双控剂对土壤氮素转化及其缓释效应研究

发布时间：2017-08-21 18:26

  本文关键词：双控剂对土壤氮素转化及其缓释效应研究

  更多相关文章： 脲酶抑制剂(硼酸) 硝化抑制剂(双氰胺) 双控剂配合施用 氮素转化 缓释效应

【摘要】：氮肥在促进现代农业发展中起着十分重要的作用,但较低的利用率不仅造成资源和能源的巨大浪费,而且导致农产品质量下降和环境的污染。近年来,人们向氮肥中添加生物化学调控剂对氮肥施入土壤后的转化过程和养分供应过程进行调节,以提高氮肥利用率。单独的施用脲酶抑制剂或硝化抑制剂,对尿素而言只能影响其转化过程中的单一特定过程,因此脲酶/硝化抑制剂(双控剂)配合施用成为人们关注的焦点。但当前对脲酶抑制剂/硝化抑制剂配合施用的研究多集中在配合施用效果上,对于不同剂量及其比例的脲酶/硝化抑制剂在脲酶/硝化双控过程中产生的不同效应,及其在使用过程中的比例组合问题等还缺乏深入探讨。因此,本文采用室内培养实验的方法研究恒湿(土壤含水量为田间最大持水量的80%),恒温(25℃)条件下,不同剂量(施氮量的0.5%、0.8%、1.1%和1.4%)的脲酶抑制剂硼酸和不同剂量(施氮量的2%、5%、8%和13%)的硝化抑制剂双氰胺(DCD),在高氮(450 kg/hm2),中氮(300 kg/hm2),低氮(150 kg/hm2)三个氮素水平下,在氮素转化过程中的作用效应及交互作用效应;同时以选配的最佳双控剂用量进行番茄盆栽试验进行实证研究,旨在探明脲酶/硝化双抑制剂协同施用的控释效应和缓控释机理,为今后现代农业生产中氮肥的高效管理与利用提供理论依据和技术支撑。主要研究结果和结论如下:(1)双控剂配合施用效果:脲酶抑制剂硼酸和硝化抑制剂双氰胺(DCD)配合施用,在高中低氮水平下,对氮素转化的抑制效果存在协同效应,较单独施用脲酶或硝化抑制剂,能更有效的抑制尿素水解及硝化作用,使土壤NH4+-N(铵态氮)含量保持更长时间的较高水平,并明显向后推迟了NO3--N(硝态氮)的释放高峰,降低了NO3--N淋溶损失。(2)双控剂配合施用抑制剂用量规律:硼酸和DCD配合时,对尿素水解的抑制效果在硼酸施用量较高(1.1%B)时,对减少培养初期土壤NH4+-N积累量,增加土壤有效氮滞留时间有显著效果;而对铵氧化的抑制作用随着DCD用量的增加而增强,当DCD用量较高时,对铵氧化的有效抑制时间逐渐延长,显示出较强的调控效果。(3)氮素双控转化效果与相互关系:硼酸和DCD配合施用对氮素转化进行双向控制时,氮素转化前期受脲酶抑制剂硼酸影响较大,而氮素转化中后期受硝化抑制剂DCD影响较大。双控剂抑制效应显著受DCD用量和土壤脲酶的影响。土壤无机态氮和脲酶为极显著负相关关系,而土壤总氮与脲酶为显著正相关关系;土壤无机态氮和总氮与DCD呈正相关关系,其中铵态氮与DCD呈现极显著正相关关系,硝态氮与DCD呈极显著负相关关系;土壤pH与脲酶和DCD均呈极显著正相关关系;土壤脲酶与DCD无显著相关性。(4)不同氮素水平下最佳配比组合:不同浓度的脲酶抑制剂和不同浓度的硝化抑制剂在不同氮素水平下的最佳抑制组合不同,在高氮水平下,高硼酸和高DCD组合处理(即1.4%BG+13%DG)对保持较高土壤NH4+-N和较低土壤NO3--N含量效果较明显,而中硼酸和中DCD组合处理(0.8%BG+8%DG和1.1%BG+8%DG)对延迟氮素转化高峰期更有效;中氮水平下,高硼酸和高DCD组合处理(1.4%BZ+13%DZ),低硼酸和高DCD组合处理(0.5%BZ+13%DZ),中硼酸和中DCD组合处理(8%DZ+1.1%BZ和8%DZ+0.8%BZ)有效保持了土壤氮在土壤中的较高含量,1.4%BZ+13%DZ和0.5%BZ+13%DZ作用时间最长;低氮水平下,低硼酸和高DCD组合处理(0.5%BD+13%DD)对于抑制土壤NH4+-N和降低土壤NO3--N作用效果较好。(5)实证研究技术效果:通过盆栽试验,以番茄为供试材料进行实证研究,各脲酶/硝化双控剂组合中,1.1%硼酸和8%双氰胺配合(双控剂)施用时,对增加番茄产量,降低番茄硝酸盐含量,改善番茄品质等方面效果较好。
【关键词】：脲酶抑制剂(硼酸) 硝化抑制剂(双氰胺) 双控剂配合施用 氮素转化 缓释效应
