黄土区旱地农田夏季休闲期间土壤氮素转化特性研究

发布时间：2017-06-10 16:21

  本文关键词：黄土区旱地农田夏季休闲期间土壤氮素转化特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国的干旱半干旱地区面积较大,占到了全国耕地面积的52.5%,主要分布在我国西北、华北和东北的15个省区;黄土高原区是我国典型的旱作雨养农业区,水分和养分是限制该地区作物高产稳产的关键。由于受水资源的限制,该地区多采用夏季作物收获后裸田休闲的夏闲方式,以蓄纳雨水,恢复地力。有统计显示,该地区夏季休闲地面积逾200万公顷,约为耕地面积的40%左右。近年来,我国旱地农田大量施用氮肥,一方面显著提高了作物产量,满足了人们对农产品需求,同时,也增加了一季作物收获后土壤剖面残留氮的数量。黄土高原地区全年降雨量的约60%以上集中在7-9月份,此时正值夏季休闲期间,温度高、水分相对充足,对土壤氮素矿化特性影响如何?相对集中且强度较大的降雨是否会导致土壤残留氮素的损失?是值得研究的问题。因此,本文以陕西杨凌、长武两地旱地为研究对象,研究了夏闲前后不同土壤耕层养分含量的变化,采用间歇淋洗好气培养法评价了不同土壤及施氮量下夏季休闲前后土壤氮素矿化特性的变化,比较了休闲前后0-200 cm土壤剖面硝态氮的分布及累积量的变化,以期评价旱地夏休闲期间对土壤硝态氮累积及淋溶等的影响,为我国旱地土壤氮素的管理提供理论依据。获得的主要结果如下:(1)连续两年的试验表明,虽然夏季休闲对土壤有机质、全氮及速效磷、钾含量有影响,但幅度相对较小;而夏季休闲,显著增加了耕层土壤矿质氮的含量,这与休闲期间的高温多湿,促进土壤有机质的矿化作用有关。可见,夏闲对土壤的培肥作用主要体现在增加了耕层土壤矿质氮含量方面。(2)长武农田2013及2014年小麦收获后土壤0-200 cm剖面硝态氮累积量分别为:173.3 kg/hm2(n=5)和186.0 kg/hm2(n=10)。杨凌不同氮肥处理0-200 cm土壤剖面硝态氮累积量随着施氮量的增加而增加,当施氮量为240 kg/hm2时可高达498.77kg/hm2,说明大量施用氮肥会导致硝态氮在土壤剖面大量累积。(3)采用间歇淋洗好气培养法研究发现,与休闲前相比,休闲后长武及杨凌耕层土壤氮素矿化累积量分别降低了29.52%及7.15%;休闲对土壤矿化氮的影响与施用氮肥有关,长期不施氮肥处理休闲后土壤累积矿化氮量显著降低,而长期施用氮肥处理休闲前后土壤累积矿化氮量间的差异未达显著水平。相关分析表明,休闲前土壤氮素矿化累积量与土壤有机质、全氮间均有显著地正相关关系。采用双组分一级动力学方程拟合的土壤易矿化氮矿化势(N1)休闲前后长武及杨凌土壤分别降低了85%及66%,说明夏季休闲显著促进了旱地土壤易矿化氮的矿化。(4)夏季休闲期间土壤剖面硝态氮的淋溶与降雨量有密切关系。降雨量低的干旱年份会引起土壤剖面硝态氮累积峰的上移,且土壤硝态氮累积量主要集中在0-100 cm剖面;而降雨量较多的年份,土壤硝态氮淋失现象失严重,本试验中,施氮240 kg/hm2处理在2014年夏闲期降雨量达到356.5mm时,休闲后土壤剖面硝态氮累积峰下移了约80 cm;土壤硝态氮累积量主要集中在100-200cm剖面。因此,黄土旱区夏闲期间土壤剖面硝态氮淋失问题值得关注。
【关键词】：夏休闲 旱地 土壤养分 氮矿化势 硝态氮淋溶
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-17
• 1.1 研究背景及意义11
• 1.2 国内外研究进展11-16
• 1.2.1 氮肥的施用状况11-13
• 1.2.1.1 氮肥与粮食安全11-12
• 1.2.1.2 不合理施用氮肥带来的问题12-13
• 1.2.2 土壤有机氮的矿化13-14
• 1.2.3 我国旱地夏闲情况14
• 1.2.4 土壤氮素的淋失14-16
• 1.3 小结16-17
• 第二章 材料与方法17-21
• 2.1 试验区概况17
• 2.2 供试土壤17-18
• 2.3 样品的测定18-20
• 2.3.1 耕层养分的测定18
• 2.3.2 土壤可矿化氮的测定18-19
• 2.3.3 土壤剖面硝态氮的测定19-20
• 2.4 数据处理20-21
• 第三章 结果分析21-37
• 3.1 夏季休闲对旱地土壤耕层养分的影响21-28
• 3.1.1 夏闲前后耕层土壤有机质含量的变化21-22
• 3.1.2 夏闲前后耕层土壤全氮含量的变化22-24
• 3.1.3 夏闲前后耕层土壤矿质氮含量的变化24-25
• 3.1.4 夏闲前后耕层土壤速效磷含量的变化25-27
• 3.1.5 夏闲前后耕层土壤速效钾含量的变化27-28
• 3.2 旱地夏闲期间土壤氮素矿化特性的变化28-31
• 3.2.1 夏休闲对长武旱地农田土壤氮素矿化的影响28-30
• 3.2.2 夏休闲对不同施氮量下土壤氮素矿化的影响30-31
• 3.2.3 土壤氮素矿化累积量与土壤有机质、全氮间的相关性31
• 3.3 旱地夏闲期间土壤剖面累积的硝态氮及淋溶31-37
• 3.3.1 小麦收获后土壤 0-200 cm剖面硝态氮的累积量31-32
• 3.3.2 不同施氮量下土壤剖面休闲前后累积硝态氮量的变化32-34
• 3.3.3 夏休闲前后长武农田土壤剖面硝态氮的变化34-37
• 第四章 讨论37-42
• 4.1 夏季休闲对土壤耕层养分含量的影响37-38
• 4.1.1 夏闲期间土壤耕层有机质、全氮的变化37
• 4.1.2 夏闲期土壤耕层矿质氮含量的变化37
• 4.1.3 夏闲期土壤耕层速效磷、钾含量的变化37-38
• 4.2 旱地夏闲期间土壤氮素矿化特性的变化38-39
• 4.2.1 旱地夏休闲前后土壤氮素矿化特性38-39
• 4.2.2 夏休闲对不同施氮量下土壤氮素矿化的影响39
• 4.2.3 好气培养法与双组分一级动力学模型应用效果39
• 4.3 旱地夏闲期间土壤剖面硝态氮的累积与淋溶39-42
• 4.3.1 旱地小麦收获后土壤剖面硝态氮的累积39-40
• 4.3.2 夏闲期土壤剖面硝态氮的淋溶与分布40-42
• 第五章 结论42-43
• 5.1 主要结论42
• 5.2 进一步研究方向42-43
• 参考文献43-50
• 致谢50-51
• 作者简介51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：439164