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水稻—土壤系统氮素损失与利用的研究

作　者: 叶世超
导　师: 戴其根；张洪程
学　校: 扬州大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 稻田 铵态氮 硝态氮 田面水 淋失 氨挥发 水稻产量 氮肥利用
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


试验于2007～2009年在扬州大学农学院大型渗漏池进行,稻麦轮作条件下,研究了不同土壤类型、施氮量、施氮时期、渗漏量对稻田地表水、渗漏水中铵态氮、硝态氮的动态变化,以及土壤氮素垂直迁移与淋失、稻田氨挥发、水稻产量的影响,为合理施氮、控制稻田氮素流失、减少农业面源污染提供理论与实践依据。主要研究结果如下:1.氮肥施用后,田面水中以铵态氮为主,铵态氮浓度迅速上升,硝态氮含量较少。铵态氮的变化是在施氮1～2天后达到最大值,随后逐渐削减;而田面水中的硝态氮含量一直较低;田面水铵态氮的浓度取决于当次施肥量,随着施肥量增加而升高。在相同施肥量条件下,基肥施用后的田面水NH4+-N浓度较低,而分蘖肥施用后较高,其田面水NH4+-N浓度峰值为基肥的4~5倍,倒2叶期穗肥施用后,峰值为基肥的2~3倍,倒4叶期穗肥施用后田面水NH4+-N浓度显著低于倒2叶期穗肥,峰值为基肥的1.5~2倍;同样施肥量和施肥时期下,黏土的田面水NH4+-N浓度略低于砂土。2.施氮后,稻田迅速发生氨挥发,且在1~3天内达到峰值,氨挥发量随着施氮量的增加而增加,黏土要低于砂土,氨挥发损失量为分蘖肥时期>倒4叶穗肥期>基肥时期>倒2叶穗肥期;砂土氨挥发总损失量为11.32~102.43 kg/hm2,占施氮量的比例11.32%~25.61%;黏土氨挥发总损失量为10.49~87.06 kg/hm2,占施氮量的比例10.92%~21.76%;施氮后氨挥发峰值和田面水铵态氮峰值同时出现,分蘖肥时期最大,二者比值范围为23.76%~33.65%。3.水稻田生态系统中,淋失的N素主要以NO3--N为主,而NH4+-N较少。淹水稻田土壤溶液中NH4+-N向下运动的幅度不大,主要分布在表层0~30cm,下层土壤溶液中NH4+-N含量小于1ppm;NO3--N随水的下渗向下迁移,在土壤下层累积,下层土壤溶液中NO3--N含量高于上层土壤溶液中含量。下层土壤溶液中NO3--N含量随着施肥量的增加而增加;随着渗漏量的增加也呈现增长趋势;砂土下层土壤溶液中NO3--N含量略高于黏土下层土壤溶液中含量。4.砂土和黏土条件下水稻干物质积累量是随着施氮量的增加而增加,氮素积累量也都是随着施氮量的增加而增加,但是氮肥利用效率随着施氮量的增加而减小;黏土条件下水稻干物质积累量和氮素积累量要高于砂土条件下。水稻产量与施氮量呈二次曲线关系,当施氮量达到300 kg/hm2时,黏土和砂土水稻产量最高分别为8839.44 kg/hm2和8478.07 kg/hm2,黏土条件下水稻的产量要相应地略高于砂土。氮肥进入土壤中,部分氮素被植株吸收,吸收量为34.32%~46.49%,以NH3形式损失量10.92%~25.61%,通过其他形式损失与土壤残留占总施肥量的35.14%~42.85%。

全文目录


中文摘要  7-9
英文摘要  9-12
第一章 文献综述  12-25
  1.1 施氮对作物以及环境的影响  12-13
    1.1.1 降低作物的产量、品质  12
    1.1.2 土壤质量退化  12
    1.1.3 水体富营养化  12-13
    1.1.4 大气环境的影响  13
  1.2 氮素的利用与损失  13-15
    1.2.1 氮肥的利用率  13-14
    1.2.2 氮肥在土壤中的残留  14-15
    1.2.3 氮肥的损失  15
  1.3 氮素渗漏流失的研究  15-16
    1.3.1 影响氮素淋失的因素  15
    1.3.2 氮素淋失迁移机制  15-16
    1.3.3 氮素淋失研究理论与模型  16
    1.3.4 研究方法与手段  16
  1.4 氮素氨挥发的损失  16-19
    1.4.1 氨挥发发生过程机制  16-17
    1.4.2 氨挥发影响因素  17-19
  1.5 控制氮素流失的途径  19-21
    1.5.1 减少稻田氨挥发损失的途径  19-20
    1.5.2 减少氮素淋溶损失的途径  20-21
  参考文献  21-25
第二章 土壤剖面氮素变化特点  25-34
  2.1 材料与方法  26
    2.1.1 实验方案  26
    2.1.2 测定内容与方法  26
  2.2 结果与分析  26-30
    2.2.1 不同施肥量下氮素的动态变化  26-27
    2.2.3 不同的渗漏量的水稻土中氮素的动态变化  27-28
    2.2.4 黏土和砂土中氮素的动态变化  28-29
    2.2.5 稻田土壤剖面铵态氮、硝态氮变化范围值  29-30
  2.3 讨论  30-32
    2.3.1 水稻田土壤中N 素养分淋失动态变化  30-31
    2.3.2 氮素渗漏的影响因素  31-32
  参考文献  32-34
第三章 稻田田面水与氨挥发变化特征研究  34-47
  3.1 材料与方法  35-37
    3.1.1 试验设计  35-36
    3.1.2 测定内容与方法  36-37
    3.1.3 数据处理与分析  37
  3.2 结果与分析  37-44
    3.2.1 不同处理氮肥施用后田面水NH4+-N 浓度的动态变化  37-39
    3.2.2 不同处理氮肥施用后氨挥发量的动态变化  39-41
    3.2.3 不同处理对施氮后氨挥发峰值与田面水铵态氮峰值及二者比例的影响  41-43
    3.2.4 不同处理对施氮后氨挥发量及其占施氮量的比例  43
    3.2.5 氨挥发总量与施肥量的关系  43-44
  3.3 讨论  44-45
  参考文献  45-47
第四章 不同土壤类型下氮素对水稻产量与利用率的影响及氮素平衡帐  47-53
  4.1 材料与方法  47-48
    4.1.1 试验设计  47
    4.1.2 测定内容与方法  47-48
    4.1.3 数据处理与分析  48
  4.2 结果与分析  48-51
    4.2.1 不同处理对水稻产量及其构成因素的影响  48-49
    4.2.2 不同处理对植株的干物质积累量和氮素积累量及氮素利用率的影响  49-50
    4.2.3 不同处理对水稻成熟期土壤剖面氮素含量的影响  50
    4.2.4 氮素利用损失平衡帐  50-51
  4.3 讨论  51-52
  参考文献  52-53
第五章 小结与展望  53-55
  5.1 小结  53-54
  5.2 进一步研究内容  54-55
致谢  55-56
攻读学位期间发表的学术论文  56

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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