不同有机物料对土壤氮素分布特征及玉米产量的影响

发布时间：2020-11-22 07:52

　　 有机废弃物肥料化能有效促进废弃物的处理与回收利用,同时对土壤养分调控与改善起着重要作用。“化害为利,变废为宝”势在必行。探究有机肥对土壤氮素以及对作物产量的影响,旨在找出合理的施肥方式,为生产实践提供参考。本文以吉林省梨树县黑土试验示范基地为研究对象,进行2年的春玉米大田定点试验,设置有机肥+NPK和单施NPK 6种等氮施肥方式,即鸡粪还田(鸡粪+NPK),牛粪还田(牛粪+NPK),秸秆还田(秸秆+NPK),秸粪混施(秸秆+鸡粪+牛粪+NPK),粪粪混施(牛粪+鸡粪+NPK),单施NPK。每个处理设4次重复,区组随机排列,地上作物为玉米,主要研究内容包括:比较不同施肥处理下1)在玉米不同生育期和0-60cm不同深度土层全氮、速效氮的时空分布规律;2)在玉米不同生育期和0-60cm不同深度土层无机氮的时空分布规律;3)对表层土壤有机氮组分的影响;4)表层土壤氨挥发特性;5)对作物产量的影响。主要结论如下:1.施入不同有机物料,不同程度的提高了土壤全氮的含量,同时优化了土壤全氮在不同生育期以及不同剖面深度的分布。在苗期,单施NPK,土壤全氮含量最高,氮含量增加7.74%,从拔节期经过抽穗期,鸡粪还田氮含量表现出最高,拔节期达到最大值,氮含量约增加28.06%,成熟期,牛粪还田含量最高。随着深度的增加大体上呈现含量降低的趋势,有机肥的施入使得分布结构更加优化。为维持土壤肥力以及作物生长提供持续性的供应。2.施有机物料,比单施化肥处理更能提高土壤碱解氮含量,土壤供氮能力增强,碱解氮时空分布表现出和全氮一致的规律。在苗期施用化肥碱解氮含量最多,在拔节期、抽穗期,鸡粪还田土壤碱解氮含量最高,拔节期达到峰值,碱解氮含量约提高58.03%,成熟期牛粪还田含量最高。3.施有机物料,比单施化肥更明显增加了土壤硝态氮含量,为作物生长提供充足的养分,并且改善了时空分布。不同的有机物料,不同程度的提高土壤硝态氮的含量,同时可以有效地降低硝态氮向下的迁移淋失,可以作为从源头控制养分流失,减轻氮肥流失及农业生产而产生的污染。鸡粪还田虽然对硝态氮的增加有显著影响,但淋失性强,建议在施用时与其他缓效肥料混施效果更佳。综合考虑,粪粪混施、秸粪混施和牛粪还田效果最佳。4.施有机物料,比单施化肥处理显著提高了铵态氮的含量,其分布规律和硝态氮有所不同,大体上随着深度的增加呈现降低的趋势,时空分布较平稳,变化不显著。粪粪混施、牛粪还田铵态氮含量高于其他处理。5.施有机物料,显著提高了土壤有机氮各组分的含量,并且优化了各组分结构,单施化肥处理土壤有机氮各组分含量虽有增加,但增幅有限。有机物料的施用对非酸解有机氮和酸解氨基酸态氮增加幅度最大,化肥配施粪肥作用最为明显,化肥配施秸秆还田对非酸解性氮有很强的增强作用。酸解有机氮占全氮的比例呈下降趋势,非酸解氮反之,使得各组分结构更优化。6.施用有机物料对微生物量氮的增加作用明显大于单施化肥处理,与酸解有机氮的关系密切,各施肥处理含量高低表现为:粪粪混施鸡粪还田牛粪还田秸粪混施秸秆还田单施NPKCK,相比CK,提升幅度分别为2.07、1.89、1.7、1.52、1.33、0.58倍。微生物量氮是土壤有机氮中的活跃因子,其对土壤矿化有较强的促进作用,进而有利于提高土壤氮素供应能力。7.有机肥及其混施可以有效地延缓和抑制氨挥发速率并且降低氨挥发总量。不同施肥处理,氨挥发速率整体呈现先增加然后降低的趋势。各个施肥处理氨的挥发率的差异主要集中在施肥后3-13天,施肥后第4天田间土壤氨挥发迅速增强,各处理氨挥发速率的峰值大小排序为:单施NPK鸡粪还田秸粪处理秸秆牛粪还田粪粪处理。施肥后各个处理44天的连续累计氨挥发量介于20.65-53.43kg/hm2,降低了1.82%-20.4%。8.各有机肥处理的作物生育性状均较单施NPK有不同程度的提高和改善,株高和茎粗系数都有所增加。同时也提高了玉米产量,不同施肥处理的产量结果比较表明:粪粪混施秸粪混施鸡粪还田牛粪还田秸秆还田单施NPK,与单施NPK相比,各处理分别增加16.19%、12.21%、10.82%、8.12%、7.41%。不同有机肥处理对玉米籽粒品质也有明显的优化作用。
【学位单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S153.6;S513
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景、目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 有机培肥的研究概况
        1.2.2 土壤全氮、碱解氮的研究
        1.2.3 土壤无机氮的研究
        1.2.4 土壤有机氮的研究
        1.2.5 土壤氨挥发的研究
        1.2.6 有机培肥对作物产量的影响研究
    1.3 主要内容、创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
    1.4 技术路线图
第二章 材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验材料
    2.3 试验设计
    2.4 样品采集与测定分析
    2.5 测定方法
        2.5.1 土壤基本理化性质测定
        2.5.2 土壤无机氮的测定
        2.5.3 土壤有机氮的测定
        2.5.4 土壤微生物量氮的测定
        2.5.5 土壤氨挥发的测定
        2.5.6 作物产量及品质分析
    2.6 数据处理
第三章 结果与分析
    3.1 不同有机物料对土壤氮素时空分布的影响研究
        3.1.1 不同有机物料对土壤全氮时空分布的影响
        3.1.2 不同有机物料对土壤碱解氮时空分布的影响
        3.1.3 不同有机物料对土壤硝态氮时空分布的影响
        3.1.4 不同有机物料对土壤铵态氮时空分布的影响
        3.1.5 小结
    3.2 不同有机物料对土壤有机氮的影响
        3.2.1 不同有机物料对土壤酸解和非酸解态有机氮的影响
        3.2.2 不同有机物料对土壤酸解有机氮各组分的影响
        3.2.3 不同有机物料对土壤有机氮不同组分所占比例的影响
        3.2.4 不同有机物料对土壤微生物量氮的影响
        3.2.5 土壤全氮、微生物量氮与有机氮组分相关性
        3.2.6 小结
    3.3 不同有机物料对土壤氨挥发的影响研究
        3.3.1 不同有机物料施入后田间土壤氨挥发速率的动态变化
        3.3.2 不同有机物料对田间土壤累积氨挥发量的影响
        3.3.3 小结
    3.4 不同有机物料对玉米产量、品质的影响的研究
        3.4.1 不同有机物料对玉米各生育期农艺性状和产量的影响
        3.4.2 不同有机物料对玉米品质的影响
        3.4.3 小结
结论及展望
参考文献
作者简介
致谢

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本文编号：2894368