稻麦轮作下缓释肥氮素迁移扩散特征及高效施用模式研究

摘要

氮肥在农业生产中起着重要作用，而氮肥利用率低是当前农业发展的主要限制因素。我国氮肥利用效率远低于世界发达国家水平，过量施氮的情况普遍存在。包膜尿素较普通尿素养分释放慢，能有效降低氮肥养分损失，提高氮肥利用效率，是解决当前氮肥利用效率偏低的有效途径。为进一步提高包膜尿素的利用效率，合理的农业管理措施如适宜施肥位置及配施比例等也应充分考虑。
　　本试验采用控释期30d、60d、90d的包膜尿素(PCU30、PCU60、PCU90)及普通尿素(U)共4种肥料，通过田间微区框试验，研究了4种尿素肥料不同施用位点对耕层土壤氮素迁移扩散特征的影响;通过大田微区试验，研究了4种尿素肥料不同施用位点对稻麦产量及养分吸收利用的影响;通过大田小区试验，研究了包膜尿素高效利用的最适配施比例。主要结论如下:
　　(1)旱地4种尿素肥料不同施用位点处理明显影响耕层无机氮的迁移扩散特征。三种施用方式的保肥能力大小为:深10cm条施＞上层5cm混施＞表层撒施。深10cm条状施用方式下，普通尿素和PCU30前期养分释放较快，耕层无机氮含量高，扩散范围广;PCU90养分释放最慢，至90天时，PCU90养分开始大量释放，尿素处理的耕层无机氮含量最低，PCU30其次。PCU60在前60d释放较少，60-150天时大量释放，在整个试验期内土壤耕层均保持较高的无机氮含量。
　　(2)水田4种尿素肥料处理不同施用位点明显影响耕层无机氮的迁移扩散特征。深10cm点状施用方式较其他两种施用方式显著提高了耕层无机氮的含量。尿素和PCU30前30d养分释放快，耕层无机氮含量高，扩散范围广，30d之后其耕层无机氮含量逐渐降低。PCU60处理的耕层无机氮含量在整个试验期内始终处于较高水平。PCU90在前30d耕层无机氮含量与其他肥料相比较低，至60d时，PCU90养分开始大量释放，90d时，其耕层无机氮含量明显高于其他几种肥料。
　　(3)小麦季，4种尿素肥料不同施用位点处理的小麦产量和养分吸收利用效率差异显著。普通尿素和PCU30在种子正下方12cm条施和偏种行3cm深5cm条施处理的小麦产量、农学效率较常规对照施肥显著降低，表明这两种肥料集中施用时养分释放过快，氮素土壤表聚，不宜采用种子正下方和近距离条施的施肥方式。PCU60各施肥位点处理的小麦产量均高于常规习惯施肥处理，其中偏3cm深5cm条施处理的小麦产量和氮肥表观利用率较常规对照施肥提高6.5％和17.3％。PCU90各施肥位点处理的小麦产量较常规对照施肥处理均减产。包膜尿素各施肥位点处理的小麦籽粒氮含量均高于常规对照施肥和同种施用方式下的普通尿素处理。PCU30与PCU60各施肥位点处理的小麦氮肥表观利用率均显著高于常规对照施肥处理，有效提高了氮肥利用效率。
　　(4)水稻季，表层混施施用方式下，包膜尿素较普通尿素有明显的增产优势。PCU30、PCU60和PCU90表层混施处理的水稻产量较普通尿素处理分别增产34.4％、34％和37.8％。普通尿素表层混施处理的水稻产量、氮肥表观利用率、农学效率显著低于其穴施处理，可见速溶性肥料一次集中穴施能提高作物产量，促进地上部干物质积累，增加籽粒干物质分配比例，提高肥料利用效率。包膜尿素穴施处理的水稻地上部生物量显著高于普通尿素处理，但水稻收获指数却显著低于尿素穴施处理，可见包膜尿素穴施促进了秸秆等营养器官的干物质积累，籽粒干物质分配比例降低。包膜尿素各施肥位点处理的水稻产量、总氮积累量，氮肥农学效率均无显著差异说明在此地区包膜尿素的肥效对施用位置不敏感。
　　(5)大田小区试验研究表明，小麦生长季，用氮量降低15％，15％PCU60与85％尿素配施处理的小麦产量与常规对照施肥处理无显著差异。水稻季，用氮量降低13％，50％ PCU60与50％尿素配施处理的水稻产量最高，为9.72 t/ha，较常规对照施肥增产3.6％，氮肥表观利用效率提高8％。合适比例的包膜尿素与普通尿素一次配施可替代常规分次施肥，省时省工。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 我国氮肥施用现状

