發(fā)布時(shí)間：2017-06-30 19:13

  本文關(guān)鍵詞：陜西關(guān)中平原小麥玉米輪作下農(nóng)田氮素淋失特征及氮素平衡研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,不科學(xué)的化肥施入導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染問題日益突出,農(nóng)田生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降、地表水富營(yíng)養(yǎng)化、地下水硝酸鹽污染、農(nóng)田生產(chǎn)能力降低成為國(guó)內(nèi)研究重點(diǎn)。冬小麥-夏玉米輪作是陜西關(guān)中平原的主要種植模式,在糧食生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。陜西省部分農(nóng)田存在嚴(yán)重施氮過量問題,使得土壤中硝酸鹽大量累積,不僅增加了氮素淋溶的風(fēng)險(xiǎn),且表觀損失量大幅提高。目前,關(guān)于農(nóng)田氮素淋失國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究,然而大部分研究較多關(guān)注于NO3--N,對(duì)其他氮素淋失形態(tài)(如總氮等)關(guān)注較少。事實(shí)上,有研究顯示,有機(jī)氮也是氮素從土壤生態(tài)系統(tǒng)流失的主要形態(tài)之一。另一方面,秸稈還田在對(duì)小麥玉米輪作體系N淋失及N素平衡上研究也較少,有結(jié)果表明秸稈還田可增加產(chǎn)量,降低淋失損失,也有結(jié)果報(bào)道稱秸稈還田提高了土壤蓄水能力,反而在降雨或灌溉時(shí)造成更大的淋失損失。故在陜西關(guān)中平原地區(qū)利用滲漏計(jì)法連續(xù)7年展開長(zhǎng)期定位試驗(yàn),設(shè)置6個(gè)處理,年施氮量分別為:CK不施肥(純N:0 kg/hm2)、OPT-N減量施氮(純N:165 kg/hm2)、OPT優(yōu)化施肥(純N:330 kg/hm2)、CON農(nóng)民習(xí)慣施氮(純N:471 kg/hm2)OPT+N增量施氮(純N:495 kg/hm2)、OPT+S施氮加秸稈還田(純N:330 kg/hm2)在OPT處理的基礎(chǔ)上每季作物覆蓋上季作物秸稈5000kg/hm2,探討不同施氮及秸稈還田對(duì)N素淋失形態(tài)和N素平衡的影響,得到的主要結(jié)論如下:1.不同施氮及秸稈還田對(duì)小麥-玉米輪作體系產(chǎn)量的影響2008-2014年通過7年長(zhǎng)期定位試驗(yàn)下,得出冬小麥適宜推薦量為150~191 kg/hm2,夏玉米合理推薦量為180 kg/hm2,過量施肥不僅會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降和氮素利用率大幅降低,且造成了資源浪費(fèi)。秸稈還田配施氮肥可顯著增加小麥玉米產(chǎn)量,輪作體系平均增產(chǎn)率可達(dá)到92.4%,比氮肥還田處理高出約18%。秸稈還田處理對(duì)小麥玉米產(chǎn)量的影響是逐年的,第1年-第二年增產(chǎn)效果并不大,從第3年開始,小麥、玉米累計(jì)產(chǎn)量均高于OPT處理,2014年產(chǎn)量小麥玉米產(chǎn)量分別達(dá)到43.5 t/hm2和61.6 t/hm2,比OPT處理產(chǎn)量分別增加了15.4%和7.1%。隨時(shí)間推移,氮肥累計(jì)利用率也逐年提高,說明前期施入的氮肥被后一年作物吸收利用。秸稈還田較不還田處理不僅提高了產(chǎn)量,且提高了小麥玉米輪作體系氮肥累計(jì)利用率,減少氮肥損失。2.不同施氮及秸稈還田下N素淋失特征陜西關(guān)中平原年降雨量為550~600 mm,按照作物需水量,年灌溉次數(shù)2-3次,小麥玉米輪作農(nóng)田年產(chǎn)流頻率在2到5次之間,高強(qiáng)度降雨和連續(xù)降雨都可能產(chǎn)生產(chǎn)流。從濃度和流失量動(dòng)態(tài)變化上看,NO3--N與TN的流失呈現(xiàn)高度一致。TN平均流失量為2.47~19.97 kg/hm2,平均淋失率0.55%~3.53%;NO3--N在2008年到2014年平均流失量為2.29~18.76 kg/hm2,平均淋失率為0.72%~3.33%,TN和NO3--N淋失量和淋失率均隨著施氮量的提高而呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)果得出低施氮處理下氮素淋失硝態(tài)氮占總氮比例較低,在高施氮情況下硝態(tài)氮占總氮比例較高,秸稈還田處理下NO3--N占TN流失量比例較不秸稈還田處理小,說明不同施氮及秸稈還田會(huì)影響N素淋失形態(tài)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明TN和NO3--N年流失量均與施氮量存在指數(shù)相關(guān),其TN年流失量y和NO3--N年流失量z與施氮量x的回歸方程分別是y=2.425e0.0045x(R2=0.796**);z=2.151e0.0043x(R2=0.793**)。秸稈還田在并未降低NO3--N和TN流失濃度,而在減少產(chǎn)流量上起到一定積極作用。3.2008-2014年土壤0-100 cm無機(jī)氮分布情況2008~2014年度玉米季收獲后旱地土壤中硝態(tài)氮存量變幅為17~322.6 kg/hm2,銨態(tài)氮存量變幅在2.61~60.71 kg/hm2,土壤中對(duì)無機(jī)氮貢獻(xiàn)較大的是硝態(tài)氮,而同一土壤剖面,銨態(tài)氮的含量不受施氮水平和時(shí)期的影響。長(zhǎng)期定位試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,硝態(tài)氮、礦質(zhì)氮存量分別與施氮量用指數(shù)回歸模型更為準(zhǔn)確,NO3—N存量y和礦質(zhì)氮存量z與施氮量x的回歸關(guān)系分別是y=36.481e0.0037x(R2=0.809**);z=55.27e0.0031x(R2=0.801**)。