耕作方式和包膜尿素对夏玉米田土壤N 2 O排放的影响

发布时间：2021-11-04 15:15

　　耕作措施和氮肥的应用对农田作物产量的提高发挥着重要的作用，但氮肥施用过量或施用方式不当会导致生态环境的污染，比如N2O等温室气体的排放。本试验于2011-2013年在山东农业大学农学实验站（36.16°N，117.15°E）进行，研究了在两种耕作方式（旋耕、旋耕后深松）下，不同尿素类型（包膜尿素、普通尿素）于不同施肥时期对玉米田土壤N2O排放、土壤氮素转化及玉米产量的影响。主要研究结果如下：1耕作方式对土壤N2O排放的影响深松和旋耕等耕作方式对土壤N2O排放的影响主要在发生在耕作后30d或40d内，且受降水或灌溉的影响较大，与深松处理相比，旋耕处理在降雨后的N2O排放速率更高。因此，耕作后降雨较少的年份（2012年）N2O的累计排放量表现为：深松>旋耕，而降水较多的年份（2013年）则相反。增加土壤WFPS有利于激发土壤N2O排放速率，但随着土壤含氮量的降低，WFPS对土壤N2O排放的激发效应迅速下降。2尿素对土壤N2O排放的影响施用尿素能增加土壤中N2O排放通量，尤其是树脂包膜尿素。包膜尿素的施用虽降低了施肥初期的N2O排放量，但其累计排放量显著增加；然而，改变包膜尿素的施用时... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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符号说明
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 目的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土壤有机氮的转化
            1.2.1.1 土壤有机氮的矿化
            1.2.1.2 尿素分解过程
            1.2.1.3 脲酶
        1.2.2 土壤中 N_2O 的产生机理
            1.2.2.1 硝化作用
            1.2.2.2 反硝化作用
        1.2.3 影响土壤 N_2O 排放的因素
            1.2.3.1 土壤水分和通气状况
            1.2.3.2 土壤质地
            1.2.3.3 土壤 pH
            1.2.3.4 土壤温度
            1.2.3.5 肥料
            1.2.3.6 耕作措施
            1.2.3.7 作物
        1.2.4 控释肥的研究现状
            1.2.4.1 控释肥对氮素释放的影响
            1.2.4.2 控释肥对 N_2O 排放的影响
        1.2.5 深松耕作法
2 材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设计
    2.3 试验测定项目及方法
        2.3.1 土壤 N_2O 排放通量及土壤相关水分、温度的测定
            2.3.1.1 土壤 N_2O 排放的测定和相关计算
            2.3.1.2 土壤孔隙水含量测定
            2.3.1.3 土壤 10 cm 地温的测定
        2.3.2 土壤化学指标的测定
            2.3.2.1 土壤硝态氮的测定
            2.3.2.2 土壤铵态氮的测定
            2.3.2.3 土壤脲酶活性的测定
        2.3.3 土壤孔隙度/容重
        2.3.4 土壤反/硝化细菌活性的测定
            2.3.4.1 表层土壤（0-10 cm）硝化速率
            2.3.4.2 不同生育时期耕层土壤（0-20 cm）硝化细菌/反硝化细菌数量
        2.3.5 玉米产量的测定
        2.3.6 氮肥农学效率的计算
    2.4 数据处理
3 结果与分析
    3.1 年际间玉米田土壤 N_2O 排放通量的变化
        3.1.1 玉米生育期内气温、降水量、土壤地温以及土壤 WFPS 的变化
        3.1.2 土壤 N_2O 排放速率的变化趋势
