【摘要】：在秸稈全量還田條件下,針對氮肥用量過大而引發(fā)的肥料損失嚴(yán)重、資源利用率低、環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不可持續(xù)發(fā)展等現(xiàn)存問題,本研究通過夏玉米-冬小麥輪作周年的田間試驗(yàn),在秸稈全量還田條件下,玉米季施加氮肥433.80kg·hm~(-2),小麥季分別施加氮肥0、160、220和280kg·hm~(-2),研究秸稈還田條件下不同施氮水平對冬小麥氮養(yǎng)分利用和產(chǎn)量的影響,評估玉-麥兩熟農(nóng)田周年氮素循環(huán)平衡。結(jié)果表明:1.在越冬期、返青期、拔節(jié)期,小麥植株群體數(shù)、植株干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為施氮處理顯著高于不施氮處理。在開花期和成熟期,小麥植株群體數(shù)、植株干物質(zhì)積累量隨追氮量的增加而增加,220kg·hm~(-2)施氮量下最高,繼續(xù)增加追氮量,小麥植株群體數(shù)、植株干物質(zhì)積累量不增加,有下降趨勢。可見施加氮肥能夠提高小麥植株分蘗能力,對植株干物質(zhì)積累有促進(jìn)作用,但過量追加氮肥,小麥植株群體數(shù)、植株干物質(zhì)積累量并不隨之增加。2.小麥生育期植株氮含量呈現(xiàn)單峰曲線變化,在返青期出現(xiàn)高峰。植株氮含量、植株氮積累量均隨施氮量的增加而增加,在280kg·hm~(-2)施氮量下最高,但氮素養(yǎng)分利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均顯著降低。不同施氮處理對氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮素利用效率和氮素收獲指數(shù)的影響未達(dá)顯著水平。施加氮肥,小麥成穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)小穗數(shù)能夠有效提高,從而提高產(chǎn)量。施加氮肥280、220 kg·hm~(-2)時(shí)小麥籽粒產(chǎn)量較高,分別比不施加氮肥處理提高24.44%、19.38%。3.冬小麥土壤氮含量、氮積累量、硝態(tài)氮含量、硝態(tài)氮積累量均隨著施氮量的增加而增加,在280kg·hm~(-2)施氮量下最高。玉米成熟期、小麥成熟期0~200cm土層土壤硝態(tài)氮含量和積累量以表層土最高。4.玉米季基肥、第1次追肥前發(fā)生降雨,顯著減少氨揮發(fā)積累量;第2次追肥氨揮發(fā)積累量分別是基肥和第1次追肥的4.32、1.37倍。小麥季拔節(jié)期追施氮肥后進(jìn)行灌溉導(dǎo)致氨揮發(fā)速率迅速降低,氨揮發(fā)積累量顯著低于基肥;拔節(jié)期160、220、280kg·hm~(-2)施氮量下氨揮發(fā)積累量分別為不施肥的1.59、3.14、6.16倍。玉米季氨揮發(fā)速率、氨揮發(fā)積累量顯著高于小麥季。5.玉麥周年共施氮433.8kg·hm~(-2)時(shí),氮盈余-58.35kg·hm~(-2),耗竭土壤氮素資源;施氮593.8kg·hm~(-2)時(shí),氮盈余35.01kg·hm~(-2),但籽粒產(chǎn)量較低,有耗竭土壤資源的風(fēng)險(xiǎn);施氮653.8kg·hm~(-2)時(shí),氮盈余63.39kg·hm~(-2),氮素投入與氮素輸出保持平衡;施氮713.8kg·hm~(-2)時(shí),氮盈余69.25kg·hm~(-2),投入成本高且損失高,浪費(fèi)資源且污染環(huán)境。綜合來看,在豫北玉麥輪作地區(qū)秸稈全量還田條件下,為有效控制氮素淋溶損失、氨揮發(fā)損失同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本、維持農(nóng)田系統(tǒng)氮素可持續(xù)發(fā)展,推薦周年施氮量為653.8kg·hm~(-2)。
[Abstract]:Under the condition of full straw returning to the field, the fertilizer loss caused by the excessive application of nitrogen fertilizer is serious, the utilization ratio of resources is low, the environment is polluted, the agricultural ecological environment is not sustainable development and so on. In this paper, the field experiment of summer corn-winter wheat rotation was carried out. Under the condition of full straw returning to the field, nitrogen fertilizer 433.80kg hm~ (-2) was applied in maize season, nitrogen fertilizer 0160220 and 280kg hm~ (-2) were applied in wheat season, respectively. The effects of different nitrogen application levels on the nitrogen use and yield of winter wheat were studied under the condition of straw returning to the field, and the annual nitrogen cycling balance was evaluated. The results show that: 1. In the wintering stage, the green stage, jointing stage, wheat plant population number, plant dry matter accumulation were significantly higher than that of no nitrogen application treatment. At flowering and maturation stage, the number of wheat plant population and dry matter accumulation increased with the increase of nitrogen topdressing. The highest amount of 220kg hm~ (-2) nitrogen application was observed, and the number of wheat plant population continued to increase. Dry matter accumulation did not increase, but decreased. It can be seen that the application of nitrogen fertilizer can improve the tillering