本文關(guān)鍵詞：減量施氮下玉米—大豆套作系統(tǒng)的氮素高效利用機理研究

  更多相關(guān)文章： 玉米-大豆套作 減量施N N素吸收利用 N肥殘留及損失 土壤N素轉(zhuǎn)化 ~(15)N

【摘要】：氮肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要的地位。施用氮肥對增加糧食產(chǎn)量和保障糧食安全具有重要的意義,但氮肥的過量投入也帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。因此,減量施氮技術(shù)的發(fā)展成為了各國農(nóng)業(yè)專家和學(xué)者的研究熱點。近年來,在我國西南地區(qū),玉米-大豆帶狀套作發(fā)展迅速,其種植技術(shù)體系日趨成熟,對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收作出重要貢獻,但該模式中的施肥技術(shù)仍沿用傳統(tǒng)的玉米-甘薯模式,或以玉米、大豆單季作物獨立施用,施氮總量大,技術(shù)復(fù)雜,氮肥利用效率低,損失嚴(yán)重,限制了該模式進一步推廣應(yīng)用。因此,本研究通過多年大田試驗,結(jié)合池栽15N同位素示蹤技術(shù),研究了玉米單作(MM)、大豆單作(SS)、玉米-大豆套作(IMS)及不施N(NN)、減量施N (RN:180 kg N.hm-2)、常量施N (CN:240 kg N.hm-2)下玉米、大豆的作物產(chǎn)量、N素吸收利用、N肥殘留及損失、土壤N素轉(zhuǎn)化的變化規(guī)律,旨在探明玉米-大豆套作系統(tǒng)中作物對N素的吸收特性,揭示減量施N下玉米.大豆套作系統(tǒng)的N高效利用機理。研究結(jié)果如下：1.與MM(SS)相比,IMS下玉米的莖葉生物量無顯著變化,籽粒產(chǎn)量降低3.49%；大豆的莖葉生物量顯著降低,籽粒產(chǎn)量顯著增加9.71%；MM(SS)下,施N相對于不施N提高了玉米、大豆的莖葉生物量和玉米的籽粒產(chǎn)量,施N處理間玉米的籽粒產(chǎn)量以CN最高,大豆的則以RN最高；IMS下,施N相對于不施N提高了玉米、大豆的莖葉生物量和籽粒產(chǎn)量,施N處理間均在RN下獲得最高。2.與MM(SS)相比,IMS下玉米莖葉吸N量增加,籽粒吸N量降低,大豆莖葉吸N量降低,籽粒吸N量增加。RN下,IMS的N肥吸收利用率比MM的高99.87%,土壤N貢獻率低18.12%,N肥農(nóng)學(xué)利用率比MM和SS的分別高21.77%、138.67%。施N與不施N相比,顯著提高了單、套作下玉米、大豆植株的吸N量。RN與CN相比,IMS下,玉米、大豆植株總吸N量分別提高12.17%、12.24%；IMS的N肥吸收利用率提高100.95%,N肥農(nóng)學(xué)利用率提高95.09%,土壤N貢獻率降低10.94%。3.隨土壤層次的增加,玉米、大豆的土壤N03--N累積量和15N殘留量逐漸降低,殘留氮素主要集中在0-40cm土層中。與MM(SS)相比,IMS下,玉米的土壤N03--N累積量、15N殘留量增加,大豆的土壤N03--N累積量降低,15N殘留量增加。MM、 SS及IMS下,RN-NH415NO3處理的玉米、大豆的15N殘留量顯著高于RN-15NH4NO3的。IMS的氨揮發(fā)累積量與MM的差異不顯著,但其損失率顯著降低。IMS的N2O排放量及其損失率均低于MM和SS的。RN與CN相比顯著降低了IMS的氨揮發(fā)累積量及其損失率、N2O排放量及其損失率。4.與MM(SS)相比,IMS下,玉米土壤NO3--N、NH4+-N及全N含量增加,大豆土壤N03·-N及全N含量降低,土壤NH4+-N含量增加。與MM(SS)相比,IMS下,玉米、大豆土壤的硝化作用強度和氨化作用強度增加,大豆土壤固N作用強度降低。IMS下,RN與CN相比,大豆的土壤硝化作用強度提高12.69%,玉米、大豆的土壤氨化作用強度降低23.69%、7.93%,玉米、大豆的土壤固N作用強度提高26.31%、32.53%。5.與MM (SS)相比,IMS增加了玉米莖葉總N含量,莖葉、籽粒的’5N%豐度及15N吸收量和大豆莖總N含量、莢、籽粒的15N%豐度及。5N吸收量。與RN-NH415NO3相比,RN-15NH4NO3處理下玉米、大豆的植株15N%豐度及’5N吸收量顯著增加,其中,IMS下,玉米、大豆的15N吸收總量分別增加15.79%、23.40%。與SS相比,IMS下大豆的生物固N量顯著提高。
