氨排放是引起大氣環(huán)境污染及面源污染的重要原因,而農(nóng)業(yè)種植過程中氮肥的大量施用是土壤氨揮發(fā)的主要來源,特別是在以麥-玉輪作制度為主的陜西關中地區(qū),大氣霧霾情況嚴峻,秸稈資源和氮肥的利用率較低。因此,本文以當?shù)剞r(nóng)業(yè)種植模式為基礎,于2018年期間在西北農(nóng)林科技大學曹新莊試驗農(nóng)場開展不同秸稈還田模式和氮肥減量對夏玉米氨減排效果及產(chǎn)量影響的研究。試驗采用裂區(qū)設計,主區(qū)設2個施氮水平(常規(guī)施氮量:G,70%常規(guī)施氮量:70%G),副區(qū)設4個秸稈還田模式(秸稈不還田:N,秸稈還田:S,秸稈還田+地膜覆蓋:SP,秸稈還田+生物炭:SB)。本文研究了不同秸稈還田模式和施氮量對夏玉米氨揮發(fā)及土壤環(huán)境因子的影響,并分析了其對作物產(chǎn)量和水氮利用率的影響。本研究取得的結(jié)論和成果如下:(1)在生育期內(nèi),各處理的氨揮發(fā)速率變化趨勢基本一致,均在施肥后第5天達到最大峰值,80%左右的氨揮發(fā)損失發(fā)生在施肥后一個月內(nèi)。兩種施氮水平下,各處理的氨揮發(fā)速率大小為:NSSBSP。70%G水平比G水平下的最大氨揮發(fā)速率降低了10~19%。(2)土壤氨揮發(fā)累積排放量隨著生育期的延長逐漸增加后又趨于平緩。兩種施氮水平下,氨揮發(fā)累積排放量的大小均為:NSSBSP,G處理的氨揮發(fā)累積排放量顯著高于70%G處理的排放量,但70%G處理的氮肥氨揮發(fā)損失率較高。其中,70%GSP處理的氨揮發(fā)累積排放量最少。(3)在不同秸稈還田模式和施氮量下,生育期內(nèi)耕層土壤環(huán)境因子的動態(tài)變化有所不同。SP處理具有明顯的增溫保熵作用,其它處理的土壤溫度差異較小。SP、SB、S處理的土壤含水量、脲酶活性、微生物量氮含量均高于N處理。SP、SB處理在一定程度上緩解了速效氮的淋失。(4)秸稈還田配施氮肥均能通過提高玉米穗粒數(shù)和穗粒重來提高作物產(chǎn)量,GSP處理的增產(chǎn)效果最佳。氮素吸收效率和氮肥偏生產(chǎn)力在70%G水平中表現(xiàn)效果更好,其中SP處理的最高。兩種施氮水平下,各處理的水分利用率為:SPSBSN,且G水平下各處理的水分利用率均較高。綜上,采用秸稈還田+地膜覆蓋的組合模式與氮肥減量相結(jié)合的耕作方式,可以有效降低氨揮發(fā)累積排放量,并保持較高水平的作物產(chǎn)量和水氮利用率,在兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效應的基礎上,起到了更好的農(nóng)田氨減排效果。
【學位單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S513;S154.1
【部分圖文】：

試驗技術路線

第二章 材料與方法2.1 小區(qū)概況與供試材料2.1.1 小區(qū)概況本試驗于2018年6~10月在陜西省楊凌區(qū)西北農(nóng)林科技大學曹新莊試驗農(nóng)場進行(E108°04′, N34°17′)。該地區(qū)位于關中地區(qū)中部，海拔 520 m，為大陸性季風區(qū)半濕潤半干旱氣候，是典型的一年兩熟農(nóng)作區(qū)。年平均降水量為 550~660 mm，主要集中在7~9 月；年平均氣溫 12.9℃，最熱月月平均氣溫 23.4℃，最熱月月平均相對濕度 72%，最冷月月平均氣溫 0.4℃，最冷月月平均相對濕度 67%，年日照時數(shù) 2163.5 小時，平均蒸發(fā)量 993.2 mm，濕潤指數(shù) 0.64，無霜期 211 天。試驗地區(qū)的土壤類型為X土，播前耕層土壤的基本理化性質(zhì)為：pH 8.26，有機質(zhì) 7.79 g·kg-1，全氮 1.4 g·kg-1，全磷0.53 g·kg-1，速效鉀 143.44 mg·kg-1，速效磷 9.97 mg·kg-1，堿解氮 28.47 mg·kg-1。試驗期間，試驗周期內(nèi)氣溫與降水量變化情況如圖 2-1 所示。

第二章 材料與方法2.2.2 秸稈還田模式試驗區(qū)田間種植如圖 2-2 所示，其中 4 種秸稈還田模式的耕作方法如下：N： 2018 年冬小麥收獲后，人工移除小麥秸稈地上部分。S：前茬作物收獲后，利用秸稈還田機將全部秸稈打碎后旋耕入 15 cm 土層。SP：前茬作物收獲后，利用秸稈還田機將全部秸稈打碎后旋耕入 15 cm 土層，在玉米播種后進行塑料薄膜覆蓋。地膜覆蓋方式為平膜半覆蓋法（播種后隔行覆膜），膜寬 70 cm，厚 0.008 mm（固原圓德塑料制品有限公司生產(chǎn)），覆蓋后沿地膜帶垂直方向每隔 1 m 壓一條土帶，防大風揭膜。SB：前茬作物收獲后，利用秸稈還田機將全部秸稈進行粉碎，均勻撒入 6 t·ha-1的生物炭，最后進行旋耕。

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本文編號：2829421