ability of wheat plants and promote the accumulation of dry matter of wheat plants, but the number of population and the accumulation of dry matter of wheat plants do not increase with the excessive addition of nitrogen fertilizer. The nitrogen content of wheat plants showed a single peak curve at growth stage, and the peak appeared in the green stage. Plant nitrogen content and plant nitrogen accumulation increased with the increase of nitrogen application rate, which was the highest at 280kg hm~ (-2) nitrogen application rate, but nitrogen nutrient use efficiency and nitrogen fertilizer partial productivity decreased significantly. The effects of different nitrogen application treatments on the agronomic utilization efficiency, nitrogen use efficiency and nitrogen harvest index were not significant. The number of spikelets, grains per spike and spikelet number per spike could be increased effectively by applying nitrogen fertilizer, thus increasing the yield of wheat. The grain yield of wheat was higher when 280220 kg hm~ (-2) nitrogen fertilizer was applied than that without nitrogen fertilizer treatment, and the grain yield was increased by 24.44% 19.38.3. Soil nitrogen content, nitrogen accumulation, nitrate nitrogen content and nitrate nitrogen accumulation in winter wheat soil all increased with the increase of nitrogen application rate, which was the highest under 280kg hm~ (-2) nitrogen application rate. The content and accumulation of nitrate in 0~200cm soil layer were the highest in the surface soil layer. 4. 4. The amount of ammonia volatilization was significantly reduced before the first topdressing, and the amount of ammonia volatilization in the second topdressing was 4.32 ~ 1.37 times of that of the base fertilizer and the first topdressing, respectively. The rate of ammonia volatilization decreased rapidly and the amount of ammonia volatilization was significantly lower than that of base fertilizer after applying nitrogen fertilizer at jointing stage, and the amount of ammonia volatilization at jointing stage by 160220280kg hm~ (-2) was 6.16 times as much as that without fertilization. The rate of ammonia volatilization in maize season and the amount of ammonia volatilization accumulation in maize season were significantly higher than those in wheat season. When 433.8kg hm~ (-2) was applied to Yumai annually, nitrogen surplus-58.35kg hm~ (-2) exhausted soil nitrogen resources. When 593.8kg hm~ (-2) was applied, nitrogen was surplus 35.01kg hm~ (-2), but grain yield was lower, which was at risk of depletion of soil resources. When 653.8kg hm~ (-2) was applied, nitrogen surplus 63.39kg hm~ (-2), nitrogen input and nitrogen output kept balance; When nitrogen was applied 713.8kg hm~ (-2), nitrogen surplus 69.25kg hm~ (-2), high input cost and high loss, waste resources and pollute the environment. In general, in order to effectively control nitrogen leaching loss, ammonia volatilization loss can save production cost and maintain the sustainable development of nitrogen in farmland system under the condition of full straw returning to the field in Yu-mai rotation area of northern Henan Province. The recommended annual nitrogen application rate is 653.8kg hm~ (-2).
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S513;S512.11