【關(guān)鍵詞】：玉米-大豆套作 減量施N N素吸收利用 N肥殘留及損失 土壤N素轉(zhuǎn)化 ~(15)N
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S513;S565.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 前言11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 文獻綜述12-18
• 1.2.1 間套作對作物產(chǎn)量及氮素吸收的影響12
• 1.2.2 減量施氮理論的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 施氮或種植方式對作物土壤氮素殘留及損失的影響14-16
• 1.2.4 施氮或種植方式對作物土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響16-17
• 1.2.5 氮形態(tài)對作物生長的影響17-18
• 1.3 本研究主要內(nèi)容18
• 1.4 本研究技術(shù)路線圖18-19
• 2 材料與方法19-25
• 2.1 試驗一：大田試驗19-22
• 2.1.1 試驗時間、地點及材料19
• 2.1.2 試驗設(shè)計19-20
• 2.1.3 測定內(nèi)容與方法20-22
• 2.2 試驗二：池栽試驗及盆栽試驗22-25
• 2.2.1 試驗時間、地點及材料22
• 2.2.2 試驗方法22-23
• 2.2.3 測定內(nèi)容及方法23-25
• 2.3 數(shù)據(jù)處理25
• 3 結(jié)果與分析25-38
• 3.1 生物量、吸N量25-27
• 3.1.1 生物量25-26
• 3.1.2 吸N量26-27
• 3.2 N肥利用率與土壤N貢獻率27-28
• 3.2.1 N肥吸收利用率與N肥農(nóng)學(xué)利用率27-28
• 3.2.2 土壤N貢獻率28
• 3.3 土壤氮素含量28-29
• 3.3.1 土壤無機N含量28-29
• 3.3.2 土壤全N含量29
• 3.4 土壤氮素轉(zhuǎn)化強度29-32
• 3.4.1 硝化作用29-30
• 3.4.2 氨化作用30-31
• 3.4.3 固氮作用31-32
• 3.5 土壤氨揮發(fā)及N_2O損失32-34
• 3.5.1 土壤氨揮發(fā)損失32-33
• 3.5.2 土壤N_2O損失33-34
• 3.6 土壤NO_3~--N累積與~(15)N殘留34-36
• 3.6.1 土壤NO_3~--N累積量34-35
• 3.6.2 土壤~(15)N殘留及其分布35-36
• 3.7 作物N形態(tài)吸收36-38
• 3.7.1 玉米36-37
• 3.7.2 大豆37-38
• 4 討論38-42
• 4.1 減量施N下玉米-大豆套作體系的增產(chǎn)節(jié)肥效應(yīng)38-39
• 4.2 減量施N下玉米-大豆套作體系N高效利用機理探討39-42
• 4.2.1 減量施N對玉米-大豆套作系統(tǒng)N肥殘留及損失的影響39-40
• 4.2.2 減量施N對玉米-大豆套作系統(tǒng)土壤N轉(zhuǎn)化的影響40-41
• 4.2.3 減量施N對玉米-大豆套作系統(tǒng)作物N吸收形態(tài)差異的影響41-42
• 5 結(jié)論42-43
• 參考文獻43-54
• 致謝54-55
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利55

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