水稻氮磷钾肥料长期施用效应研究

发布时间：2017-09-04 23:00

  本文关键词：水稻氮磷钾肥料长期施用效应研究

  更多相关文章： 水稻 长期施肥 肥料利用率 米质 土壤肥力 缓控释复合肥

【摘要】：近年来,随着化肥的大量投入,水稻产量不断增加,但随之也出现了肥料利用率下降,农业面源污染,土壤地力不平衡,种植成本增加及效益下降等问题。如何在保持水稻产量不降低,又能够减少或避免以上不良后果,一直是当前研究工作的重点。由于稻田施肥具有很强的地域性,在一个地区获得的试验数据,有时很难适用于另一地区。浙中地区是我国一个重要水稻产区,掌握该地区的施肥状况,对于优化该地区的施肥行为,具有重要的指导意义。过量施氮现象在全国比较普遍,目前有很多关于减氮增效的研究,但少有涉及浙中地区的报道。有关施肥对水稻产量、养分利用率、米质及土壤肥力影响的研究报道很多,然而多数只是1-2年的短期研究,因此只能作为合理施肥的初步指导。长期定位试验因其既可以记录过去又可以预示未来,可以提供大量的数据信息,因而受到特别关注。迄今已有很多有关水稻长期定位试验的研究报道,但多数是双季稻或者稻麦轮作,鲜有涉及单季稻。当前浙中地区主要以种植单季稻为主,但几乎没有关于该地区单季稻长期定位肥料试验结果。本论文将试验地点设置在位于浙中地区的永康市,在单季稻上研究了不同施氮量对水稻产量、氮肥利用率及水质的影响,长期施用氮磷钾肥对水稻产量、养分利用率及经济效益的影响,长期施用氮磷钾肥对土壤肥力及米质的影响,同时开展水稻缓控释复合肥施用技术试验与示范。主要研究结果如下：1.将施氮量由农民常规的270 kg/hm2降至180 kg/hm2时不会导致籽粒产量的显著下降,但可以显著提高REN、AEN和PFPN。因此可以考虑将施氮量维持在180 kg/hm2左右。施氮量增加会使田面水及渗漏水中铵态氮、硝态氮及全氮浓度显著升高。铵态氮是田面水中氮的主要形态,施肥后的5-7天其浓度会维持在相对较高的水平。因此,这段时间是控制径流降低氮素流失的关键时期。硝态氮是渗漏水中氮的主要形态,其在最高施氮量315 kg/hm2时的浓度仅为2.7 mg/L,所以几乎不会对地下水造成不利影响。由“线性加平台”模型推断出获得最高产量时的施氮量约为176 kg/hm2,其占传统施氮量的65%。2.长期施用氮、磷、钾肥可以显著提高籽粒产量,且3种肥料配施的增产效果显著优于任意两种肥料配施；其对籽粒产量的作用顺序为NKP。N3P2K2处理产量最高,为8900 kg/hm2。水稻养分总吸收量和100kg籽粒养分需求量随施肥量增加而增加,肥料表观利用率及农学利用率则随施肥量增加而下降。每生产1000kg籽粒需吸收N 1.47 kg、P2O50.60kg、K2O2.49kg。氮、磷、钾肥吸收利用率分别为25.2%、38.3%和36.0%。N2P2K2、N2P3K2、N2P2K1和N3P2K2处理的经济效益较高,比NoPoKo处理分别提高21.1%、20.3%、20.3%和22.4%,差异达显著水平。利用肥料效应方程,得出该地区获得最高产量的磷(P205)和钾(K20)肥施用量分别为39.3 kg/hm2和100.8 kg/hm2、3.长期施用氮磷钾肥条件下,土壤pH无显著变化；休耕期有助于土壤有机质含量的提高,各处理土壤有机质含量平均增加14%左右；各处理土壤全氮含量平均提高9.6%；与试验开始前相比,土壤有效磷和速效钾含量均显著下降,从维持土壤肥力的角度来讲,应当将磷钾肥的“2”水平做适当提高。施氮可提高稻米胶稠度、蛋白质含量和总氨基酸含量,降低碱消值；施磷可提高蛋白质含量；施钾可提高胶稠度、碱消值及蛋白质含量；氮、磷、钾肥的施用对直链淀粉含量均无显著影响。4.与常规施肥处理相比,施用等养分控释复合肥处理(控释肥100%)的产量提高了6.2%,稻米垩白粒率和碱消值分别显著下降了8.6%和2.4%,经济效益提高了7.5%。当将控释肥用量减少20%时(控释肥80%),水稻产量和经济效益均出现下降趋势,但与常规施肥处理相比无显著差异。两年的试验结果表明,控释肥100%处理的施用效果最佳,即当缓控释肥(20-10-18)施用量为775 kg/hm2时,可以获得最佳种植效益。5.利用持续6年的“3414”肥料试验所获得施肥参数及经验,以及2012年缓控释肥小区试验结果,2013年在永康市对两种缓控释复合肥(20-10-18)和(23-11-12)作了大面积推广示范。与当地常规施肥相比,施用缓控释肥水稻产量可提升5%左右,产量增加约500 kg/hm2,按水稻销售均价2.1元/kg计算,增收达1050元/hm2,节工150元/hm2。无论在产量上还是在综合经营成本上,选用的缓控释复合肥都优于当地常规肥料。
