耕作方式与氮肥管理对稻田土壤有机氮组分及NH3挥发的影响

摘要

本文以鄂东南油菜—水稻种植制度下稻田为研究对象，通过大田试验，设置2种耕作方式:即翻耕(CT)和免耕(NT);5种氮肥管理方式:即①不施氮肥(N0);②无机肥(U);③长效缓释复合肥(SR);④无机肥+半量有机肥(U+MO);⑤无机肥+全量有机肥(U+TO)。研究耕作方式与氮肥管理对稻田土壤有机氮组分及NH3挥发的影响，旨在为指导合理施肥、提高稻田氮肥利用率和减少环境污染提供科学依据。主要研究结果如下:
　　 1.免耕导致土壤酸解未知氮（HUN）含量在0-5cm土层的富集，比翻耕处理高9.1％(P＜0.05)，免耕土壤氨基糖氮(ASN)含量显著低于翻耕处理10.1％(P＜0.05)。
　　 SR和U+MO提高了部分有机氮组分含量。SR土壤HUN含量相对于其它施肥处理提高了16.9％～69.4％(P＜0.05)，U+MO土壤氨态氮(AN)含量相对于其它施肥处理显著降低，降低了4.2％～9.9％;相对于U和SR，U+MO对土壤酸解总氮(THAN)和氨基酸氮（AAN）含量的贡献更大，分别提高了1.9％～39.9％和8.5％～32.2％(P＜0.05)。
　　 2.免耕促进了稻田NH3挥发，比翻耕处理高7.3％(P＜0.05)。
　　 NH3挥发是稻田氮肥损失的重要途径，SR和U+MO降低了NH3挥发损失。SR稻田累积NH3挥发损失量相对于其它施肥处理降低了18.7％～36.2％(P＜0.05)，NH3挥发损失率降低了38.0％～61.2％(P＜0.05);U+MO稻田累积NH3挥发损失量相对于U和U+TO降低了10.1％～21.5％(P＜0.05)，NH3挥发损失率降低了17.2％～32.2％(P＜0.05)。
　　 3.土壤THAN、AAN、非酸解性氮(NHN)和可溶性有机氮(SON)含量与稻田累积NH3挥发损失量显著正相关(P＜0.05)，土壤HUN含量与稻田累积NH3挥发损失量极显著负相关(P＜0.01);土壤脲酶活性与稻田累积NH3挥发损失量显著相关(P＜0.05);土壤NH4+和pH、田面水NH4+、NO3-和pH与稻田NH3挥发通量显著正相关(P＜0.05)。
　　 4.耕作方式对水稻产量无显著性影响;翻耕水稻氮肥利用率相对于免耕处理提高了5.6％(P＜0.05)。
　　 U+MO水稻产量相对于其它施肥处理提高了11.0％～23.4％(P＜0.05);SR与U水稻产量差异不显著。U+MO水稻氮肥利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学利用率相对于其它施肥处理提高了26.1％～46.6％(P＜0.05)、14.4％～31.0％(P＜0.05)、17.5％～113.7％(P＜0.05)，SR与U水稻氮肥利用率无显著性差异。
　　 综上所述，我们可以得出如下结论:翻耕施长效缓释复合肥(CT-SR)提高部分有机氮组分含量，尤其是HUN含量，显著降低稻田NH3挥发损失，还能保证水稻产量不降低。翻耕施无机肥+半量有机肥(CT-U+MO)提高部分有机氮组分含量的同时，显著降低稻田NH3挥发损失，显著提高水稻产量，提高水稻氮肥利用率。

目录

论文说明

声明

摘要

缩略语表

1 前言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 稻田免耕研究进展

1．2．2 稻田土壤有机氮组分及其影响因素

1．2．3 稻田NH3挥发及其影响因素

1．2．4 水稻氮肥利用率

1．3 研究内容与思路

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路

2 材料与方法

2．1 试验材料和地点

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验地概况

2．2 试验设计

2．3 田间取样

2．3．1 NH3采集

2．3．2 水和土样采集

2．3．3 植株样采集

2．4 项目测定及分析方法

2．4．1 土壤有机氮组分的测定

2．4．2 土壤基本理化性质

2．4．3 水样基本理化性质

2．4．4 土壤微生物量氮及土壤脲酶

2．4．5 植株含氮量及水稻产量的测定

2．5 相关评价指标

2．6 数据分析

3 结果与分析

3．1 耕作与施肥对土壤有机氮组分的影响

3．1．1 耕作与施肥对不同土层土壤可溶性有机氮含量的影响

3．1．2 耕作与施肥对土壤酸解有机氮组分的影响

3．2 田间温度

3．3 耕作与施肥对水稻生育期间土壤理化性质的影响

3．3．1 耕作与施肥对水稻生育期间土壤NH4+含量的影响

3．3．2 耕作与施肥对水稻生育期间土壤NO3-含量的影响

3．3．3 耕作与施肥对水稻生育期间土壤pH值的影响

3．4 耕作与施肥对田面水理化性质的影响

3．4．1 耕作与施肥对田面水NH4+含量的影响

3．4．2 耕作与施肥对田面水NO3-含量的影响

3．4．3 耕作与施肥对田面水pH的影响

3．5 耕作与施肥对稻田NH3挥发的影响

3．6 稻田NH3挥发通量与田面水NH4+、NO3-和pH、土壤NH4+和pH的相关性分析

3．7 耕作与施肥对土壤无机氮含量的影响

3．7．1 耕作与施肥对不同土层土壤NH4+含量的影响

3．7．2 耕作与施肥对不同土层土壤NO3-的影响

3．7．3 耕作与施肥对不同土层土壤TN含量的影响

3．8 耕作与施肥对不同土层土壤微生物量氮含量的影响

3．9 耕作与施肥对不同土层土壤脲酶活性的影响

3．9 土壤微生物量氮、土壤脲酶活性与稻田累积NH3挥发损失量的相关性

3．10 土壤有机氮组分与稻田NH3损失量的相关性分析

3．11 耕作与施肥对水稻产量的影响

3．12 耕作与施肥对水稻氮肥利用率的影响

4 讨论

4．1 耕作与施肥对稻田土壤有机氮组分的影响

4．2 耕作与施肥对稻田NH3挥发的影响

4．3 耕作与施肥对水稻产量及氮肥利用率的影响

5 结论

参考文献

附录

致谢