本文選題：氨揮發(fā) + 氮肥利用率�。� 參考：《西北農林科技大學》2015年博士論文

【摘要】：黃土高原雨養(yǎng)冬小麥生產受水分缺乏及氮素養(yǎng)分不足問題的制約。通過氮肥投入可提高小麥產量,但易造成氮素資源損失、氨揮發(fā)環(huán)境污染,還可能造成農田水分過度消耗,影響本地區(qū)雨養(yǎng)冬小麥可持續(xù)發(fā)展。保護性耕作具有改善土壤水分狀況、優(yōu)化土壤養(yǎng)分供應的優(yōu)點,因而在雨養(yǎng)作物生產中受到推薦。然而,有關保護性耕作對黃土高原雨養(yǎng)冬小麥生產、水氮資源利用以及土壤氨揮發(fā)的影響研究較少,對其響應機制缺乏系統(tǒng)研究。本研究于2011-2014冬小麥生長季在黃土高原楊凌地區(qū)開展了3年連續(xù)田間試驗,研究了保護性耕作對冬小麥水氮吸收利用及土壤氮素平衡的影響。研究采用裂區(qū)試驗設計,以耕作模式為主區(qū)因素,包含1種常規(guī)栽培和5種保護性耕作(秸稈覆蓋、平膜覆蓋、壟作無覆蓋、壟上覆膜、壟上覆膜溝中覆草);以氮肥處理為副區(qū)因素,包含不施氮處理(N0)和施氮180 kg N ha-1處理(N180),共12個處理,每個處理重復3次。分析了保護性耕作和氮肥對黃土高原雨養(yǎng)冬小麥籽粒產量與產量要素、植株形態(tài)與同化能力、水分利用、氮素吸收轉運及利用、土壤速效氮動態(tài)、土壤微生物量氮、土壤氨揮發(fā)等的影響,以期為揭示保護性耕作對本地區(qū)雨養(yǎng)冬小麥產量、水氮資源利用及土壤氨揮發(fā)損失的影響機制提供理論依據。主要研究結果如下:(1)籽粒產量與籽粒庫容量、公頃穗數、穗粒數顯著正相關(P0.01)。保護性耕作顯著提高籽粒庫容量、收獲指數、穗粒數(P0.05)。保護性耕作的平均籽粒產量為3862~4270 kg ha-1,比常規(guī)栽培(3705 kg ha-1)提高4.2%~15.2%。籽粒產量由高到低依次為:平膜覆蓋壟上覆膜溝中覆草秸稈覆蓋壟上覆膜壟作無覆蓋常規(guī)栽培。施氮肥可顯著提高籽粒庫容量和公頃穗數(P0.05)。施氮處理平均籽粒產量為5045 kg ha-1,比不施氮處理(2961 kg ha-1)提高70.4%(P0.05)。(2)籽粒產量與生物量、葉面積指數、葉片葉綠素含量、類胡蘿卜素含量顯著正相關(P0.01或P0.05)。通過耕作措施結合施氮肥可調控葉面積指數、葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量。保護性耕作可通過調節(jié)形態(tài)或同化能力參數而影響小麥生長。施氮肥可顯著提高葉面積指數、葉片葉綠素含量,增強同化能力,進而顯著提高生物量(P0.05)。(3)籽粒產量與農田蒸散量、水分利用率、冠層含水量顯著正相關(P0.01)。通過耕作措施結合施氮肥可調節(jié)農田蒸散量、水分利用率和冠層含水量。保護性耕作可顯著降低農田蒸散量,提高水分利用率(P0.05),還可提高冠層含水量。保護性耕作平均水分利用率為13.3~15.6 kg ha-1 mm-1,比常規(guī)栽培(11.4 kg ha-1 mm-1)提高16.7%~36.8%(P0.05)。施氮肥顯著提高農田蒸散量和水分利用率(P0.05),還可提高冠層含水量。施氮處理平均水分利用率為16.6 kg ha-1 mm-1,比不施氮處理(10.7 kg ha-1 mm-1)提高55.1%(P0.05)。(4)保護性耕作提高氮素吸收量,其平均氮素吸收量為74.0~101.1 kg N ha-1,比常規(guī)栽培(73.8 kg N ha-1)提高0.3%~37.0%。籽粒產量與氮素吸收量、氮肥表觀利用率、氮肥農學利用率、營養(yǎng)器官(葉片、莖稈、穎殼)氮素轉運量、轉運效率、葉片氮素貢獻率顯著正相關(P0.01);與穎殼氮素轉運效率、穎殼氮素貢獻率顯著負相關(P0.01)。通過耕作措施結合施氮肥可調節(jié)氮素吸收量、氮素收獲指數以及營養(yǎng)器官(葉片、莖稈、穎殼)的氮素轉運量、轉運效率和氮素貢獻率。保護性耕作提高小麥氮素吸收量、氮素收獲指數、葉片氮素轉運量、莖稈氮素轉運效率、穎殼氮素轉運效率,降低葉片氮素轉運效率和貢獻率、穎殼氮素轉運量和貢獻率。施氮肥顯著提高氮素吸收量、營養(yǎng)器官氮素轉運量、葉片氮素貢獻率(P0.05),顯著降低氮素收獲指數、營養(yǎng)器官(葉片、莖稈、穎殼)氮素轉運效率、莖稈氮素貢獻率和穎殼氮素貢獻率(P0.05)。