【关键词】：水稻 长期施肥 肥料利用率 米质 土壤肥力 缓控释复合肥
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 致谢7-8
• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-17
• 1 绪论17-26
• 1.1 中国化肥利用现状17-19
• 1.1.1 稻田化肥利用率现状17-18
• 1.1.2 提高稻田化肥利用率的方法18-19
• 1.2 农业面源污染19-20
• 1.3 测土配方施肥研究概述20-23
• 1.3.1 近代基础施肥科学理论20-21
• 1.3.2 测土配方施肥的定义21-22
• 1.3.3 测土配方施肥的意义22
• 1.3.4 “3414”试验方案22-23
• 1.4 控释肥研究概述23-24
• 1.5 论文研究目的及内容24-26
• 1.5.1 研究目的24
• 1.5.2 研究内容24-26
• 2 不同施氮量对水稻产量,氮肥利用率及水质的影响26-42
• 2.1 材料与方法27-29
• 2.1.1 试验地点27
• 2.1.2 试验设计27-28
• 2.1.3 样品采集和分析28
• 2.1.3.1 水稻样品采集及分析28
• 2.1.3.2 水样品采集及分析28
• 2.1.4 氮肥利用率计算公式28-29
• 2.1.5 统计分析29
• 2.2 结果与分析29-38
• 2.2.1 水稻产量29-32
• 2.2.2 氮肥利用率32-34
• 2.2.3 稻田水体氮浓度34-38
• 2.3 讨论38-41
• 2.4 小结41-42
• 3 长期施用氮磷钾肥对水稻产量、养分利用率及经济效益的影响42-61
• 3.1 材料与方法43-44
• 3.1.1 试验地点43
• 3.1.2 试验设计43
• 3.1.3 水稻样品采集和分析43-44
• 3.1.4 参数计算方法44
• 3.1.5 统计分析44
• 3.2 结果与分析44-57
• 3.2.1 长期施用氮磷钾肥对水稻籽粒产量的影响44-49
• 3.2.2 不同氮磷钾处理对水稻产量构成因子的影响49-50
• 3.2.3 肥料效应分析50-51
• 3.2.4 长期施用氮磷钾肥对水稻养分吸收利用的影响51-56
• 3.2.5 长期施用氮磷钾肥对水稻经济效益的影响56-57
• 3.3 讨论57-60
• 3.4 小结60-61
• 4 长期施用氮磷钾肥对土壤肥力及米质的影响61-76
• 4.1 材料与方法61-62
• 4.1.1 试验地点62
• 4.1.2 试验设计62
• 4.1.3 土壤样品采集和分析62
• 4.1.4 稻米品质检测62
• 4.1.5 统计分析62
• 4.2 结果与分析62-73
• 4.2.1 土壤肥力变化62-70
• 4.2.1.1 pH和有机质62-64
• 4.2.1.2 土壤全氮和碱解氮64-67
• 4.2.1.3 土壤有效磷和速效钾67-70
• 4.2.3 稻米品质70-73
• 4.3 讨论73-75
• 4.4 小结75-76
• 5 水稻高效施肥集成技术试验与示范76-83
• 5.1 材料与方法76-78
• 5.1.1 试验地点76-77
• 5.1.2 试验设计77-78
• 5.1.2.1 小区试验77
• 5.1.2.2 大区示范77-78
• 5.1.3 水稻样品采集和分析78
• 5.1.4 统计分析78
• 5.2 结果与分析78-82
• 5.2.1 各施肥处理对水稻产量及其构成因子的影响78-80
• 5.2.2 各施肥处理对稻米品质的影响80-81
• 5.2.3 各施肥处理对水稻经济效益的影响81-82
• 5.3 小结82-83
• 6 对“3414”平衡施肥技术的认识83-86
• 7 结论与展望86-88
• 7.1 全文结论86-87
• 7.2 本文创新点87
• 7.3 问题及展望87-88
• 参考文献88-96
• 作者简介96
• 攻读博士期间发表的论文96

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本文编号：794339