本文選題：水肥一體化　切入點(diǎn)：施肥時(shí)段　出處：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)》2016年碩士論文

【摘要】：基于肥料對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要作用,針對(duì)水肥一體化灌溉技術(shù)中的施肥問(wèn)題,大多數(shù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了在滴灌條件下設(shè)置不同施肥梯度,不同生育期施肥施肥量,以及水肥不同混合比例等條件對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響,研究目標(biāo)偏重于作物生長(zhǎng)過(guò)程中的施肥制度研究,而對(duì)于滴灌條件下肥力因子在土壤中的時(shí)空分布研究相對(duì)較少。氮素是植物必需的大量元素之一,通常植物在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的氮素要高于其它礦質(zhì)元素,因而氮素常成為限制植物生長(zhǎng)的主要元素,同時(shí)多數(shù)植物在生長(zhǎng)過(guò)程當(dāng)中吸收的氮主要是NO3--N和NH4+-N。為了提高氮肥利用效率,本研究開(kāi)展了在水肥一體化灌溉條件下,灌溉過(guò)程中不同時(shí)段施氮對(duì)速效氮在土壤中的時(shí)空分布試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)劃濕潤(rùn)層深度為30cm,濕潤(rùn)半徑為20cm,經(jīng)過(guò)計(jì)算,一次最大灌水量為8L,整個(gè)滴灌歷時(shí)為240min,設(shè)計(jì)施肥量分為常規(guī)施肥尿素20g和加大施肥量80g。不同施氮時(shí)段設(shè)計(jì)為四個(gè)處理,具體為:A)全時(shí)段灌水施肥;B)前1/2時(shí)段灌水施肥,后1/2時(shí)段純粹灌水;C)前1/2時(shí)段純粹灌水,后1/2時(shí)段灌水施肥;D)前1/4時(shí)段灌水,接下來(lái)1/2時(shí)段灌水施肥,最后1/4時(shí)段灌水。取樣時(shí)間確定為滴灌結(jié)束后1,3,5,7d,取樣點(diǎn)分別距離入滲點(diǎn)橫向距離為5cm,15cm,20cm處;距地表縱向?yàn)?-5,5-15,15-25,25-35cm處,探討滴灌條件和不同施肥時(shí)段下NO3--N和NH4+-N的時(shí)空分布,可以更加直觀的了解氮素在土壤中運(yùn)移變化規(guī)律及其時(shí)空分布特點(diǎn),具體得出以下主要結(jié)論:(1)各處理結(jié)束后,隨著時(shí)間的推移,土壤濕潤(rùn)體中NO3--N的含量均表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢(shì),前5天一直增大,第7天減小,說(shuō)明水肥一體化灌溉結(jié)束后,氮肥需要5-6天就可完全轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮。NH4+-N在時(shí)間上轉(zhuǎn)化速率相對(duì)較快,在灌水施肥結(jié)束后的第3天硝化作用最強(qiáng),從第3天到第5天NH4+-N濃度急劇降低,結(jié)合土壤濕潤(rùn)體中NO3--N的含量的變化規(guī)律,二者表現(xiàn)為此消彼長(zhǎng)的趨勢(shì),說(shuō)面部分NH4+-N在濕潤(rùn)的土壤中經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3--N,這也是NO3--N濃度在第5天達(dá)到高峰的部分原因。(2)在水肥一體化灌溉條件下,盡管施肥量相同,但由于施肥時(shí)段不一致,致使土壤濕潤(rùn)體中NO3--N和NH4+-N含量的峰值大小和出現(xiàn)位置明顯不同,表現(xiàn)為灌水前期施肥,NO3--N和NH4+-N主要分布在土壤濕潤(rùn)體的邊緣區(qū)域,灌水后期施肥,NO3--N和NH4+-N主要分布在土壤濕潤(rùn)體的中心區(qū)域。A和C處理土壤中NO3--N較高濃度主要集中在滴頭附近,即0~15cm土層和水平方向0~15cm范圍內(nèi),表現(xiàn)出明顯的表聚性,B處理下NO3--N高濃度值在距離滴頭水平方向15cm,縱深25cm處,D處理NO3--N高濃度值分布在距離滴頭水平方向15cm,縱深15cm處。相對(duì)于NO3--N,NH4+-N空間運(yùn)移距離較小,A和B處理NH4+-N主要分布在0-15cm,C處理NH4+-N集中在0-5cm,D處理下5-15cm土層NH4+-N含量較高。由此可得:一方面土壤對(duì)銨態(tài)氮有一定的吸附作用;另一方面,對(duì)于可溶性肥料,還存在著肥隨水走的現(xiàn)實(shí),所以,控制灌水定額不僅節(jié)水,而且節(jié)肥。(3)當(dāng)增大施氮量后,不同時(shí)段施肥條件下土壤中硝態(tài)氮含量相應(yīng)升高,當(dāng)肥液濃度為10g/L時(shí),不論先施肥后灌水,還是先灌水后施肥均會(huì)發(fā)生硝態(tài)氮在濕潤(rùn)體邊緣累積的現(xiàn)象,而控制在中間時(shí)段施肥可將硝態(tài)氮很好的保持在土壤中間土層,避免肥料滲漏造成的浪費(fèi)與及污染。高施氮量會(huì)造成土壤氮素濃度過(guò)高,影響作物的水肥利用效率。因此,在水肥一體化灌溉條件下,施肥方式采用少量多次的模式,有利于提高水肥利用效率。
[Abstract]:The spatial and temporal distribution of N and NH 4 + - N in soil under drip irrigation was studied . The results were as follows : ( 1 ) The nitrogen content absorbed during the growth process was higher than that of other mineral elements , and the time of irrigation was 5 - 15 , 15 - 25 and 25 - 35cm . ( 2 ) The concentration of NO3 - -N and NH 4 + - N in the soil is obviously different from that of the soil wetting body under the condition of water and fertilizer integrated irrigation , but the concentration of NO3 - -N and NH 4 + - N in the soil is obviously different .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S153.6

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