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饱和铵贮库施肥法提高氮素利用率的作用与机理研究

作　者: 邢承华
导　师: 章永松；林咸永
学　校: 浙江大学
专　业: 植物营养学
关键词: 饱和铵贮库微生物土壤氮素转化氮素损失氮肥利用率根系分布产量与品质
分类号: S147.2
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

氮素是影响作物生产最为普遍和施用量最大的营养元素。氮肥利用率低这一问题在国内外始终没有得到根本解决。土壤对NH₄⁺具有很强的固定与释放调节能力,本研究利用土壤的这一特性,通过特殊的施肥方法在土壤中形成一个被铵态氮所饱和的小区域,命名为“饱和铵贮库”（NDSA—Nitrogen Depot WithSaturated Ammonium）,并根据此原理建立了“饱和铵贮库”施肥法。本论文就NDSA施肥法氮素在土壤中的形态转化和释放规律、NDSA施肥法对土壤酶和微生物、土壤氮素损失以及对作物生长、产量和品质的影响等方面进行了研究。主要研究结果如下: 1.饱和铵贮库施肥法对土壤酶和微生物活性的影响采用特制容器,观察了NDSA施肥法对小粉土微生物数量和土壤脲酶活性的影响。结果表明,通过常规施肥法施入氮肥后,可明显提高土壤中的脲酶活性。而在NDSA施肥法中,土壤脲酶活性呈现出由施肥点往外不断升高的现象;在施肥后的5d内,离施肥点与土体界面1cm以内土壤中的脲酶活性几乎完全被抑制,到施肥后的第10d,其活性也不到对照的一半。NDSA施肥法能非常有效地抑制施肥点中的脲酶活性,并且有效时间可达20天以上,这对防止施肥点中的尿素迅速转化十分有利。NDSA施肥法在整个培养时间均能抑制硝化细菌和反硝化细菌的生长,其趋势与脲酶的情况相同,离施肥点越近,抑制效果越明显。硝化和反硝化细菌的抑制有利于防止土壤氮通过硝的淋失和反硝化脱氮的损失。常规施肥法中,因尿素的水解可使土壤pH明显升高,而在NDSA施肥法的施肥点内,在施肥后的10d中,土壤pH可比常规施肥法处理低2—3个单位。这对防止氨挥发很有好处。 2.饱和铵贮库施肥条件下土壤氮素的动态转化采用室内土培试验研究了NDSA施肥法氮素在土壤中不同氮库的动态。结果表明,NDSA施肥法对肥料氮的硝化有抑制作用,能保持土壤铵态氮处于较高水平,与DCD配合效果更佳。在常规施肥条件下,尿素的水解和铵态氮的硝化作用非常迅速,分别可在7d和21d内完成,施入土壤的氮几乎全转化为硝态氮。在培养结束时,常规施肥法土壤的铵态氮与硝态氮总量反比NDSA施肥法

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-9
ABSTRACT  9-13
目录  13-16
第一部分文献综述  16-52
  第一章我国农业生产中氮肥使用现状  18-21
  第二章氮肥施入土壤后的去向  21-30
    2.1 作物吸收  21
    2.2 土壤残留  21-24
    2.3 氮素损失  24-30
      2.3.1 氨挥发损失  24-25
      2.3.2 淋洗和径流损失  25-27
      2.3.3 硝化-反硝化损失  27-28
      2.2.4 其它  28-30
  第三章氮肥利用率及其影响因素  30-34
    3.1 我国的氮肥利用率及计算  30-31
    3.2 影响氮肥利用率的主要因素  31-34
  第四章现有提高氮肥利用率的措施及存在问题  34-48
    4.1 选育氮高效作物品种  34-35
    4.2 改进氮肥剂型  35-42
      4.2.1 添加转化酶抑制剂／脲酶抑制剂  36-37
      4.2.2 添加硝化抑制剂  37-39
      4.2.3 生产缓释或控释肥料  39-42
      4.2.4 NH_3稳定剂  42
    4.3 改进施肥方法  42-48
      4.3.1 分次施肥技术  42-43
      4.3.2 氮肥深施  43-44
      4.3.3 以水带氮  44-45
      4.3.4 平衡施肥  45-46
      4.3.5 其它  46-48
  第五章立题依据和技术路线  48-52
第二部分研究报告  52-104
  第一章饱和铵贮库施肥法对土壤酶和微生物活性的影响  53-67
    1.1 引言  53-54
    1.2 材料与方法  54-56
      1.2.1 实验材料及处理  54
      1.2.2 试验装置  54
      1.2.3 试验方法  54-55
      1.2.4 取样方法  55-56
      1.2.5 测定方法  56
    1.3 结果与分析  56-65
      1.3.1 对脲酶活性的影响  56-58
      1.3.2 硝化和反硝化细菌的变化  58-62
      1.3.3 土壤pH值的变化  62-65
    1.4 讨论  65-66
    1.5 结论  66-67
  第二章饱和铵贮库施肥条件下土壤氮素的动态转化  67-76
    2.1 引言  67
    2.2 材料与方法  67-68
      2.2.1 实验材料  67-68
      2.2.2 测定项目及方法  68
    2.3 结果与分析  68-74
      2.3.1 土壤NH4_~+-N的动态变化  68-69
      2.3.2 土壤NO_3~--N的动态变化  69-70
      2.3.3 土壤矿质态氮(Nmin)的动态变化  70-71
      2.3.4 土壤易矿化有机态氮的动态变化  71-73
      2.3.5 培养60天后肥料氮在土壤中的形态及回收量  73
      2.3.6 培养前后土壤氮素表观平衡  73-74
    2.4 讨论  74-75
    2.5 结论  75-76
  第三章饱和铵贮库施肥条件下的土壤氮素挥发和淋失  76-86
    3.1 引言  76-77
    3.2 材料与方法  77-78
      3.2.1 供试土壤  77
      3.2.2 实验设计  77-78
      3.2.3 测定方法  78
    3.3 结果与讨论  78-85
      3.3.1 NDSA施肥法对降低土壤氨挥发的作用  78-81
      3.3.2 NDSA施肥法对降低土壤氮素淋溶的作用  81-85
    3.4 结论  85-86
  第四章饱和铵贮库旌肥法对芹菜氮素吸收、产量和品质的影响  86-94
    4.1 引言  86-87
    4.2 材料与方法  87
      4.2.2 测定方法  87
    4.3 结果与讨论  87-93
      4.3.1 NDSA施肥法对芹菜产量和氮素吸收的影响  87-89
      4.3.2 NDSA施肥法施对芹菜品质的影响  89-93
    4.4 结论  93-94
  第五章饱和铵贮库施肥法对土壤矿质态氮分布及玉米根系生长的影响  94-104
    5.1 引言  94
    5.2 材料与方法  94-96
      5.2.1 实验材料及处理  94-95
      5.2.2 测定方法  95-96
    5.3 结果与讨论  96-102
      5.3.1 NDSA施肥法对玉米拨节期矿质态Nmin(NH4~+-N与NO_3~--N)在土壤中分布的影响  96-97
      5.3.2 NDSA施肥法对玉米根系生长的影响  97-99
      5.3.3 NDSA施肥法对玉米根系阳离子代换量的影响  99-100
      5.3.4 NDSA施肥法对玉米根际环境的影响  100-102
    5.4 结论  102-104
参考文献  104-123
攻读学位期间发表的学术论文  123

饱和铵贮库施肥法提高氮素利用率的作用与机理研究

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