施氮对西藏主栽饲草产量、养分累积和氮利用的影响

发布时间：2017-06-06 12:06

  本文关键词：施氮对西藏主栽饲草产量、养分累积和氮利用的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：全球范围内的农田氮利用效率仅为30-50%,氮肥的不合理施用是导致农田产出与氮肥投入之间不对称的主要原因。从2000年至今,西藏地区单位耕地面积化肥施用量增长126%,急剧增加的氮肥投入增加了农田氮损失风险。西藏主栽饲草品种为饲用燕麦(Avena sativa L.)、青稞(Hordeum vulgare L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和箭{H豌豆(Vicia sativa L.),其中青稞是粮饲兼用作物。为提高西藏农田氮利用效率和饲草单位面积产出,本文开展施氮对西藏农田主栽饲草产量、营养成分、发酵品质、氮利用效率和氮吸收偏好影响的研究,以期推进西藏农区肥料节施增效与农牧业可持续发展。不同施氮量对西藏农田燕麦、青稞生长和产量的影响的研究表明,在一定范围内,随着施氮量的增加,燕麦、青稞的单叶面积、叶面积指数、叶数、株高、主穗长度、小穗数、穗粒数呈线性或二次曲线性增长；燕麦、青稞的籽粒、叶部、茎部产量随施氮量增加呈二次曲线性增长,拟合得到施氮量和产量的函数,经函数预测,在438 kg/ha和385 kg/ha的施氮水平下,燕麦秸秆和籽粒分别达到最大理论产量,在385 kg/ha和428 kg/ha的施氮水平下,青稞秸秆和籽粒分别达到最大理论产量。燕麦的氮肥表观利用率为47-76%,超过363 kg/ha施氮水平氮肥表观利用率下降；青稞的氮肥表观利用率为40-67%,超过258 kg/ha施氮水平氮肥表观利用率下降。在研究期内,施用无机氮肥(尿素、磷酸氢二铵)比有机氮肥(羊粪)更能促进燕麦增产和氮利用效率提高,而施用单质无机氮肥(尿素)比复合无机氮肥(磷酸氢二铵)更能促进燕麦增产和氮利用效率提高；在有机无机氮肥配施比例研究中,随着有机氮肥(羊粪)比例的增加,燕麦产量线性下降,氮肥表观利用率呈先上升后下降趋势,表明无机氮肥在短期内更有利于产量提高；有机无机氮肥配施能有效防止土壤硝态氮盈余,但减少土壤铵态氮和硝态氮的供给。施氮显著提高燕麦、青稞秸秆中粗蛋白、中性洗涤纤维纤维、酸性洗涤纤维和纤维素等成分含量,但燕麦、青稞秸秆发酵后瘤胃液中NH4+和微生物蛋白浓度并未提高,表明秸秆粗蛋白不能被瘤胃微生物有效降解；施氮还显著降低燕麦、青稞秸秆的消化率、累积产气量和微生物挥发性脂肪酸产量,表明施氮对秸秆的碳水化合物代谢有不利影响；燕麦、青稞秸秆营养利用和发酵性能的降低与干物质消化率的降低有关。豆科饲草紫花苜蓿和箭{H豌豆在整个生育期偏好吸收NO3-,而禾本科饲草燕麦和青稞在生育早期偏好吸收NH4+,在生育晚期偏好吸收NO3-,说明4种饲草的氮吸收偏好取决于植物类型。紫花苜蓿和箭{H豌豆的RAM:NT uptake(吸收NH4+和NO3-量的比值)与它们的氮吸收效率呈负相关性,而燕麦、青稞的RAM:NT uptake与它们的氮吸收效率呈正相关性,4种饲草的Rsoil AM:NT(土壤NH4+和NO3-含量的比值)与R-AM:NT uptake呈正相关性,说明4种饲草的氮吸收偏好也取决于环境中的优势氮形态。通过以上试验结果,本研究认为充足的单质无机氮肥(尿素)投入有利于快速提高饲草产量,燕麦和青稞理想施氮水平为385-438 kg/ha;考虑到养分累积、消化性能、氮肥表观利用率和产量之间的平衡,燕麦和青稞的施氮范围258-363 kg/ha为宜；若采用羊粪尿素配施方式,羊粪的配施比例范围为25-50%时,氮肥表观利用率和产量较高；鉴于饲草对NH4+和NO3-的吸收偏好,为提高氮吸收效率,燕麦和青稞宜施用铵态氮肥,紫花苜蓿和箭{H豌豆适宜施用硝态氮肥。这些结论将对西藏饲草生产管理及相关政府决策提供科学依据。
【关键词】：氮 产量 体外干物质消化率 表观利用效率 吸收偏好
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S54
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 中英文名词缩写对照表12-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 农田氮利用研究进展14-20
• 1.2.1 施氮对作物生长的作用14
• 1.2.2 施氮对作物产量的作用14-15
• 1.2.3 施氮对作物养分累积和发酵特性的影响15-16
• 1.2.4 施氮量和施氮类型对作物氮利用效率的影响16-18
• 1.2.5 施氮量和施氮类型对土壤铵态氮和硝态氮的影响18-19
• 1.2.6 作物对铵态氮和硝态氮的吸收偏好19-20
• 1.3 西藏农田饲草氮利用现状与问题20-21
• 1.4 研究目的及意义21
• 1.5 研究内容21-22
• 1.5.1 施氮量和施氮类型对饲草产量的影响21
• 1.5.2 施氮量对饲草养分累积和发酵特性的影响21
• 1.5.3 施氮量和施氮类型对饲草氮利用效率的影响21-22
• 1.5.4 饲草对土壤铵态氮和硝态氮的吸收偏好22
