东北三省春玉米种植区土壤碳氮磷钾的变化及其平衡特征

发布时间：2017-08-05 16:09

  本文关键词：东北三省春玉米种植区土壤碳氮磷钾的变化及其平衡特征

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【摘要】：近年来,由于土地过度利用以及过量施肥,导致东北三省土壤碳氮磷钾在不同土壤剖面间呈现较大差异,本文研究了东北三省春玉米种植区在0—90 cm土壤剖面土壤碳库、氮库的变化特征,分析了东北三省春玉米种植区传统农民习惯施肥措施下土壤的固碳、固氮潜力。于2012年春玉米全生育期定点跟踪了黑龙江、吉林和辽宁省各17户,总计51户农民习惯处理,测定了0—30、30—60、60—90 cm土层中全碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(IC)、颗粒有机碳(POC)、微生物生物量碳(SMBC)以及可溶性有机碳(DOC)和0—30、30—60、60—90 cm土层中全氮(TN)、矿质氮(NO3-N、NH4-N)、颗粒有机氮(PON)、微生物生物量氮(SMBN)和可溶性有机氮(DON)以及春玉米产量,并计算了春玉米播种前和收获后的氮素平衡。并且在0-30cm表层土壤剖面分别测定了土壤全磷、速效磷、缓效钾、速效钾。得到的主要结论如下:1、黑龙江、吉林、辽宁省春玉米种植区0—90 cm土壤剖面全碳、全氮储量分别为5.7、4.3、3.6 t·ha-1,357.9、286.9、218.1 kg·ha-1,有机碳储量分别为5.1、4.0、3.0t·ha-1,无机碳储量分别为0.6、0.3、0.5 t·ha-1,且各省之间土壤TN,SOC储量在0—90cm土壤剖面差异显著(p0.05)。2、在0-30 cm表层土壤黑龙江、吉林、辽宁土壤TC、SOC及TN含量平均值三省之间差异显著(p0.05);在30-60 cm、60-90 cm黑龙江土壤TC、SOC显著高于其他两个省份(p0.05),对应的每层土壤剖面TC、TN、SOC含量随着剖面深度的增加而降低。3、在土壤活性碳氮库方面,0-30 cm表层土壤中,随着纬度的降低,黑龙江、吉林、辽宁POC、POC/SOC、SMBC/SOC、DOC/SOC、PON、PON/TN、SMBN/TN呈增加趋势,而SMBC以及SMBN则呈降低趋势,POC/SOC、SMBC、DOC/SOC、PON、PON/TN和SMBN含量平均值三省之间差异显著(p0.05)。4、在30-60 cm土壤剖面,黑龙江、吉林、辽宁POC、POC/SOC、DOC/SOC随着纬度的升高而降低,且三省间POC/SOC平均值达显著性水平,黑龙江POC、DOC/SOC显著低于吉林、辽宁(p0.05),但SMBC含量黑龙江显著高于吉林、辽宁(p0.05);在60-90 cm土壤剖面,黑龙江POC、POC/SOC、DOC/SOC、SMBC/SOC含量平均值显著低于吉林、辽宁(p0.05),吉林SMBC显著高于辽宁(p0.05)。各省土壤TC、SOC、IC及活性碳库总体趋势是随着土壤剖面深度的增加而降低。5、0—30 cm土层中,随着纬度的降低,黑龙江、吉林、辽宁三省PON、PON/TN、SMBN/TN呈增加趋势,而SMBN含量则呈降低趋势;在30—60 cm土层,黑龙江、吉林和辽宁PON/TN随着纬度的降低而升高,且三省间PON/TN平均值差异显著(p0.05);在60—90 cm土层,吉林SMBN、SMBN/TN的平均值显著高于黑龙江、辽宁(p0.05),而黑龙江DON/TN平均值显著低于吉林、辽宁(p0.05)。各省土壤全氮及各活性氮库随着土层深度的增加总体呈下降趋势。6、在0-30cm表层土壤中黑龙江、吉林、辽宁速效磷达显著性水平(p0.05),黑龙江土壤全磷含量与辽宁土壤全磷含量达显著性水平(p0.05);就土壤钾素而言,黑龙江土壤速效钾含量、缓效钾含量分别与吉林、辽宁达显著性水平(p0.05)。7、东北三省春玉米种植区土壤活性碳氮库消长规律并不完全一致,未来应注重化肥的合理配比施用以提高农田土壤碳氮素的有效性,并关注可能导致的环境影响。
【关键词】：碳氮储量 活性碳氮库 磷钾 土壤剖面 东北三省
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 文献综述12-18
• 1.1 农田土壤碳氮交互作用12
• 1.2 农田土壤无机碳以及矿质氮的研究12-13
• 1.3 农田土壤活性库在土壤碳氮素循环中的作用13-14
• 1.3.1 土壤微生物生物量碳氮在土壤中的作用13
• 1.3.2 颗粒有机质在土壤碳氮中的作用13-14
• 1.3.3 溶解性有机质在土壤碳氮中的作用14
• 1.4 微生物生物量、颗粒有机质、溶解性有机质之间的相互作用14-15
• 1.5 土壤中磷的存在形态及对环境的危害15
• 1.6 土壤中钾的存在形态及对作物的贡献15-16
• 1.7 本文研究问题的提出16-18
• 第二章 研究区域概况与研究方法18-21
• 2.1 研究区域概况18-19
• 2.2 研究内容与田间取样19
• 2.3 测定项目与方法19-20
• 2.4 作物产量20
• 2.5 数据分析20
• 2.6 研究技术路线20-21
• 第三章 东北三省春玉米种植区土壤碳库变化特征21-28
• 3.1 东北三省春玉米土壤碳素变化特征21-26
• 3.1.1 东北三省春玉米种植区 0 90 cm土壤全碳(TC)、土壤有机碳(SOC)、土壤无机碳(IC)变化21-23
• 3.1.2 东北三省春玉米种植区土壤POC变化23-24
• 3.1.3 东北三省春玉米种植区土壤SMBC变化24-25
• 3.1.4 东北三省春玉米种植区土壤DOC变化25-26
• 3.2 讨论26-28
• 第四章 东北三省春玉米种植区土壤氮变化及平衡特征28-36
• 4.1 东北三省春玉米种植区土壤氮素变化特征28-33
• 4.1.1 东北三省春玉米种植区土壤全氮变化28-29
• 4.1.2 东北三省春玉米种植区土壤NO3 N与NH4 N变化29-30
• 4.1.3 东北三省春玉米种植区土壤PON变化30-31
• 4.1.4 东北三省春玉米种植区土壤SMBN变化31-32
• 4.1.5 东北三省春玉米种植区土壤DON的变化32-33
• 4.2 东北三省春玉米产量与氮素平衡33-34
• 4.3 讨论34-36
• 第五章 东北三省春玉米种植区土壤磷钾变化及平衡特征36-40
• 5.1 东北三省春玉米种植区土壤磷素变化特征36-37
• 5.1.1 东北三省春玉米种植区 0 30 cm土壤全磷、速效磷的变化36-37
• 5.2 东北三省春玉米种植区土壤钾素变化特征37
• 5.2.1 东北三省春玉米种植区 0 30 cm土壤速效钾、缓效钾的变化37
• 5.3 东北三省春玉米种植区土壤磷钾平衡37-38
• 5.4 讨论38-40
• 第六章 结论与展望40-42
• 6.1 结论40
• 6.2 展望40-42
• 参考文献42-50
• 致谢50-51
• 作者简介51

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本文编号：625736