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灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用率与土壤氮素供应能力及其流失风险的影响

作　者: 陈星
导　师: 方萍
学　校: 浙江大学
专　业: 植物营养学
关键词: 灌溉模式供氮水平氮素利用率土壤渗滤液铵态氮硝态氮可溶性有机氮树脂球
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

在稻田生态系统中,水分和氮素是水稻生长过程中最重要和最活跃的两大肥力因子,同时也是人为调控最为频繁、力度最大的作物生长环境因子。充分发挥水氮耦合效应可以提高水稻氮素吸收利用率,降低生产成本,并减少因氮素流失带来的环境风险。本文以Ⅱ优838为材料,湖北潮土为供试土壤,通过2轮稻麦连作柱栽试验研究了2种灌溉模式(FW：土表淹水3cm；CW：保持土壤湿润但土表不积水)和4个氮肥水平[N0,N1(N 126.0 kg/hm2),N2(N 157.5kg/hm2),N3(N 210.0kg/hm2)]下水稻氮素利用率和土壤氮素的供应能力及其流失风险,主要的研究结果如下：(1)灌溉模式和供氮水平对水稻产量、地上部氮素积累量和氮素利用效率均有显著(p<0.05)或极显著影响(p<0.01),但氮肥用量的影响效应相对于灌溉模式的作用更为突出。地上部生物量及氮素积累量随供氮水平的提高而增加趋势明显,氮肥农学利用率(NAE)、氮肥偏生产力(PFP)和氮生理学利用率(PE)均表现为随施氮量提高而下降的趋势,但减氮25%处理(N2)与常规施氮量处理(N3)间的差异并不显著。(2)采用树脂球交换法监测水稻全生育期土壤铵态氮和硝态氮交换量,结果表明,树脂球交换性铵态氮和硝态氮量随水稻生育期推移而下降,在水稻生长后期,土壤可供根系吸收的总有效氮减少；除移栽后第4周外,各生育期不同处理的树脂球交换性硝态氮均高于50%,说明供试条件下,硝态氮是土壤可供水稻吸收的主要氮素形态；施氮显著提高土壤树脂球的铵态氮和硝态氮交换量,其影响在施氮肥后2周内表现最为明显；生育后期控水模式显著提高树脂球硝态氮交换量。(3)土壤渗滤液总氮浓度随水稻生育期推移呈由高到低的变化趋势,氮素淋失风险主要在水稻移栽后的前40d左右；稻麦轮作制中,前作小麦明显提高后作水稻土壤渗滤液氮浓度；硝态氮(NO3-N)和可溶性有机氮(SON)是土壤渗滤液氮素的主要形态,铵态氮(NH4+-N)所占比例较低；水稻移栽后20-30d左右出现土壤渗滤液NO3--N高峰,高峰期土壤渗滤液的NO3--N浓度随施氮量增加而提高；减氮25%处理(N2)相对于常规施氮量处理(N3)显著提高氮肥利用率,并降低氮素淋失风险。

全文目录

致谢  6-7
摘要  7-9
Abstract  9-14
第一章文献综述  14-29
  1.1 水稻对氮素的吸收利用及其影响因素  14-17
    1.1.1 水稻对氮素吸收转化  14-15
    1.1.2 水稻氮素利用效率的研究现状  15-17
    1.1.3 水稻氮素吸收利用的影响因素  17
  1.2 水稻土壤及土壤渗滤液中的氮形态  17-19
  1.3 土壤供氮能力测定方法——离子树脂(膜)球法  19-22
    1.3.1 离子交换树脂膜在氮素研究中的应用  19-21
    1.3.2 离子交换树脂球测定法的影响因素  21-22
  1.4 水稻土壤氮素流失的影响因素及防治措施  22-26
    1.4.1 影响水稻土壤氮素流失的因素  23-25
    1.4.2 防治水稻土壤氮素流失的技术措施  25-26
  1.5 本文立题依据和技术路线  26-29
第二章灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用效率的影响  29-41
  2.1 引言  29
  2.2 材料与方法  29-32
    2.2.1 试验设计  29-31
    2.2.2 测定项目和方法  31-32
    2.2.3 数据处理  32
  2.3 结果与分析  32-39
    2.3.1 水稻地上部生物量和氮素积累量  32-34
    2.3.2 水稻氮素利用效率  34-37
    2.3.3 土壤铵态氮和硝态氮含量  37-38
    2.3.4 植株氮积累量与土壤无机氮含量的相关性  38-39
  2.4 讨论  39-41
第三章应用离子交换树脂球研究灌溉模式和供氮水平对土壤供氮能力的影响  41-52
  3.1 引言  41
  3.2 材料与方法  41-42
    3.2.1 试验设计  41
    3.2.2 测定项目和方法  41-42
  3.3 结果与分析  42-49
    3.3.1 土壤树脂铵态氮和硝态氮交换量  42-46
    3.3.2 土壤树脂铵态氮和硝态氮累积积累量  46-49
  3.4 讨论  49-52
    3.4.1 土壤树脂球铵态氮和硝态氮交换量及其随时间变化特征  49-50
    3.4.2 土壤树脂球铵态氮和硝态氮交换量的影响因素分析  50-52
第四章灌溉模式和供氮水平对土壤渗滤液氮浓度动态变化的影响  52-64
  4.1 引言  52-53
  4.2 材料与方法  53
    4.2.1 试验设计  53
    4.2.2 测定项目和方法  53
    4.2.3 统计分析  53
  4.3 结果与分析  53-61
    4.3.1 土壤渗滤液总氮浓度及不同形态氮的百分比的变化趋势  53-55
    4.3.2 土壤渗滤液各形态氮浓度  55-58
    4.3.3 不同处理的水稻产量和氮肥利用率  58-59
    4.3.4 不同供氮水平对氮素淋失和水稻产量影响比较  59-61
  4.4 讨论  61-64
    4.4.1 土壤渗滤液中各氮素形态及其浓度变化特征  61
    4.4.2 土壤渗滤液中氮浓度的影响因素分析  61-62
    4.4.3 农田土壤水肥管理方式建议  62-64
第五章全文总结  64-66
  5.1 主要结论  64
  5.2 文章创新点  64
  5.3 存在问题及展望  64-66
参考文献  66-78
作者简历  78-79

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