• 1.6 研究技术路线图22-23
• 第二章 研究方法与材料23-31
• 2.1 施氮量和施氮类型对饲草产量的影响23-25
• 2.1.1 试验地点23
• 2.1.2 研究对象23
• 2.1.3 试验设计23-25
• 2.1.4 试验步骤25
• 2.1.5 计算25
• 2.2 施氮量对饲草养分累积和发酵特性的影响25-27
• 2.2.1 试验地点25
• 2.2.2 研究对象25
• 2.2.3 试验设计25-26
• 2.2.4 试验步骤26-27
• 2.2.5 计算27
• 2.3 施氮量对饲草氮利用效率的影响27-28
• 2.3.1 试验地点27
• 2.3.2 研究对象27
• 2.3.3 试验设计27
• 2.3.4 试验步骤27-28
• 2.3.5 计算28
• 2.4 饲草对土壤铵态氮和硝态氮的吸收偏好28-31
• 2.4.1 试验地点28
• 2.4.2 研究对象28-29
• 2.4.3 试验设计29
• 2.4.4 试验步骤29-30
• 2.4.5 计算30-31
• 第三章 施氮量和施氮类型对饲草产量的影响31-47
• 3.1 引言31-32
• 3.2 结果32-43
• 3.2.1 施氮量对饲草生长和产量的影响32-38
• 3.2.2 施氮类型对饲草生长和产量的影响38-41
• 3.2.3 有机无机氮肥配施比例对饲草生长和产量的影响41-43
• 3.3 讨论43-46
• 3.3.1 施氮量对饲草生长相关性状的分析43-44
• 3.3.2 施氮量对饲草产量的影响44-45
• 3.3.3 施氮类型对饲草产量的影响45-46
• 3.4 结论46-47
• 第四章 施氮量对饲草养分累积和发酵性能的影响47-57
• 4.1 引言47
• 4.2 结果47-54
• 4.2.1 施氮量对饲草养分累积的影响47-49
• 4.2.2 施氮量对饲草消化率和发酵产气的影响49-52
• 4.2.3 施氮量对饲草发酵特性的影响52-54
• 4.3 讨论54-56
• 4.3.1 施氮量对饲草养分累积的影响54-55
• 4.3.2 施氮量对饲草消化率的影响55-56
• 4.3.3 施氮量对饲草发酵特性的影响56
• 4.4 结论56-57
• 第五章 施氮量和施氮类型对饲草氮利用效率的影响57-76
• 5.1 引言57
• 5.2 结果57-72
• 5.2.1 施氮量和施氮类型对饲草氮利用效率的影响57-63
• 5.2.2 施氮量和施氮类型对土壤铵态氮和硝态氮含量的影响63-69
• 5.2.3 施氮类型对土壤微生物量氮含量的影响69-72
• 5.3 讨论72-74
• 5.3.1 施氮量、施氮类型与饲草氮利用效率的关系72-73
• 5.3.2 施氮量、施氮类型与土壤铵态氮、硝态氮含量的关系73
• 5.3.3 施氮量、施氮类型与微生物量氮含量的关系73-74
• 5.3.4 添加有机氮肥与氮利用效率、土壤铵态氮、硝态氮、微生物量氮的关系74
• 5.4 结论74-76
• 第六章 饲草对铵态氮和硝态氮的吸收偏好76-87
• 6.1 引言76
• 6.2 结果76-84
• 6.2.1 饲草地上和地下生物量的动态变化76-77
• 6.2.2 土壤铵态氮和硝态氮的动态变化77-78
• 6.2.3 饲草对铵态氮和硝态氮的吸收特征78-79
• 6.2.4 饲草氮吸收效率和氮吸收偏好的关系79-82
• 6.2.5 土壤NH_4~+：NO_3~-和饲草吸收NH_4~+：NO_3~-的关系82-84
• 6.3 讨论84-85
• 6.3.1 饲草功能类型与氮吸收偏好84
• 6.3.2 饲草功能类型对氮吸收偏好的影响机制84-85
• 6.3.3 饲草氮吸收效率与氮吸收偏好的关系85
• 6.4 结论85-87
• 第七章 结论与建议87-90
• 7.1 施氮量和施氮类型对饲草产量的影响87
• 7.2 施氮量对饲草养分累积和发酵特性的影响87-88
• 7.3 施氮量和施氮类型对饲草氮利用效率的影响88
• 7.4 饲草对铵态氮和硝态氮的吸收偏好88-89
• 7.5 本研究的创新点89
• 7.6 有待进一步探讨的问题89-90
• 参考文献90-112
• 致谢112-113
• 个人简历113

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 蔡瑜如;傅华;陆丽芳;王静;;陆地生态系统植物吸收有机氮的研究进展[J];草业科学;2014年07期

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3 姚月明;王海候;陆长婴;施林林;郁寅良;;施氮量与栽植密度对杂交粳稻常优1号产量及生长特性的影响[J];上海农业学报;2009年04期

4 郭天财;宋晓;冯伟;马冬云;谢迎新;王永华;;高产麦田氮素利用、氮平衡及适宜施氮量[J];作物学报;2008年05期

5 陈素英;张喜英;毛任钊;王彦梅;孙宏勇;;播期和播量对冬小麦冠层光合有效辐射和产量的影响[J];中国生态农业学报;2009年04期

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本文编号：426297