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旱地土壤残留矿质氮的动态变化及其影响因素

作　者: 苏涛
导　师: 王朝辉
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物营养学
关键词: 冬小麦 夏玉米 旱地土壤 矿质氮 硝态氮 铵态氮 氮素残留
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要


施用氮肥是提高作物产量的重要手段。然而，越来越多的氮肥投入不可避免地导致大量未被作物吸收利用的矿质氮素残留在农田土壤，进而污染地表、地下水体和大气等生态环境。本文首先采用不同类型的土样， 研究了影响土壤矿质氮测定值的因素，确定了合理的土壤矿质氮测定方法。然后通过田间试验，分别种植冬小麦和夏玉米，研究了作物生长时期旱地土壤残留矿质氮的动态变化及其影响因素。得出的主要结论有：1.土样预处理方式、过筛孔径大小、液土比、振荡时间和浸提液保存方式都不同程度影响土壤矿质氮的测定结果。采用新鲜土样直接测定、过筛孔径3mm、液土比10：1、振荡时间60min、浸提液不经保存直接用连续流动分析仪测定效果较好。2.冬小麦生长季节0-200cm土层的矿质氮残留量相当可观，且从播种到拔节期呈增加趋势，并在拔节期达最高值，为224.5kg.hm-2，主要分布在100cm以下的土层。此后，土壤铵态氮数量迅速增加，并高于硝态氮。土壤剖面中矿质氮残留累积峰值随生长期后移亦有向下层移动的趋势，尤以铵态氮的移动最为明显。到冬小麦收获时，铵态氮残留累积峰值已达到180－200cm土层，该层的铵态氮数量达29.6kg.hm-2。3.种植小麦可明显降低整个0-200cm各土层的硝态氮残留量，而对铵态氮及其剖面分布只有到小麦收获才出现显著影响；冬小麦生长后期，土壤温度和大气温度与土壤铵态氮有一致的动态变化趋势，两者呈明显的正相关关系；土壤含水量与土壤铵、硝态氮动态变化无确定关系；少量的降水量，也很难以导致土壤硝态氮的下渗。4.夏玉米生长季节0-200cm土层矿质氮残留量最多时达到861.8kg.hm-2，且土壤硝态氮数量明显大于同期的铵态氮。随着生育期的后移，土层剖面中的矿质氮素有向土壤深层迁移的明显趋势，尤其是土壤硝态氮。到玉米收获时，土壤硝态氮的残留峰值已下移到200cm土层以下。5.种植玉米可明显降低土壤硝态氮残留量，对铵态氮及其剖面分布却无明显影响；施用氮肥可明显增加土壤硝态氮残留数量，并影响其剖面分布；土壤温度和大气温度的升降与土壤铵态氮的高低动态变化相一致，与硝态氮的变化呈相反趋势；土壤铵态氮和硝态氮的数量随土壤含水量升降而增减，但在时间上有程度不一的滞后现象；在降水量大而集中的北方夏季，旱地土壤的硝态氮会被淋移到200cm以下的土层。