            3.1.2.1 尿素基施条件下土壤 N_2O 排放速率的变化趋势
            3.1.2.2 改变尿素施肥时期条件下土壤 N_2O 排放速率的变化趋势
        3.1.3 土壤 N_2O 累计排放量的变化趋势
        3.1.4 耕作方式和尿素对土壤 N_2O 累计排放量的方差分析
    3.2 耕作方式对土壤 N_2O 排放的影响
        3.2.1 不同耕作条件下土壤容重和土壤水分的变化
        3.2.2 不同生育阶段土壤 WFPS 与土壤 N_2O 排放速率的相关性分析
    3.3 尿素对土壤 N_2O 排放的影响
        3.3.1 不同处理土壤氮素转化过程的变化动态
            3.3.1.1 0-40 cm 土层硝态氮的变化动态
            3.3.1.2 0-40 cm 土层铵态氮的变化动态
            3.3.1.3 0-40 cm 土层脲酶活性的变化动态
            3.3.1.4 0-20 cm 土层反硝化细菌数量的变化动态
            3.3.1.5 0-20 cm 土层亚硝酸细菌数量的变化动态
            3.3.1.6 0-10 cm 土层硝化速率的变化动态
        3.3.2 土壤氮素转化与土壤 N_2O 排放速率的相关性分析
            3.3.2.1 土壤硝态氮和铵态氮含量与 N_2O 排放速率的相关性分析
            3.3.2.2 土壤硝化作用及反/硝化细菌数量与土壤 N_2O 排放的相关性分析
    3.4 年际间耕作方式和尿素处理对玉米产量的影响
        3.4.1 夏玉米产量和氮肥利用效率
        3.4.2 耕作方式和尿素因素对玉米产量的方差分析
        3.4.3 土壤 N_2O 偏排放量
4 讨论
    4.1 耕作方式对土壤 N_2O 排放的影响
    4.2 尿素对土壤 N_2O 排放的影响
        4.2.1 尿素类型对土壤 N_2O 排放的影响
        4.2.2 施肥时期对土壤 N_2O 排放的影响
    4.3 耕作方式和尿素对土壤氮素转化的影响
    4.4 耕作方式和尿素对玉米产量的影响
5 结论
    5.1 耕作方式对土壤 N_2O 排放的影响
    5.2 尿素对土壤 N_2O 排放的影响
    5.3 耕作方式和尿素对土壤氮素转化的影响
    5.4 耕作方式和尿素对玉米产量的影响
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土丘陵区不同植被土壤氮素转化微生物生理群特征及差异[J]. 邢肖毅,黄懿梅,安韶山,闫浩.  生态学报. 2013(18)
[2]控释肥施用对小麦生长期N2O排放的影响[J]. 纪洋,刘刚,马静,李小平,徐华,蔡祖聪.  土壤学报. 2012(03)
[3]氮肥对稻田土壤反硝化细菌群落结构和丰度的影响[J]. 宋亚娜,林智敏,林艳.  中国生态农业学报. 2012(01)
[4]夏玉米根系密集区与行间N2O浓度及与氨氧化细菌和反硝化细菌数量的关系[J]. 保琼莉,巨晓棠.  植物营养与肥料学报. 2011(05)
[5]控释肥及其与尿素配合施用对水稻生长期N2O排放的影响[J]. 纪洋,张晓艳,马静,李小平,徐华,蔡祖聪.  应用生态学报. 2011(08)
[6]我国缓/控释肥研究现状和发展趋势[J]. 王恩飞,崔智多,何璐,肖传绪,莫海涛,张小勇.  安徽农业科学. 2011(21)
[7]农田土壤主要温室气体（CO2、CH4、N2O）的源/汇强度及其温室效应研究进展[J]. 张玉铭,胡春胜,张佳宝,董文旭,王玉英,宋利娜.  中国生态农业学报. 2011(04)
[8]施氮模式对冬小麦/夏玉米产量及氮素利用的影响[J]. 王小明,谢迎新,王永华,王晨阳,朱云集,郭天财.  植物营养与肥料学报. 2011(03)
[9]深松和尿素类型对不同玉米品种水分利用效率的影响[J]. 胡恒宇,李增嘉,宁堂原,王瑜,田慎重,仲惟磊,张总正.  中国农业科学. 2011(09)
[10]耕作措施对华北地区冬小麦田N2O排放的影响[J]. 黄光辉,张明园,陈阜,张海林.  农业工程学报. 2011(02)

硕士论文
[1]黄淮海平原农田土壤CO2和N2O释放及区域模拟评价研究[D]. 李虎.中国农业科学院 2006



本文编号：3475985