地膜覆盖与施肥条件下土壤氮素在团聚体中的分布特征

发布时间：2018-10-04 23:23

【摘要】：土壤团聚体是土壤发生物质转化和能量交换的场所,土壤功能主要依靠良好的团聚体结构来实现。地膜覆盖通过对土壤温度和水分的作用改变了土壤的基本理化特征,在实现作物高产同时产生了地力消耗过大的问题。施肥是地膜覆盖条件下提高土壤地力的一个重要措施。然而关于地膜覆盖与施肥条件下土壤团聚体及其养分在土壤剖面的分布特征仍不太清楚。本研究基于辽宁省沈阳农业大学后山棕壤长期定位试验基地,开展长期地膜覆盖与施肥对不同土层团聚体中氮素影响的研究,以期为土壤可持续利用和农业可持续发展提供科学依据和实践指导。本研究选用裸地条件下不施肥、单施氮肥和单施有机肥处理及地膜覆盖条件下与之相对应的施肥处理;采用干筛法将土壤团聚体分为2 mm、1-2 mm、0.25-1 mm、0.25 mm 四个粒级;分析不同土层(0-20 cm,20-40 cm,40-60 cm)土壤团聚体中氮素的含量及储量。主要研究结果如下:(1)土壤团聚体均以0.25-1 mm为优势粒级,占土壤干重量33.96%-47.97%;0.25 mm粒级团聚体比例最低,其比例不超过10%。覆膜与裸地相比显著增加了表层(0-20 cm)土壤1-2 mm团聚体比例,却降低了 0.25-1 mm团聚体比例。与不施肥和单施化肥相比较,施用有机肥增加了大团聚体(2mm)的含量。(2)同一土层土壤全氮主要分布在0.25-1 mm粒级团聚体中(储量平均为1.02thm-2);其次为1-2 mm和2 mm粒级团聚体,其比例平均分别为29.43%和21.02%;0.25 mm粒级团聚体最低,其比例小于3.69%。表层(0-20 cm)土壤有机肥的施用增加了大团聚体全氮的储量,且裸地2 mm粒级团聚体氮储量较覆膜增加32.31%,而0.25mm粒级却降低31.82%;不施肥处理覆膜和裸地对团聚体氮储量分布的影响与施有机肥正好相反。(3)土壤大团聚体(0.25 mm)中铵态氮储量主要在0-40 cm 土层积累。土壤铵态氮平均约有20.02%和20.49%分配到2 mm和1-2 mm粒级团聚体;0.25-1 mm团聚体中铵态氮的比例占25.89%-33.59%;0.25 mm粒级团聚体中铵态氮的比例仅有9.25%。团聚体中铵态氮储量不受地膜覆盖及其与土层深度交互作用的影响(P0.05)。0-40 cm土层,氮肥的施用增加了各级团聚体中铵态氮储量,而有机肥的施用却降低了各级团聚体中铵态氮的储量。(4)土壤团聚体中硝态氮储量随土层深度的加深而降低(除裸地施氮肥处理外)。裸地施氮肥处理各粒级团聚体硝态氮储量主要集中在20-40 cm 土层。底层40-60 cm硝态氮储量比表层0-20 cm 土层低35.65%-42.63%。氮肥的施用显著增加了各级团聚体中硝态氮储量,与覆膜相比,裸地显著增加表层(0-20 cm)土壤团聚体中硝态氮储量(P0.05)。在20-60 cm 土层,不施肥处理团聚体硝态氮储量不受覆膜的影响(P0.05)。以上研究结果表明,大团聚体是土壤氮素的主要载体,对氮素有较强的富集能力和物理保护作用。地膜覆盖改变了土壤的温度和水分条件,影响了作物对硝态氮的吸收利用,减少了其在土壤剖面团聚体中的累积,而铵态氮的变化不受覆膜温度和湿度条件变化的影响。长期化学氮肥的施用引起铵态氮和硝态氮的在土壤剖面团聚体的富集。因此地膜覆盖与施有机肥是促进作物高产,保证土壤可持续利用和农业可持续发展的有利措施。
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【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S153
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本文编号：2252293