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 文献综述10-21
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究进展11-18
• 1.2.1 脲酶/硝化抑制剂作用机理11-14
• 1.2.2 抑制剂施用效果研究14-18
• 1.3 研究思路与研究内容18-21
• 1.3.1 研究思路18-19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 1.3.3 技术路线20-21
• 第二章 脲酶抑制剂在对土壤氮素转化双控过程中的效应研究21-39
• 2.1 材料与方法21-24
• 2.1.1 试验材料21
• 2.1.2 试验处理21-22
• 2.1.3 测定方法22-23
• 2.1.4 数据分析23-24
• 2.2 结果与分析24-38
• 2.2.1 脲酶抑制剂浓度差异对双控过程中土壤氮素转化的影响24-30
• 2.2.2 脲酶抑制剂浓度差异对双控过程中全氮（TN）含量变化影响30-33
• 2.2.3 脲酶抑制剂浓度差异对双控过程中表观硝化率的影响33-34
• 2.2.4 脲酶抑制剂浓度差异对双控过程中土壤p H值变化的影响34-36
• 2.2.5 脲酶抑制剂浓度差异对双控过程中土壤脲酶变化影响36-38
• 2.3 讨论38
• 2.4 小结38-39
• 第三章 硝化抑制剂在对土壤氮素转化双控过程的效应研究39-58
• 3.1 材料与方法39-41
• 3.1.1 试验材料39
• 3.1.2 试验处理39-40
• 3.1.3 测定方法40
• 3.1.4 数据分析40-41
• 3.2 结果与分析41-56
• 3.2.1 硝化抑制剂浓度差异对双控过程中土壤氮素转化影响41-47
• 3.2.2 硝化抑制剂浓度差异对双控过程中TN含量变化影响47-50
• 3.2.3 硝化抑制剂浓度差异对双控过程中表观硝化率影响50-51
• 3.2.4 硝化抑制剂浓度差异对双控过程中土壤p H值变化影响51-53
• 3.2.5 硝化抑制剂浓度差异对双控过程中土壤脲酶变化影响53-55
• 3.2.6 土壤脲酶和硝化抑制剂含量对氮素转化的影响55-56
• 3.3 讨论56-57
• 3.4 小结57-58
• 第四章 脲酶/硝化双控剂在对土壤氮素转化双控过程中的互作效应研究58-74
• 4.1 材料与方法58-60
• 4.1.1 试验材料58
• 4.1.2 试验处理58-59
• 4.1.3 测定方法59-60
• 4.1.4 数据分析60
• 4.2 结果与分析60-73
• 4.2.1 脲酶/硝化抑制剂对土壤氮素无机态氮转化过程的动态变化影响60-66
• 4.2.2 脲酶/硝化抑制剂对总氮含量变化影响66-68
• 4.2.3 脲酶/硝化抑制剂对表观硝化率变化影响68-70
• 4.2.4 脲酶/硝化抑制剂对土壤p H变化影响70-71
• 4.2.5 脲酶/硝化抑制剂对土壤脲酶变化影响71-73
• 4.3 小结73-74
• 第五章 生物试验研究—脲酶/硝化双控剂对番茄生长及氮素利用的影响74-82
• 5.1 材料与方法74-76
• 5.1.1 试验材料74
• 5.1.2 试验处理74-75
• 5.1.3 测定方法75
• 5.1.4 数据分析75-76
• 5.2 结果与分析76-81
• 5.2.1 添加双控剂对氮素吸收和番茄产量的影响76-77
• 5.2.2 添加双控剂对番茄品质的影响77-81
• 5.3 小结81-82
• 第六章 研究结论与讨论82-84
• 6.1 研究结论82-83
• 6.2 研究创新点83
• 6.3 不足与展望83-84
• 参考文献84-92
• 在读期间发表的学术论文92-93
• 作者简历93-94
• 致谢94-95

【参考文献】

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本文编号：714425