不同覆盖条件对稻-麦轮作系统氮肥去向和水分利用的影响

摘要

本文通过田间小区试验与<'15>N微区试验,利用<'15>N示踪技术和中子仪水分监测技术等手段,针对稻麦轮作系统正面临着的问题,研究了在水稻季采用不同水分管理措施(传统淹水、干湿交替的间歇灌溉、水稻旱作)以及不同覆盖条件(无覆盖、覆盖地膜、覆盖麦秸)对稻麦轮作系统作物产量、氮素去向、水分利用的影响.主要结果如下:1、水稻和小麦的生物累积量在灌浆中期前随着生育期的推进逐步增加,之后由于成熟老化有所下降.稻麦轮作系统的年总产量以传统淹水处理最高,其次为覆膜旱作和麦秸优化,最差的是裸地旱作和麦秸高密.麦秸旱作、麦秸高密、麦秸优化与传统淹水相比,水稻产量没有显著差异.2、水稻地上部吸收的<'15>N肥料数量麦秸优化处理显著高于其它各处理,传统淹水处理最低;小麦地上部吸收的<'15>N量以传统淹水处理最高,麦秸优化处理最低,两者之间差异显著,其余各处理间没有显著差异;土壤中残留的<'15>N肥料数量水稻季和小麦季均以麦秸优化处理最低,传统淹水最高,并且有差异显著.3、稻麦轮作系统氮肥的利用率在35﹪-55﹪之间,其中作物回收率占15﹪-25﹪,麦秸优化处理最高,传统淹水处理最低,二者差异显著:土壤残留率为20﹪-30﹪,以传统淹水处理高,麦秸优化处理最低,两者差异显著;稻麦轮作系统氮肥的损失率高达50﹪-55﹪,各处理的损失率没有显著差异.4、水稻实行覆麦秸、覆膜旱作,与传统淹水和麦秸优化相比,可节约用水50﹪以上,灌溉水生产效率由2kg/m<'3>提高到4kg/m<'3>,田间水分利用效率提高0.1kg,m<'3>.5、在稻麦轮作系统中,覆盖麦秸旱作措施的水稻产量稳定,可节水50﹪,是一种切实可行的水稻种植方式;麦秸优化处理显著降低了肥料氮素在土壤中的残留,从而降低氮素淋失到水体造成污染的风险,但没有显著提高系统的产量、氮肥利用和水分利用,需做进一步的优化.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1文献综述

1.1.1水稻-小麦轮作系统概况

1.1.2水稻旱作的必要性、可行性及其发展

1.1.3作物吸收利用氮肥的研究

1.1.4农田水分利用效率的研究

1.2研究内容

1.2.1不同覆盖条件对稻麦轮作系统生物累积量和产量的影响

1.2.2不同覆盖条件对稻麦轮作系统作物氮素利用与去向的影响

1.2.3不同覆盖条件对稻麦轮作系统作物水分利用的影响

1.3技术路线

第二章材料与方法

2.1试验地概况

2.2试验方案

2.2.1小区试验设计

2.2.2 15N微区试验设计

2.3试验样品处理

2.3.1试验取样

2.3.2试验样品测定

2.4试验数据处理

2.4.1微区15N计算方法

2.4.2土壤水分测定与计算方法

2.4.3数据分析

第三章覆盖措施对稻麦轮作体系生物量和产量的影响

3.1稻麦轮作体系生物量累积特征

3.1.1水稻生物量累积特征

3.1.2小麦生物量累积特征

3.2覆盖措施对稻麦轮作系统产量的影响

3.2.1覆盖措施对水稻产量的影响

3.2.2覆盖措施对小麦产量的影响

3.2.3覆盖措施对轮作系统年总产量的影响

3.3讨论

第四章覆盖方式对稻麦轮作体系氮素利用、残留与氮肥去向的影响

4.1作物对15N的吸收利用

4.1.1水稻对15N的吸收利用

4.1.2小麦对15N的吸收利用

4.1.3稻麦轮作体系作物对15N的吸收利用

4.2 15N在土壤中的残留

4.2.1水稻收获后土壤中15N的残留

4.2.2小麦收获后土壤中15N的残留

4.2.3稻麦轮作体系中土壤15N的残留

4.3氮肥的去向

4.3.1水稻季氮肥的去向

4.3.2小麦季氮肥的去向

4.3.3轮作体系氮肥的去向

4.4小结

第五章覆盖方式对稻麦轮作体系水分利用效率的影响

5.1覆盖方式对水稻水分利用的影响

5.1.1 2002年水稻季不同时间0-50cm土壤剖面中各土层水量变化

5.1.2 2002年水稻季不同时间0-50cm土壤剖面中土壤水量变化

5.1.3 2002年水稻季水分利用情况

5.2覆盖方式对小麦水分利用的影响

5.2.1 2002/2003年小麦季不同时间0-50cm土壤中各土层的水量变化

5.2.2 2002/2003年小麦季不同时间0-50cm土壤剖面中水量的变化

5.2.3 2002/2003年小麦耗水量及其利用效率

5.3覆盖方式对稻麦轮作体系水分利用的影响

5.3.1稻麦轮作体系0-50cm土壤剖面中各土层的水量变化

5.3.2稻麦轮作体系0-50cm剖面中土壤的水量变化

5.3.3稻麦轮作体系的灌溉水量及其利用效率

5.4讨论

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致 谢

作者简历