水資源短缺和氮損失引起的農田面源污染問題正威脅著我國水稻生產系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。在確保水稻產量安全的同時,研究如何降低水稻生產系統(tǒng)的資源和環(huán)境代價具有重要意義。干濕交替灌溉（AWD）是一種被廣泛認可的有效節(jié)水灌溉模式,然而其有氧與厭氧環(huán)境的交替變化會改變稻田氮損失過程。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量,在許多室內模擬和旱作物的試驗研究上已取得了顯著效果。目前,將斜發(fā)沸石應用到持續(xù)淹灌（CF）稻田以減少氮損失的研究較少,有關AWD驅動下斜發(fā)沸石對氨揮發(fā)和氮素淋失的影響幾乎未見報道。因此,本研究將斜發(fā)沸石應用到AWD水稻生產系統(tǒng),通過AWD模式實現(xiàn)水稻節(jié)水,用斜發(fā)沸石來減緩稻田氮素損失和提高水稻產量,進一步實現(xiàn)水稻綠色高產高效栽培。本研究于2016和2017年在遼寧省東港市水稻種植區(qū)運用非稱重式蒸滲儀（測坑）,采用裂區(qū)試驗設計,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態(tài)變... 

【文章來源】：沈陽農業(yè)大學遼寧省

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

稻田氮素循環(huán)圖

沈陽農業(yè)大學博士學位論文21圖2-1東港試驗站點2016和2017水稻生長季的日平均氣溫（A）和ET0（B）Fig.2-1Dailyaverageairtemperature（A）andET0（B）duringthe2016and2017rice-growingperiodattheexperimentalsiteinDonggang,China2.2試驗設計試驗采用裂區(qū)試驗設計，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。主區(qū)為灌溉模式，設持續(xù)淹灌（Continuousfloodingirrigation,CF）和干濕交替灌溉（Alternatewettinganddryingirrigation,AWD）兩個水平；子區(qū)為施斜發(fā)沸石量，設0t·ha-1（Z0）、5t·ha-1（Z5）、10t·ha-1（Z10）三個水平。本試驗的不同斜發(fā)沸石量設置依據之前在本研究區(qū)域的試驗結果確定（Wuetal.,2016a,2016b;Chenetal.,2017a,2017b）。本試驗在設有自動遮雨棚的非稱重式蒸滲儀中進行，每個蒸滲儀的規(guī)格為2.55m（長）×2.62m（寬）×2.55m（高）=6.67m2，共18個。蒸滲儀由鋼筋混凝土澆制而成，以防止水分和養(yǎng)分側向橫流。試驗設計及布置圖見2-2。CF模式為水稻移栽后田間保持1~5cm水層，整個生育期不曬田，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，之后進行干濕交替循環(huán)，當田間由淺水層自然落干至土壤水分能量為10~15kPa時，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)測水層深度，當水層深度降到下限時，灌水至上限。用水銀負壓計（中科院土壤研究所）監(jiān)測土壤水勢（SoilWaterPotential,SWP），負壓計安裝在距離土表15cm深度。灌水量由安裝在水管上的體積水表計量。為模擬大田深層淋溶，各小區(qū)通過距離土壤表面大約200cm的PVC管排水1.5mm·d-1。肥料施用標準為當?shù)厥┓史椒ǎ吹剩?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)沸石在下一個生長季的正效應，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，兩年試驗布置完全一致。為避免雜草危害水稻生長發(fā)育，對小區(qū)進行定期的手工除草。其他栽培技術、農藥選擇和田間管理遵循當?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)試驗設計及布置圖Fig.2-2Theexperimentaldesign(A)andlayout(B)ofsplitplotexperiment2.3測定項目與方法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（上層海綿根據干濕程度7天更換一次），并防止其進入裝置內被下層海綿吸收，裝置見圖2-3。取樣時間為：施肥后第1周，每天取樣1次；第2~3周，視測到的揮發(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)流動分析儀（SealAnalytical,Autoanalyzer3，德國）測定。然后按照下式計算氨揮發(fā)速率（Xuetal.,2012）：


本文編號：3236064