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氮肥增效剂作用效果及评价方法研究

作　者: 何威明
导　师: 王旭
学　校: 中国农业科学院
专　业: 植物营养学
关键词: 氮肥增效剂尿素氮转化抑制率效果评价氮肥利用率
分类号: S143.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

为延长氮肥肥效期、提高氮肥利用率、保护生态环境,氮肥增效剂作用效果的研究一直是国内外研究的热点。随着氮肥增效剂使用数量和范围的不断增加,对其进行合理地评价成为迫切需要解决的问题。本试验在偏碱性土壤上,采用温室培养法、恒温培养法和温室种植法,对6种氮肥增效剂进行效果实验和评价研究。研究包括硝化抑制剂双氰胺(DCD)和3,5-二甲基吡唑(DMP)、脲酶抑制剂氢醌(HQ)和苯基磷酰二胺(PPD)、氨稳定剂腐植酸(F)和壳聚糖(K)不同用量的单因子作用和组合协同作用,对土壤尿素氮转化过程的影响规律及其施用效果,探讨评价氮肥增效剂作用效果的评价指标和方法。试验的主要结果如下:1.不同种类的氮肥增效剂对土壤氮素转化的影响差异显著。培养试验结果显示,(1)尿素与1%~5%(增效剂添加量占尿素含氮量的比率,下同)DCD和1%DMP混施,能够显著提高土壤铵态氮含量39.8%~206.4%,降低土壤硝态氮含量3.4%~57.1%。(2)尿素与1%~5%HQ和1%PPD混施,在前7天均能抑制尿素水解。温室培养下5%HQ处理能够抑制脲酶活性至第14天,而在恒温试验中能够作用到第21天。恒温培养试验中只有5%HQ处理比尿素处理增加土壤铵态氮累积量6.7%,1%~5%HQ处理比尿素处理降低了土壤硝态氮累积19.4%~36.9%。2.恒温培养试验表明,各抑制剂处理对氮素转化的作用效果明显好于温室培养,能够延缓铵态氮和硝态氮的转化7~14天,氮素含量总的变化趋势一致。硝化抑制剂处理延缓了土壤氮素转化7天左右。脲酶抑制剂处理延缓了土壤氮素转化7~14天。土壤铵态氮、土壤硝态氮、土壤硝化抑制率和脲酶活性抑制率均与时间呈线性相关,并且相同时间点土壤硝化抑制率和脲酶活性抑制率与抑制剂用量呈正相关。3.四种抑制剂类增效剂与尿素配施盆栽试验中均能不同程度地增加土壤的铵态氮累积,增幅为13.8%~269.1%。抑制剂单施处理均能不同程度地提高土壤矿质氮含量,增幅为5.6%~28.5%,明显地降低了土壤氮素损失,减幅为20.5%~53.9%。4.氨稳定剂各处理氮肥损失率与尿素处理差异显著,而对氮素转化的影响与尿素处理差异不显著。氮肥损失率可以反映其作用效果,而氮素转化不适用于氨稳定剂作用效果的评价。盆栽试验结果显示5%K和5%F处理与对照比分别降低氮素损失53.9%和34.9%。5.壳聚糖、DCD、HQ以四个梯度进行的氮肥增效剂组合试验显示,添加壳聚糖能够有效提高DCD和HQ+DCD的作用效果。在试验条件下认为,处理14(2.5%DCD+0.5%HQ+1%K)处理是相对较好的组合处理。6.抑制剂的作用效果可以用抑制剂的作用期和作用强度来评价。(1)试验中土壤铵态氮含量和硝态氮含量与取样时间表现出很好的线性相关,通过曲线拟合可以估算出各处理抑制剂的作用期。(2)硝化抑制率与时间呈线性相关,土壤硝化抑制率的变化拟合回归方程相关系数达到显著。硝化抑制率为零点时,硝化抑制剂的作用效果结束,由此可以估算作用期;相同时间点硝化抑制率随抑制剂用量呈正相关,因此可以反映硝化抑制剂作用的强度。(3)脲酶活性抑制率可以反映脲酶抑制剂的作用强度,并且通过时间的变化可以估算出脲酶抑制剂的作用期。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
1 前言  12-22
  1.1 氮肥增效剂的主要种类及作用机理  13-14
    1.1.1 硝化抑制剂  13