秸稈還田對(duì)土壤剖面無機(jī)氮存量影響并不顯著。4.2008-2014年度作物-土壤N素表觀平衡多年監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,OPT處理較OPT-N處理不僅獲得較高的產(chǎn)量,且與CON、OPT+N處理相比能夠提高氮肥利用率,降低表觀損失。綜合來看,OPT是節(jié)約肥料資源和減輕潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的最佳施氮量。統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出盈余氮y均隨施氮量呈顯著相關(guān),其回歸方程為y=37.404e0.0054x(R2=0.8995**),采用F值檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性分析,得到1%極顯著性水平,可見利用這樣的關(guān)系估算本地區(qū)氮盈余是可行的。秸稈還田處理對(duì)小麥-玉米輪作體系氮素平衡影響較大,同優(yōu)化施氮相比雖然并未減少土壤中氮?dú)埩?但提高了作物氮素吸收量和氮素表觀利用率,使得氮盈余和氮損失大幅度下降。
【關(guān)鍵詞】：產(chǎn)量 總氮 硝態(tài)氮 淋溶 氮素平衡
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S512.1;S513;S157
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 文獻(xiàn)綜述13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.1.1 陜西省小麥-玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀13
• 1.1.2 陜西省小麥玉米施肥現(xiàn)狀13-14
• 1.2 研究目的與意義14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-21
• 1.3.1 N肥施用及秸稈還田對(duì)小麥-玉米產(chǎn)量的影響14-15
• 1.3.2 地下淋溶氮素淋失特征研究15-17
• 1.3.3 農(nóng)田土壤無機(jī)氮分布17
• 1.3.4 農(nóng)田氮素表觀平衡研究17-21
• 第二章 不同施氮及秸稈還田對(duì)小麥-玉米產(chǎn)量的影響21-27
• 2.1 材料與方法21-22
• 2.1.1 試驗(yàn)地概況21
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)21-22
• 2.1.3 樣品采集與分析22
• 2.1.4 計(jì)算方法與公式22
• 2.2 結(jié)果與分析22-25
• 2.2.1 不同施肥處理和秸稈還田對(duì)小麥-玉米產(chǎn)量的影響22-23
• 2.2.2 不同處理對(duì)小麥玉米累積產(chǎn)量的影響23-24
• 2.2.3 不同處理對(duì)小麥玉米輪作體系產(chǎn)量的影響24
• 2.2.4 不同施肥處理和秸稈還田對(duì)小麥-玉米氮肥利用率的影響24-25
• 2.3 討論25-26
• 2.4 小結(jié)26-27
• 第三章 不同施氮及秸稈還田處理下氮素淋失特征27-34
• 3.1 材料與方法27-28
• 3.1.1 試驗(yàn)地概況27
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.3 樣品采集與分析28
• 3.1.4 計(jì)算方法及公式28
• 3.2 結(jié)果與分析28-32
• 3.2.1 2008-2014年度地下淋溶發(fā)生規(guī)律28-29
• 3.2.2 2008-2014年度不同處理產(chǎn)流不同氮素形態(tài)分析29-31
• 3.2.3 2008-2014年度不同處理年度氮素流失量及流失率變化31
• 3.2.4 不同施氮與地下硝酸鹽和總氮淋溶相關(guān)性分析31-32
• 3.3 討論32-33
• 3.4 小結(jié)33-34
• 第四章 不同施氮及秸稈還田對(duì)土壤礦質(zhì)氮存量的影響34-37
• 4.1 試驗(yàn)材料與方法34
• 4.1.1 試驗(yàn)地概況34
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)34
• 4.1.3 樣品采集與分析34
• 4.1.4 計(jì)算方法及公式34
• 4.2 結(jié)果與分析34-36
• 4.2.1 不同施氮處理和秸稈還田對(duì)土壤中 2008-2014年 0-100 cm氮?dú)埩舻挠绊?/span>34-35
• 4.2.2 不同施氮處理和地下硝態(tài)氮和礦質(zhì)氮存量相關(guān)性分析35-36
• 4.3 討論36
• 4.4 小結(jié)36-37
• 第五章 不同施氮及秸稈還田對(duì)氮素表觀平衡的影響37-42
• 5.1 試驗(yàn)材料與方法37
• 5.1.1 試驗(yàn)地概況37
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)37
• 5.1.3 樣品采集與分析37
• 5.1.4 計(jì)算方法及公式37
• 5.2 結(jié)果與分析37-40
• 5.2.1 不同施氮對(duì)N來源與去向的研究37-39
• 5.2.2 小麥-玉米輪作體系中的N素平衡39-40
• 5.3 討論40-41
• 5.4 小結(jié)41-42
• 參考文獻(xiàn)42-47
• 致謝47-48
• 作者簡(jiǎn)介48

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：陜西關(guān)中平原小麥玉米輪作下農(nóng)田氮素淋失特征及氮素平衡研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：503163