1．2 缓／控释肥料特点及其高效施用措施

1．2．1 缓／控释肥料养分释放特点及主要影响因素

1．2．2 缓／控释肥料高效应用措施

1．3 肥料施用的主要方法及特点

1．4 施肥方法对土壤-作物体系养分循环的影响

1．4．1 施肥方法影响肥料养分在土壤中迁移转化过程

1．4．2 施肥方法对作物养分吸收利用的影响

1．4．3 施肥方法对作物产量形成和肥料利用率的影响

1．5 研究目的及意义

1．6 研究内容及技术路线

1．6．1 研究内容

1．6．2 技术路线

第二章 包膜尿素施用位置对氮素迁移扩散的影响

2．1 试验材料与方法

2．1．1 试验地点

2．1．2 试验材料

2．1．3 试验方案

2．1．4 取样测试方法

2．1．5 数据分析

2．2 结果分析

2．2．1 旱地包膜尿素不同施肥位置下无机氮含量的时空变异特征

2．2．2 水田包膜尿素不同施肥位置下无机氮含量的时空变异特征

2．3 小结与讨论

2．3．1 旱地包膜尿素施用位置对氮素迁移扩散的影响

2．3．2 水田包膜尿素施用位置对氮素迁移扩散的影响

参考文献

第三章 包膜尿素施用位置对小麦产量和氮素吸收利用的影响

3．1 材料和方法

3．1．1 试验地点

3．1．2 试验材料

3．1．3 试验方案

3．1．4 取样测试方法

3．1．5 数据分析

3．2 结果分析

3．2．1 包膜尿素不同施肥位置对小麦产量及干物质分配的影响

3．2．2 包膜尿素不同施肥位置对小麦氮素养分吸收的影响

3．2．3 包膜尿素不同施用位置对小麦肥料利用效率影响

3．3 小结与讨论

3．3．1 肥料类型对小麦生长的影响

3．3．2 施肥位置对小麦生长的影响

参考文献

第四章 包膜尿素施用位置对水稻产量及养分吸收利用的影响

4．1 试验材料与方法

4．1．1 试验地点

4．1．2 试验材料

4．1．3 试验方案

4．1．4 取样测试方法

4．1．5 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 包膜尿素不同施肥位置对水稻产量及干物质分配的影响

4．2．2 包膜尿素不同施肥位置对水稻氮素养分吸收的影响

4．2．3 包膜尿素不同施用位置对水稻肥料利用效率的影响

4．3 小结与讨论

4．3．1 肥料类型对水稻生长的影响

4．3．2 施肥位置对水稻生长的影响

参考文献

第五章 包膜尿素与普通尿素配施对稻麦产量及氮素利用的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 试验地点

5．1．2 试验材料

5．1．3 试验方案

5．1．4 取样测试方法

5．1．5 数据分析

5．2 结果与分析

5．2．1 包膜尿素与普通尿素配施对小麦产量的影响

5．2．2 包膜尿素与普通尿素配施对小麦肥料利用效率的影响

5．2．3 包膜尿素与普通尿素配施对水稻产量的影响

5．2．4 包膜尿素与普通尿素配施对水稻肥料利用效率的影响

5．3 小结与讨论

5．3．1 包膜尿素与普通尿素配施对稻麦产量的影响

5．3．2 包膜尿素与普通尿素配施对稻麦肥料利用率影响

5．4 结论

参考文献

第六章 讨论与结论

6．1 讨论

6．1．1 包膜尿素不同施用方式对氮素迁移扩散特征的影响

6．1．2 包膜尿素不同施用方式对稻麦产量及养分吸收利用的影响

6．1．3 包膜尿素与普通尿素配施对稻麦产量及养分吸收利用的影响

6．2 主要结论

6．3 本文创新点

6．4 研究展望

参考文献

硕士期间发表的相关论文

致谢