎn)量安全的同時(shí),研究如何降低水稻生產(chǎn)系統(tǒng)的資源和環(huán)境代價(jià)具有重要意義。干濕交替灌溉（AWD）是一種被廣泛認(rèn)可的有效節(jié)水灌溉模式,然而其有氧與厭氧環(huán)境的交替變化會(huì)改變稻田氮損失過(guò)程。斜發(fā)沸石持水控氮的能力,能有效減少氨揮發(fā),氮素淋溶,氮徑流等多種途徑的氮損失,提高植株氮積累和作物產(chǎn)量,在許多室內(nèi)模擬和旱作物的試驗(yàn)研究上已取得了顯著效果。目前,將斜發(fā)沸石應(yīng)用到持續(xù)淹灌（CF）稻田以減少氮損失的研究較少,有關(guān)AWD驅(qū)動(dòng)下斜發(fā)沸石對(duì)氨揮發(fā)和氮素淋失的影響幾乎未見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究將斜發(fā)沸石應(yīng)用到AWD水稻生產(chǎn)系統(tǒng),通過(guò)AWD模式實(shí)現(xiàn)水稻節(jié)水,用斜發(fā)沸石來(lái)減緩稻田氮素?fù)p失和提高水稻產(chǎn)量,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水稻綠色高產(chǎn)高效栽培。本研究于2016和2017年在遼寧省東港市水稻種植區(qū)運(yùn)用非稱重式蒸滲儀（測(cè)坑）,采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),研究了兩種灌溉模式（CF和AWD）和三種沸石施用量(0 t·ha^-1,5 t·ha^-1,10 t·ha^-1)下的稻田田面水氮素動(dòng)態(tài)變... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

稻田氮素循環(huán)圖

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文21圖2-1東港試驗(yàn)站點(diǎn)2016和2017水稻生長(zhǎng)季的日平均氣溫（A）和ET0（B）Fig.2-1Dailyaverageairtemperature（A）andET0（B）duringthe2016and2017rice-growingperiodattheexperimentalsiteinDonggang,China2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，兩因子分別為灌溉模式（I）和斜發(fā)沸石施用量（Z），共三次重復(fù)。主區(qū)為灌溉模式，設(shè)持續(xù)淹灌（Continuousfloodingirrigation,CF）和干濕交替灌溉（Alternatewettinganddryingirrigation,AWD）兩個(gè)水平；子區(qū)為施斜發(fā)沸石量，設(shè)0t·ha-1（Z0）、5t·ha-1（Z5）、10t·ha-1（Z10）三個(gè)水平。本試驗(yàn)的不同斜發(fā)沸石量設(shè)置依據(jù)之前在本研究區(qū)域的試驗(yàn)結(jié)果確定（Wuetal.,2016a,2016b;Chenetal.,2017a,2017b）。本試驗(yàn)在設(shè)有自動(dòng)遮雨棚的非稱重式蒸滲儀中進(jìn)行，每個(gè)蒸滲儀的規(guī)格為2.55m（長(zhǎng)）×2.62m（寬）×2.55m（高）=6.67m2，共18個(gè)。蒸滲儀由鋼筋混凝土澆制而成，以防止水分和養(yǎng)分側(cè)向橫流。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及布置圖見(jiàn)2-2。CF模式為水稻移栽后田間保持1~5cm水層，整個(gè)生育期不曬田，收獲前15d左右自然落干；AWD模式為返青期田間保持2~3cm淺水層，之后進(jìn)行干濕交替循環(huán)，當(dāng)田間由淺水層自然落干至土壤水分能量為10~15kPa時(shí)，灌水至3~4cm。收獲前15d左右自然落干。每天8:00am用水位尺監(jiān)測(cè)水層深度，當(dāng)水層深度降到下限時(shí)，灌水至上限。用水銀負(fù)壓計(jì)（中科院土壤研究所）監(jiān)測(cè)土壤水勢(shì)（SoilWaterPotential,SWP），負(fù)壓計(jì)安裝在距離土表15cm深度。灌水量由安裝在水管上的體積水表計(jì)量。為模擬大田深層淋溶，各小區(qū)通過(guò)距離土壤表面大約200cm的PVC管排水1.5mm·d-1。肥料施用標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)?shù)厥┓史椒�，即氮肥�?50kg·ha-1）按基肥（兩年均為5月28日）、第一次追肥（2016年6月9日，201

第二章材料與方法22定斜發(fā)沸石在下一個(gè)生長(zhǎng)季的正效應(yīng)，添加沸石的處理僅在2016年施入斜發(fā)沸石，2017年不再追施，除此之外，兩年試驗(yàn)布置完全一致。為避免雜草危害水稻生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)小區(qū)進(jìn)行定期的手工除草。其他栽培技術(shù)、農(nóng)藥選擇和田間管理遵循當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)方法。插秧行距為30cm，株距為14cm，每穴插3株。兩年均為5月28日插秧，9月18日收割，本田生育期共114天。圖2-2裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)及布置圖Fig.2-2Theexperimentaldesign(A)andlayout(B)ofsplitplotexperiment2.3測(cè)定項(xiàng)目與方法2.3.1氨揮發(fā)稻田氨揮發(fā)采用通氣法（圖2-3）（Wangetal.,2004），捕獲裝置采用4mm厚的不透光的PVC管制成（外直徑16cm，高20cm），分別將兩塊厚度均為2cm，直徑為16cm的海綿均勻浸以15mL的磷酸甘油溶液（50mL磷酸-40mL丙三醇，定容至1000mL）后，置于硬質(zhì)塑料管中，上層的海綿與管頂部相平，下層海綿與上層海綿之間留1cm空隙，將PVC管插入土中，下層海綿用來(lái)吸收土壤揮發(fā)的氨，上層海綿吸收空氣中的氨（上層海綿根據(jù)干濕程度7天更換一次），并防止其進(jìn)入裝置內(nèi)被下層海綿吸收，裝置見(jiàn)圖2-3。取樣時(shí)間為：施肥后第1周，每天取樣1次；第2~3周，視測(cè)到的揮發(fā)速率大小，每1~3d取樣1次，以后取樣間隔可延長(zhǎng)至一周到兩周，直到水稻收獲。取樣后，將裝置中下層的海綿分別裝入500mL的玻璃瓶中，加300mL1.0mol·L-1的KCl溶液（稱取149.1gKCL，用蒸餾水定容至2L），使海綿完全浸于其中，振蕩1h（蓋蓋子后震蕩）。浸取液中的銨態(tài)氨用連續(xù)流動(dòng)分析儀（SealAnalytical,Autoanalyzer3，德國(guó)）測(cè)定。然后按照下式計(jì)算氨揮發(fā)速率（Xuetal.,2012）：


本文編號(hào)：3236064