滴灌条件下施肥时段对土壤中速效氮时空分布的影响研究

发布时间：2018-03-29 00:38

本文选题：水肥一体化　切入点：施肥时段　出处：《中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心)》2016年硕士论文

【摘要】：基于肥料对农作物生长的重要作用,针对水肥一体化灌溉技术中的施肥问题,大多数国内外学者研究了在滴灌条件下设置不同施肥梯度,不同生育期施肥施肥量,以及水肥不同混合比例等条件对作物生长、产量以及品质的影响,研究目标偏重于作物生长过程中的施肥制度研究,而对于滴灌条件下肥力因子在土壤中的时空分布研究相对较少。氮素是植物必需的大量元素之一,通常植物在生长过程中吸收的氮素要高于其它矿质元素,因而氮素常成为限制植物生长的主要元素,同时多数植物在生长过程当中吸收的氮主要是NO3--N和NH4+-N。为了提高氮肥利用效率,本研究开展了在水肥一体化灌溉条件下,灌溉过程中不同时段施氮对速效氮在土壤中的时空分布试验。试验设计计划湿润层深度为30cm,湿润半径为20cm,经过计算,一次最大灌水量为8L,整个滴灌历时为240min,设计施肥量分为常规施肥尿素20g和加大施肥量80g。不同施氮时段设计为四个处理,具体为:A)全时段灌水施肥;B)前1/2时段灌水施肥,后1/2时段纯粹灌水;C)前1/2时段纯粹灌水,后1/2时段灌水施肥;D)前1/4时段灌水,接下来1/2时段灌水施肥,最后1/4时段灌水。取样时间确定为滴灌结束后1,3,5,7d,取样点分别距离入渗点横向距离为5cm,15cm,20cm处;距地表纵向为0-5,5-15,15-25,25-35cm处,探讨滴灌条件和不同施肥时段下NO3--N和NH4+-N的时空分布,可以更加直观的了解氮素在土壤中运移变化规律及其时空分布特点,具体得出以下主要结论:(1)各处理结束后,随着时间的推移,土壤湿润体中NO3--N的含量均表现为先增大后减小的趋势,前5天一直增大,第7天减小,说明水肥一体化灌溉结束后,氮肥需要5-6天就可完全转化成硝态氮。NH4+-N在时间上转化速率相对较快,在灌水施肥结束后的第3天硝化作用最强,从第3天到第5天NH4+-N浓度急剧降低,结合土壤湿润体中NO3--N的含量的变化规律,二者表现为此消彼长的趋势,说面部分NH4+-N在湿润的土壤中经硝化作用转化为NO3--N,这也是NO3--N浓度在第5天达到高峰的部分原因。(2)在水肥一体化灌溉条件下,尽管施肥量相同,但由于施肥时段不一致,致使土壤湿润体中NO3--N和NH4+-N含量的峰值大小和出现位置明显不同,表现为灌水前期施肥,NO3--N和NH4+-N主要分布在土壤湿润体的边缘区域,灌水后期施肥,NO3--N和NH4+-N主要分布在土壤湿润体的中心区域。A和C处理土壤中NO3--N较高浓度主要集中在滴头附近,即0~15cm土层和水平方向0~15cm范围内,表现出明显的表聚性,B处理下NO3--N高浓度值在距离滴头水平方向15cm,纵深25cm处,D处理NO3--N高浓度值分布在距离滴头水平方向15cm,纵深15cm处。相对于NO3--N,NH4+-N空间运移距离较小,A和B处理NH4+-N主要分布在0-15cm,C处理NH4+-N集中在0-5cm,D处理下5-15cm土层NH4+-N含量较高。由此可得:一方面土壤对铵态氮有一定的吸附作用;另一方面,对于可溶性肥料,还存在着肥随水走的现实,所以,控制灌水定额不仅节水,而且节肥。(3)当增大施氮量后,不同时段施肥条件下土壤中硝态氮含量相应升高,当肥液浓度为10g/L时,不论先施肥后灌水,还是先灌水后施肥均会发生硝态氮在湿润体边缘累积的现象,而控制在中间时段施肥可将硝态氮很好的保持在土壤中间土层,避免肥料渗漏造成的浪费与及污染。高施氮量会造成土壤氮素浓度过高,影响作物的水肥利用效率。因此,在水肥一体化灌溉条件下,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 .

【学位授予单位】：中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6

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