(5)施氮條件下,保護性耕作的土壤銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮的峰值和平均值高于常規(guī)栽培;不施氮條件下,保護性耕作季內土壤銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮含量與常規(guī)栽培接近,硝態(tài)氮含量則高于常規(guī)栽培。(6)通過耕作措施結合施氮肥可調控耕層土壤微生物量氮。保護性耕作降低土壤微生物量氮。施氮條件下,保護性耕作降低土壤微生物量氮;不施氮條件下,平膜覆蓋提高土壤微生物量氮,有利于土壤有機氮礦化釋放速效氮。施氮顯著提高土壤微生物量氮(P0.05)。(7)土壤氨揮發(fā)峰值出現在施肥后10 d內,在施肥30 d后穩(wěn)定在低水平。施氮肥顯著增加土壤氨揮發(fā)(P0.05)。單季土壤氨累積揮發(fā)量為3.25~7.45 kg N ha-1。施氮條件下,保護性耕作降低土壤氨累積揮發(fā)量和氨揮發(fā)強度;不施氮條件下,秸稈覆蓋和3種壟作模式提高土壤氨累積揮發(fā)量,平膜覆蓋降低氨揮發(fā)強度。土壤氨累積揮發(fā)量由小至大依次為:平膜覆蓋壟作無覆蓋壟上覆膜壟上覆膜溝中覆草秸稈覆蓋常規(guī)栽培。土壤銨態(tài)氮含量、土壤含水量和土壤溫度是影響土壤氨揮發(fā)的主要土壤環(huán)境因素。保護性耕作的氮肥氨揮發(fā)損失量為0.65~1.65 kg N ha-1,比常規(guī)栽培(2.84 kg N ha-1)減少41.9%~77.1%,其中,平膜覆蓋的氮肥氨揮發(fā)損失量和氨揮發(fā)強度最小。綜上所述,通過保護性耕作結合施氮肥可提高籽粒產量和水氮資源利用效率,減少氨揮發(fā)損失。因此,推薦在黃土高原雨養(yǎng)冬小麥種植區(qū)采用平膜覆蓋(其籽粒產量最高而土壤氨揮發(fā)損失最低)等保護性耕作模式。
[Abstract]:The effects of conservation tillage and nitrogen fertilizer on the yield of winter wheat , the utilization of soil microbial biomass and the volatilization of nitrogen in soil were studied . The results were as follows : ( 1 ) The yield of winter wheat in the Loess Plateau was significantly higher than that of conventional cultivation ( P 0.01 ) . Soil yield and biomass , leaf area index , leaf chlorophyll content and carotenoid content were significantly correlated ( P0.01 or P0.05 ) . ( 4 ) The nitrogen uptake , N harvest index , nitrogen transport capacity , nitrogen transport efficiency and nitrogen contribution rate were significantly correlated with the N uptake , N harvest index , nitrogen transport efficiency , nitrogen transport efficiency , nitrogen transport efficiency and nitrogen contribution rate ( P 0.01 ) . ( 5 ) Under the condition of nitrogen application , the soil ammonium nitrogen , nitrite nitrogen and nitrate nitrogen were higher than those of conventional cultivation under the condition of nitrogen fertilizer application .

【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.11

【參考文獻】

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本文編號：1745565