肥盐交互作用对滨海盐渍土与冬小麦生长的影响及肥料效应研究

发布时间：2018-02-24 20:41

本文关键词： 肥料效应模型氮磷肥冬小麦黄河三角洲　出处：《中国科学院烟台海岸带研究所》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：黄河三角洲地区盐渍土分布广泛,受盐分、土壤结构和肥力等影响,土地利用率较低。盐分是该地区作物生长的主要障碍因子,盐分过高对农作物生长极为不利。合理施用肥料在一定程度上可以减缓盐分对作物的胁迫,同时也减少肥料浪费及水体富营养化风险,有益于改善沿海地区低效的农业发展现状。目前,肥料与盐分交互作用研究有待进一步加强;此外,为得到冬小麦最佳经济施肥量,需要建立黄河三角洲地区冬小麦肥料效应模型。本研究在室内布置盆栽试验,通过控制盐分和氮肥两种因素,探讨不同盐分和施氮水平对土壤理化性质及冬小麦苗期生长的影响;同时在野外布置“3414”试验氮磷部分试验,探讨在轻度盐渍土上施肥对冬小麦生长及土壤理化性质的影响,最后将通过“3414”试验结合数学模型探究氮磷肥对冬小麦产量的影响趋势。主要研究内容和结论如下:(1)利用盆栽试验,控制盐分水平和施氮水平分别为0.7、1.7、2.7 g/kg和0、135、270、405 kg/hm~2,以探讨不同盐分和施氮水平下冬小麦苗期对上述两影响因子的响应及土壤理化性质的影响。结果显示,冬小麦地下部干重首先受到盐分促进作用,随着生长期的延长地下部干重逐渐受氮肥抑制作用。冬小麦地上部干重受盐分的影响晚于地下部干重,且在其生长到54天时盐分的抑制作用强于施氮的促进作用。地上部和地下部全氮主要受施氮影响,在施氮量小于270 kg/hm~2时随着施氮量增加全氮含量增加,且施氮首先影响地上部全氮积累,后影响地下部全氮积累。增施氮肥有助于盐渍土改良,可使土壤pH的增加幅度降低,且盐分越高地区其增幅降低越大。当施氮量在270 kg/hm~2以下时,土壤中全氮与施肥量成正比;土壤中的NO_2~-、NO_3~-也主要受氮肥影响,施氮量增加其含量增加。在冬小麦生育前期(54天),氮盐交互作用仅在冬小麦生长到33天时表现出对地上部干重、地下部全氮和土壤NO_2~-的显著影响。在含盐量低于2.7 g/kg的盐渍土上种植冬小麦时,氮肥施用量需控制为270 kg/hm~2,避免过量施用造成肥料的浪费。(2)在黄河三角洲地区布置冬小麦“3414”氮磷部分试验,控制施氮量(0、135、270、405 kg/hm~2)和施磷量(0、53、105、157.5 kg/hm~2),分析在氮磷肥料施用量不同情况下的冬小麦生物量和土壤理化性质。结果显示,在轻度盐渍土上,合理控制氮磷肥施用量可提高冬小麦产量,且氮肥的影响强度大于磷肥。单施氮肥产量提高11.6%,单施磷肥产量提高10.6%,当施氮量和施磷量分别为270和105 kg/hm~2时,冬小麦产量达到6339 kg/hm~2,提高41.7%。氮磷肥对不同土层和不同土壤理化性质的影响时期不同。氮肥主要影响0-20 cm土层土壤理化性质,而磷肥则主要影响20-40 cm土层土壤理化性质(除有效磷),且两者的影响时期集中在冬小麦灌浆期之前。氮磷肥料的施入降低了土壤pH的增幅,有助于盐渍土的改良,但磷肥的过量施入易增加土壤次生盐渍化风险。施加氮肥有助于提高土壤NO_3~-含量,有助于作物吸收,但也增加了养分流失风险。(3)利用数学模型探讨黄河三角洲地区冬小麦产量与施肥量在线性加平台、一元二次、平方根和二元二次4种不同模型下的拟合效果,以得出最佳肥料模型。结果显示,4种肥料效应模型的拟合结果经检验都达到极显著水平(p0.01)。在一元肥料效应模型中,氮磷一元二次模型拟合效果最好。结合拟合度、最佳经济施肥量、经济收益、肥料农学利用率和一元模型的局限性,对比一元与二元模型模型,后者拟合效果最佳,最佳经济氮磷用量分别为244.1 kg/hm~2和94.2 kg/hm~2,即氮磷肥配比为2.6:1,经济效益为7432.4元/hm~2,氮肥农学利用率为6.2 kg籽粒/kg(N),磷肥农学利用率为13.8 kg籽粒/kg(P_2O_5)。根据每年的粮食价格和肥料价格变动,可利用模型进行推算该地区更贴合实际的最佳经济施肥量,以用于科学指导施肥。
[Abstract]:The effects of different salt and nitrogen levels on the growth of winter wheat and soil physical and chemical properties were studied . The results showed that the yield of N - P fertilizer increased by 11.6 % , the yield of N - P fertilizer increased by 11.6 % , and the yield of N - P fertilizer increased by 11.6 % . ( 3 ) A mathematical model was used to study the fitting effect of winter wheat yield and fertilizer application in the Yellow River Delta region under linear plus platform , one - element quadratic , square root and binary quadratic four different models . The results showed that the best fit effect of the four fertilizer effect models was 244.1 kg / hm ~ 2 and 94.2 kg / hm ~ 2 , the utilization ratio of N / P fertilizer was 6.2 kg / kg ( N ) , and the utilization rate of N / P fertilizer was 13.2 kg / kg ( P _ 2O _ 5 ) .

【学位授予单位】：中国科学院烟台海岸带研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S512.11

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