本文關(guān)鍵詞：豬糞和秸稈施用對(duì)成都平原稻麥輪作土壤氮素礦化特征的影響

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【摘要】：土壤氮素是作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成的重要因素,氮素營(yíng)養(yǎng)的缺乏會(huì)嚴(yán)重制約水稻、小麥作物的生產(chǎn)。發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用的有效手段,也是解決現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇,利用種養(yǎng)廢棄物(豬糞、秸稈)替代化肥投入農(nóng)作生產(chǎn)被認(rèn)為是一種很有前途的策略；土壤氮素的礦化程度與種養(yǎng)廢棄物的投入量密切相關(guān),合理的投入量可提高土壤氮素的供應(yīng)能力,同時(shí)也能培肥土壤、影響土壤理化性質(zhì)、提高土壤質(zhì)量。成都平原水稻土面積廣,且大部分主要以稻麥輪作的種植模式進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),但關(guān)于稻麥輪作土壤的供氮能力研究較少；因此,結(jié)合地區(qū)土壤特點(diǎn),評(píng)價(jià)不同施肥措施下典型的成都平原稻麥輪作土壤供氮能力,為土壤制定科學(xué)合理的管理措施、確定合理的施氮量提供指導(dǎo),對(duì)成都平原稻麥輪作種植體系具有重要意義。通過位于都江堰天馬鎮(zhèn)的田間定位試驗(yàn)以及室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗(yàn),主要結(jié)果如下：首先,在田間定位試驗(yàn)中,通過對(duì)水稻、小麥五個(gè)主要生育期采集的土壤、植株樣品測(cè)定發(fā)現(xiàn),在豬糞-無(wú)機(jī)肥、秸稈-無(wú)機(jī)肥、豬糞-秸稈-無(wú)機(jī)肥三大施肥模式中,豬糞-秸稈-無(wú)機(jī)肥的施肥模式最為合理,綜合作物不同時(shí)期生長(zhǎng)指標(biāo)、最終產(chǎn)量和土壤氮素礦化情況,50%豬糞氮+50%化肥氮+秸稈全量的施用模式最為有利；其次,通過實(shí)驗(yàn)室模擬田間不同水分、溫度條件,分析了22℃和30℃以及不同含水量下各施肥處理土壤氮素礦化過程的差異,發(fā)現(xiàn)各處理土壤礦化過程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng),且累計(jì)礦化量很高；在豬糞-無(wú)機(jī)肥、秸稈-無(wú)機(jī)肥、豬糞-秸稈-無(wú)機(jī)肥三大施肥模式中,豬糞與化肥配施的處理氮素累積礦化量和礦化速率為最高；(1)溫度和水分條件是土壤氮素礦化的兩個(gè)主要影響因子。研究結(jié)果表明,在30℃的恒溫培養(yǎng)溫度下,與淹水條件相比,好氣培養(yǎng)條件(土壤含水量為田間最大持水量的70%)對(duì)土壤氮素礦化的促進(jìn)作用更為明顯；在22℃的培養(yǎng)溫度下,低含水量的土壤最終的氮素礦化累積量高于高含水量(田間最大持水量的80%)的土壤；說明水分含量過高會(huì)抑制土壤中氮素的礦化,原因是過多水分會(huì)影響土壤中微生物的活性,然后間接抑制土壤礦化作用；(2)在相同的培養(yǎng)溫度、水分條件下,施用有機(jī)肥(豬糞、秸稈)或無(wú)機(jī)肥處理的土壤礦化速率和礦質(zhì)氮累積量都大于不施肥的處理,當(dāng)豬糞N等量替代化肥N、或者增加豬糞、秸稈投入,土壤礦質(zhì)氮的累積量顯著增加；(3)豬糞替代氮肥當(dāng)量試驗(yàn)研究表明：相較與純化學(xué)肥料的使用,適量的豬糞氮替代化肥氮對(duì)稻麥作物的株高、地上部物質(zhì)累積量、產(chǎn)量有促進(jìn)作用,最終表現(xiàn)為成熟期時(shí)水稻、小麥產(chǎn)量的提高；而不施肥和高量的豬糞氮投入則不利于水稻與小麥的生長(zhǎng)以及最終產(chǎn)量的形成,且在不同生育期土壤中銨態(tài)氮(NH4+-N)與硝態(tài)氮(NO3--N)的含量差異明顯；相較與單施化肥處理,施用豬糞讓水稻在成熟期時(shí)地上部生物量提高了6.48%～17.42%,小麥提高了1.42%～28.25%,同時(shí)讓水稻的最終產(chǎn)量提高了0.96%-11.31%,讓小麥最終產(chǎn)量提高了0.44%～19.38%；(4)在施用無(wú)機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增加秸稈投入會(huì)提高土壤中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮濃度含量,同時(shí)秸稈還田也會(huì)促進(jìn)水稻、小麥株高、地上部物質(zhì)累積量和產(chǎn)量；相較于單施化肥處理,施用秸稈與化肥讓水稻在成熟期時(shí)地上部生物量提高了8.45%～13.18%,同時(shí)施用秸稈與化肥讓水稻的最終產(chǎn)量提高了1.68%～2.14%,讓小麥的最終產(chǎn)量提高了3.93%～5.34%：(5)在秸稈全量還田條件下,不同豬糞用量對(duì)水稻、小麥生長(zhǎng)及最終產(chǎn)量影響較大,從株高來看,50%豬糞氮替代化肥氮水稻的株高優(yōu)勢(shì)最明顯,從產(chǎn)量來看,50%的豬糞氮替代化肥氮讓水稻季產(chǎn)量較高達(dá)到8827 kg/hm2,較單施化肥處理增產(chǎn)了9.58%；從小麥季的數(shù)據(jù)來看,50%豬糞氮替代化肥氮處理下小麥株高的優(yōu)勢(shì)最明顯,150%豬糞氮替代化肥氮在小麥季增產(chǎn)最大,較施用化肥增產(chǎn)14.63%,其次是50%豬糞氮替代化肥氮在小麥季增產(chǎn)3.63%,產(chǎn)量分別為4614kg/hm2和4171 kg/hm2。因此綜合考慮土壤氮素礦化情況以及不同時(shí)期生長(zhǎng)指標(biāo)、最終產(chǎn)量,認(rèn)為50%豬糞氮+50%化肥氮+秸稈全量的施氮模式有利于成都平原稻-麥輪作區(qū)。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S141;S153

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