氮肥运筹对小麦根际土壤微生物及酶活性的影响

摘要

本实验于2013-2014年在山东农业大学试验站及作物生物学国家重点实验室进行。以济麦22为试验材料，济麦22密度为180万hm-2，试验采用裂区试验设计，研究了氮肥运筹对冬小麦根际土壤微生物及土壤酶活性的影响。旨在为合理施肥、改善土壤环境和高产高效提供理论依据。本研究采用大田试验和室内分析相结合，研究了不同氮肥处理对冬小麦返青期、拔节期、开花期、成熟期小麦根际土壤微生物和酶活性、土壤硝态氮含量、籽粒灌浆速率和灌浆进程及成熟期氮素分配比例以及对小麦产量的分析评价。主要研究结果如下:
　　1 氮肥运筹与小麦根际土壤微生物的关系
　　施氮显著影响小麦根际土壤微生物的数量，随着施氮量的增加，土壤氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、亚硝酸细菌4种微生物活性都随着施氮量的升高而升高。拔节期除N0（不施肥）外各处理之间因施用的基肥相同没有显著差异，到开花期N4处理4种微生物活性都达到最高，微生物活性随追肥量的增加而升高，且开花期各处理之间差异显著。随着生育时期的推移，微生物活性在开花期以后逐渐降低，这与后期氮肥消耗多有直接关系。
　　2 氮肥运筹与小麦根际土壤酶活性的关系
　　施氮量对小麦根际土壤脲酶和蛋白酶活性呈先升高后降低的趋势，拔节期除N0（不施肥）外其他处理差异不显著，开花期脲酶和蛋白酶活性N4均达到最高，说明拔节期追施氮肥能显著提高土壤酶活性，土壤脲酶和蛋白酶活性均随施氮量的增加而升高，小麦在开花期是需氮关键时期，在保证水分充足的条件下还要保证充足的氮肥供应。
　　3 氮肥运筹与小麦土壤硝态氮含量的关系
　　土壤硝态氮在越冬和拔节期各处理间没有显著差异，随着追氮量的增加开花期土壤表层0-40 cm土层差异显著，而且表层的硝态氮含量比越冬和拔节期都高，说明氮肥施用量显著地提高了土壤硝态氮含量。随着土层加深硝态氮含量逐渐下降，处理间没有显著差异。成熟期N4的硝态氮含量达整个生育时期最高值45.029 mg·kg-1，说明成熟期小麦吸收的氮量明显减少，也与浇水有一定关系，土壤干旱表层氮量淋洗较少，相比之下土壤表层硝态氮含量偏高。
　　4 氮肥运筹与小麦籽粒灌浆速率和过程的关系
　　花后4-20天灌浆速率呈现快速上升的趋势，花后20天时灌浆速率达到最大，N3灌浆速率最快，最大值可达到1.8 mg grain-1d-1以上，花后灌浆速率又逐渐降低。灌浆过程在花后4-24天时各处理之间差异不显著，花后28-36天随着施氮量的增加各处理之间差异显著呈现N3＞N4＞N2＞N1＞N0。施氮有助于增加小麦后期灌浆进程。
　　5 氮肥运筹与小麦干物质积累量的关系
　　随着施氮量的增加，干物质积累量呈先上升后降低的趋势，两品种都表现出N3干物质积累量最高，N3施氮量是240 kg hm-2;N4施氮量最高300 kg hm-2，相比N3处理干物质略有所降低，这说明氮肥超过一定量后，植株群体过大干物质积累量就会逐渐降低。
　　6 氮肥运筹与小麦产量构成的关系
　　小麦产量构成主要是由单位面积上的穗数、每穗粒数、千粒重构成。而施肥在一定程度上能显著提高小麦的产量，随着施肥量的增加，小麦穗数、穗粒数、千粒重从N0-N4呈逐渐升高的趋势，氮素利用效率和氮肥生产效率呈明显上升的趋势，N3和N4处理之间除氮素利用效率和氮肥生产效率差异显著，其他处理差异均不显著。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究的目的意义

1．2 国内外研究现状

1．3 土壤酶的研究历程

1．4 土壤酶活性的研究

2 材料与方法

2．1 试验地基本概况

2．2 试验设计

2．3 测定项目和方法

2．4 统计分析

3 结果与分析

3．1 氮肥运筹与小麦根际土壤酶活性分析

3．2 氮肥运筹与小麦根际土壤微生物的分析

3．3 氮肥运筹与小麦土壤硝态氮变化分析

3．4 氮肥运筹与小麦籽粒灌浆速率和灌浆过程的分析

3．5 氮肥运筹与小麦干物质积累量的分析

3．6 氮肥运筹与小麦产量构成因素及氮效率的分析

4 讨论

4．1 氮肥运筹对小麦土壤酶活性的影响

4．2 氮肥运筹对土壤微生物数量的影响

4．3 氮肥运筹对土壤微生物活性的影响

4．4 氮肥运筹对土壤微生物多样性的影响

4．5 氮肥运筹对土壤硝氮含量的影响

4．6 氮肥运筹对小麦籽粒灌浆、干物质积累量和产量构成及氮效率的影响

5 结论

5．1 氮肥运筹对小麦根际土壤微生物的影响

5．2 氮肥运筹对小麦根际土壤酶活性的影响

5．3 氮肥运筹对小麦根际土壤硝态氮含量和产量的影响

参考文献

致谢