全文目录


摘要(中、英)  5-11
第一章 文献综述  11-22
  1 土壤矿质氮的残留淋失机理  11-14
    1.1 土壤矿质氮的残留淋失过程  11-12
    1.2 土壤矿质氮的残留淋失模型  12-14
  2 农田土壤硝态氮淋失的数量  14-16
  3 影响土壤硝态氮残留和淋失的因素  16-19
    3.1 气候条件与土壤特性  16
    3.2 土壤质地  16
    3.3 施肥  16-18
    3.4 灌溉和降水  18
    3.5 作物种类和耕种制度  18-19
  4 农田土壤硝态氮残留的生态效应  19-21
    4.1 构成作物可利用的有效氮库  19
    4.2 对地下水造成威胁  19-20
    4.3 N2O气体排放的重要来源  20-21
  5 土壤硝态氮残留及淋失的研究展望  21-22
第二章 土样预处理、振荡和浸提液保存方式对土壤矿质氮测定值的影响  22-33
  1 材料与方法  22-24
    1.1 供试土壤  22-23
    1.2 实验设计与方法  23-24
      1.2.1 土样预处理方式对土壤矿质氮测定值的影响  23
      1.2.2 土样过筛孔径大小对土壤矿质氮测定值的影响  23
      1.2.3 液土比对土壤矿质氮测定值的影响  23-24
      1.2.4 振荡时间对土壤矿质氮测定值的影响  24
      1.2.5 KCL浸提液保存温度对土壤矿质氮测定值的影响  24
      1.2.6 KCL浸提液保存时间对土壤矿质氮测定值的影响  24
    1.3 数据的统计分析  24
  2 结果与分析  24-31
    2.1 土样预处理方式对土壤矿质氮测定值的影响  24-26
    2.2 土样过筛孔径大小对土壤矿质氮测定值的影响  26-27
    2.3 浸提液与土样的比例(液土比)对土壤矿质氮测定值的影响  27-28
    2.4 振荡时间对土壤矿质氮测定值的影响  28-29
    2.5 KCL浸提液保存方式对土壤矿质氮含量测定值的影响  29-31
  3 结论  31-33
第三章 冬小麦生长季节土壤残留氮素的动态变化  33-43
  1 材料与方法  33-35
    1.1 试验区概况  33-34
    1.2 试验设计与田间管理  34
    1.3 取样和分析方法  34
      1.3.1 土壤矿质氮(硝态氮和铵态氮)测定  34
      1.3.2 气温和降雨资料  34
    1.4 200cm土层矿质氮总残留量计算  34-35
  2 结果与分析  35-41
    2.1 冬小麦生长季节土壤残留矿质氮的动态变化  35-37
      2.1.1 土壤残留矿质氮总量的动态变化  35
      2.1.2 土壤残留矿质氮含量的剖面分布动态变化  35-37
    2.2 冬小麦生长季节土壤残留铵态氮和硝态氮的动态变化  37-41
      2.2.1 土壤残留铵态氮和硝态氮的动态变化  37-38
      2.2.2 土壤残留铵态氮和硝态氮含量的剖面分布动态变化  38-41
  3 结论与讨论  41-43
第四章 作物及环境因素与冬小麦生长后期土壤残留氮素动态变化的关系  43-52
  1 材料与方法  43-44
    1.1 试验区概况  43
    1.2 试验设计与田间管理  43-44
    1.3 取样和分析方法  44
      1.3.1 土壤矿质氮(硝态氮和铵态氮)测定  44
      1.3.2 气温和降雨资料  44
    1.4 200cm土层矿质氮总残留量计算方法  44
  2 结果与分析  44-50
    2.1 种植与休闲对冬小麦生长后期土壤残留矿质氮的影响  44-46
      2.1.1 土壤残留矿质氮数量的动态变化  44-45
      2.1.2 土壤残留矿质氮剖面分布  45-46
    2.2 土壤温度对冬小麦生长后期土壤残留矿质氮的影响  46-47
    2.3 大气温度对冬小麦生长后期土壤残留矿质氮的影响  47-48
    2.4 土壤含水量对冬小麦生长后期土壤残留矿质氮的影响  48
    2.5 降水(灌水)对冬小麦生长后期土壤残留矿质氮的影响  48-50
  3 结论与讨论  50-52
第五章 夏玉米生长季节土壤残留氮素的动态变化  52-61
  1 材料与方法  52-53
    1.1 试验区概况  52
    1.2 试验设计与田间管理  52-53
    1.3 取样和分析方法  53
      1.3.1 土壤矿质氮(硝态氮和铵态氮)测定  53
      1.3.2 气温和降雨资料  53
    1.4 200cm土层矿质氮总残留量计算  53
  2 结果与分析  53-60
    2.1 夏玉米生长季节土壤残留矿质氮的动态变化  53-56
      2.1.1 土壤残留矿质氮总量的动态变化  53-54
      2.1.2 土壤残留矿质氮含量的剖面分布动态变化  54-56
    2.2 夏玉米生长季节土壤残留铵态氮和硝态氮的动态变化  56-60
      2.2.1 土壤残留铵态氮和硝态氮的动态变化  56-57
      2.2.2 土壤残留铵态氮和硝态氮含量的剖面分布变化  57-60
  3 结论与讨论  60-61
第六章 作物、施肥及环境因素与夏玉米生长季节土壤残留氮素动态变化的关系  61-73
  1 材料与方法  61-63
    1.1 试验区概况  61-62
    1.2 试验设计与田间管理  62
    1.3 取样和分析方法  62
      1.3.1 土壤矿质氮(硝态氮和铵态氮)测定  62
      1.3.2 气温和降雨资料  62
    1.4 200cm土层矿质氮总残留量计算方法  62-63
  2 结果与分析  63-70
    2.1 种植与休闲对夏玉米生长季节土壤残留矿质氮的影响  63-64
      2.1.1 土壤残留矿质氮数量的动态变化  63
      2.1.2 作物生长对夏玉米生长阶段土壤残留矿质氮剖面分布的影响  63-64
    2.2 施肥对夏玉米生长后期土壤残留矿质氮的影响  64-66
      2.2.1 土壤残留矿质氮动态变化的影响  64-65
      2.2.2 施肥对土壤残留矿质氮剖面分布的影响  65-66
    2.3 土壤温度对夏玉米生长季节土壤残留矿质氮的影响  66-67
    2.4 大气温度对夏玉米生长季节土壤残留矿质氮的影响  67
    2.5 土壤含水量对夏玉米生长季节土壤残留矿质氮的影响  67-68
    2.6 降水(灌水)对夏玉米生长季节土壤残留矿质氮的影响  68-70
  3 结论与讨论  70-73
参考文献  73-80
致谢  80-81
作者简介  81

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤肥力（土壤肥沃性）
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