    1.1.2 脲酶抑制剂  13-14
    1.1.3 氨稳定剂  14
  1.2 氮肥增效剂国内外研究进展  14-19
    1.2.1 硝化抑制剂研究进展  14-15
    1.2.2 脲酶抑制剂研究进展  15-16
    1.2.3 氨稳定剂研究进展  16-17
    1.2.4 脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合施用  17
    1.2.5 氮肥增效剂应用的局限性  17-18
    1.2.6 目前氮肥增效剂的主要成果及应用实例  18-19
  1.3 氮肥增效作用效果评价研究进展  19-20
    1.3.1 氮肥增效剂自身的特点  19
    1.3.2 相关的评价方法  19-20
    1.3.3 氮肥增效剂评价中存在的主要问题及研究趋势  20
  1.4 本课题研究的目的和意义  20-21
  1.5 主要研究内容和研究目标  21-22
    1.5.1 主要研究内容  21
    1.5.2 主要研究目标  21-22
2 材料与方法  22-28
  2.1 试验材料  22-23
    2.1.1 供试试剂  22
    2.1.2 供试土壤  22
    2.1.3 供试作物  22
    2.1.4 仪器设备  22-23
  2.2 测试项目及方法  23-24
    2.2.1 测试项目  23
    2.2.2 测试方法  23
    2.2.3 次生指标及其转换方法  23-24
  2.3 实验设计与方法  24-27
    2.3.1 温室培养试验（4 月7 日-5 月28 日）  24
    2.3.2 恒温培养试验（8 月9 日-9 月20 日）  24-25
    2.3.3 盆栽试验  25-26
    2.3.4 种子发芽试验  26-27
  2.4 数据统计分析  27-28
3 结果与分析  28-69
  3.1 温室培养下氮肥增效剂对土壤氮素转化及pH 的影响  28-45
    3.1.1 硝化抑制剂对土壤尿素氮转化及pH 的影响  28-37
    3.1.2 脲酶抑制剂对土壤尿素氮转化及pH 的影响  37-41
    3.1.3 氨稳定剂对土壤尿素氮转化及pH 的影响  41-43
    3.1.4 讨论与小结  43-45
  3.2 恒温培养氮肥增效剂对土壤氮素转化的影响  45-53
    3.2.1 抑制剂类增效剂处理对土壤铵态氮含量动态变化的影响  45-47
    3.2.2 抑制剂类增效剂处理对土壤硝态氮含量动态变化的影响  47-49
    3.2.3 硝化抑制剂处理对硝化抑制率的影响  49-51
    3.2.4 脲酶抑制剂对脲酶活性抑制率的影响  51-52
    3.2.5 讨论与小结  52-53
  3.3 氮肥增效剂处理对蕹菜产量及土壤氮素转化利用的影响  53-66
    3.3.1 盆栽条件下氮肥增效剂处理对土壤氮素转化的影响  53-61
    3.3.2 氮肥增效剂处理对蕹菜种子、产量及氮肥利用率的影响  61-65
    3.3.3 讨论与小结  65-66
  3.4 添加抑制剂的缓效氮肥的评价方法  66-69
    3.4.1 评价原理  66-67
    3.4.2 试验设计  67
    3.4.3 试验方法  67-68
    3.4.4 试验结果的表述  68
    3.4.5 结果评价  68-69
4 全文结论  69-72
5 讨论与展望  72-73
参考文献  73-80
致谢  80-81
作者简介  81

氮肥增效剂作用效果及评价方法研究

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