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 邱新法,曾燕;影響我國冬小麥產(chǎn)量的氣象因子研究[J];南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào);2000年04期

2 劉慧敏,李衛(wèi)婷;干旱對運(yùn)城冬小麥的影響[J];山西氣象;2003年03期

3 李鑫;;冬小麥“三改”創(chuàng)高產(chǎn)[J];河北農(nóng)業(yè)科技;2008年17期

4 王位泰;張?zhí)旆?馬鵬里;蒲金涌;呂峰平;黃斌;;甘肅隴東黃土高原秋季冬小麥異常旺長對氣候變暖的響應(yīng)[J];生態(tài)學(xué)雜志;2008年09期

5 孫慶陽;;淺析干旱對南陽市冬小麥生長的影響[J];安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)(下半月刊);2011年16期

6 侯銀平;;探討冬小麥的管理與病蟲害的防治[J];北京農(nóng)業(yè);2012年33期

7 禾青;;關(guān)于冬小麥持續(xù)增產(chǎn)問題的初步調(diào)查[J];西藏農(nóng)業(yè)科技;1978年Z1期

8 章玉林,董玉坤;冬小麥?zhǔn)┯没试囼?yàn)結(jié)果[J];新疆農(nóng)業(yè)科技;1982年02期

9 劉東海;;西藏冬小麥的發(fā)展及其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[J];西藏農(nóng)業(yè)科技;1991年02期

10 劉萬代，，李大良，裴卓強(qiáng)，王站立，袁祖麗;剪除地上部分對冬小麥效應(yīng)研究[J];河南科學(xué);1996年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 李德;;基于概率分布的宿州冬小麥氣候風(fēng)險(xiǎn)評估方法[A];第26屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場論文集[C];2009年

2 車少靜;高祺;劉利軍;;2009-2010年度石家莊異常低溫對冬小麥影響[A];第27屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場論文集[C];2010年

3 雷震宇;裴雪霞;;鉀、鋅、錳配施在冬小麥上的效應(yīng)研究(摘要)[A];中國地壤學(xué)會(huì)第十次全國會(huì)員代表大會(huì)暨第五屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)文集（面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境的土壤科學(xué)專題篇）[C];2004年

4 楊曉華;楊永紅;;秋季氣候變暖對冬小麥奇異生長的影響[A];中國氣象學(xué)會(huì)2007年年會(huì)氣候變化分會(huì)場論文集[C];2007年

5 方文松;朱自璽;劉榮花;王友賀;馬志紅;;河南省冬小麥干旱動(dòng)態(tài)評估指標(biāo)初探[A];中國氣象學(xué)會(huì)2007年年會(huì)生態(tài)氣象業(yè)務(wù)建設(shè)與農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警分會(huì)場論文集[C];2007年

6 張艷紅;呂厚荃;;2005/2006年度北方冬小麥增產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象條件分析[A];中國農(nóng)學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)氣象分會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 郝立生;閔錦忠;;氣候變暖對河北省冬小麥產(chǎn)量的影響[A];第26屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場論文集[C];2009年

8 李月英;柳斌輝;牛英潔;王霞;張歆婕;栗雨勤;;氣候條件對河北低平原冬小麥產(chǎn)量的影響[A];第26屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場論文集[C];2009年

9 徐臘梅;;石河子地區(qū)春季低溫對冬小麥生長影響分析[A];第26屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場論文集[C];2009年

10 唐為安;唐為安;田紅;陳曉藝;溫華洋;丁霞;徐光清;;氣候變暖背景下安徽省冬小麥產(chǎn)量對氣候要素變化的響應(yīng)[A];第27屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 小靜;印度冬小麥產(chǎn)量下滑[N];國際商報(bào);2003年

2 記者 孫楠　通訊員 鄭昌玲;我國開展冬小麥產(chǎn)量逐月預(yù)報(bào)[N];中國氣象報(bào);2012年

3 馬文清 馬�？�;廣河冬小麥面積翻三番[N];甘肅經(jīng)濟(jì)日報(bào);2006年

4 萊陽農(nóng)學(xué)院 劉樹堂;冬小麥的營養(yǎng)與施肥[N];農(nóng)資導(dǎo)報(bào);2006年

5 黃艷紅、鐵良;我市冬小麥需采取壯苗措施[N];唐山勞動(dòng)日報(bào);2010年

6 本報(bào)記者 王錦;冬小麥?zhǔn)芎得娣e開始減少[N];中國證券報(bào);2011年

7 記者 朱周良;聯(lián)合國警示小麥旱情 全球糧食價(jià)格高燒難退[N];上海證券報(bào);2011年

8 記者 喬林生;新麥生長現(xiàn)“南北差異” 豐歉將定糧價(jià)[N];期貨日報(bào);2011年

9 國家糧油信息中心 王曉輝;今年我國冬小麥產(chǎn)量同比下降[N];糧油市場報(bào);2003年

10 記者 郭晉暉;冬小麥實(shí)現(xiàn)“八連增” 有助減弱通脹預(yù)期[N];第一財(cái)經(jīng)日報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 余超然;麥棉兩熟周年秸稈還田對棉花產(chǎn)量品質(zhì)形成的影響及其生理機(jī)制[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 陳金;耕作模式與施氮量對土壤質(zhì)量及冬小麥產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

3 王翔翔;渭北旱塬作物生長特征及其管理模式研究[D];中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

4 王維;冬小麥全生育期土壤水分供給量的反演與模型優(yōu)化研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 金秀良;基子AqoaCrop模型與多源遙感數(shù)據(jù)的北方冬小麥水分利用效率估算[D];揚(yáng)州大學(xué);2015年

6 崔正勇;冬小麥土壤N_2O排放以及麥季施氮對玉米季后效的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

7 徐海成;冬小麥高產(chǎn)高效群體構(gòu)建的栽培模式研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 徐彩龍;華北地區(qū)冬小麥—夏玉米雙晚模式的優(yōu)化及其水肥高效調(diào)控[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

9 鄭珍;關(guān)中地區(qū)冬小麥水分產(chǎn)量效應(yīng)及氣候變化條件下產(chǎn)量響應(yīng)模擬研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

10 魯向暉;基于氣候變化的豫西冬小麥保護(hù)性耕作效果模擬研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胡乃月;基于秸稈還田下豫北地區(qū)夏玉米—冬小麥兩熟農(nóng)田周年氮素循環(huán)平衡研究[D];河南師范大學(xué);2017年

2 鄭祥楠;耕作深度與秸稈還田對土壤性狀及作物生長的影響[D];云南農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

3 呂潔婷;秸稈還田與地膜覆蓋對土壤理化性狀影響[D];蘭州大學(xué);2017年

4 馬小婷;秸稈還田下氮肥減施對農(nóng)田土壤溫室氣體排放的影響[D];青島大學(xué);2017年

5 連旭;秸稈還田對黑土農(nóng)田土壤甲螨、跳蟲群落結(jié)構(gòu)的影響[D];青島大學(xué);2017年

6 任鵬;低溫脅迫下冬小麥冠層高光譜變化特征及響應(yīng)生理參數(shù)監(jiān)測[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 王慧琴;基于3S技術(shù)的縣域冬小麥凍害監(jiān)測及分級研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 姜亞珍;MODIS監(jiān)測黃淮海平原冬小麥長勢與土壤濕度[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

9 尚小廈;間作板藍(lán)根對冬小麥生長及麥田CH_4通量的影響[D];南京信息工程大學(xué);2015年

10 張延;氣候變化對關(guān)中地區(qū)冬小麥耗水和產(chǎn)量的影響及適應(yīng)策略[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

本文編號：2332164