长期施肥对褐土农田土壤剖面硝态氮时空变化的影响

摘要

本文利用布置在我国褐土类型区山西省寿阳县旱作春玉米农田上的两个长期定位施肥试验,即:氮磷化肥与有机肥配合施用长期定位试验、不同施肥培肥方式方法长期定位试验,通过分析比较长期的不同施肥培肥处理对玉米产量、氮素盈亏状况、硝态氮在土壤剖面中分布累积的时空变化,探讨提出在确保玉米高产稳产的前提下、减少氮素盈余和硝态氮的过度累积和淋失的施肥培肥措施。
　　本研究结果表明:
　　1.施肥处理N2P1M1即N120 kg/hm2,P2O537.5 kg/hm2,有机肥22500 kg/hm2,以及秋施肥秸秆覆盖还田处理,可以以较低的投入获得较高的产量回报,且土壤NO3--N累积较轻,是两种最佳的施肥培肥方式。
　　2.总体来看,在确保玉米高产的前提下,合理施用氮磷化肥或合理配施有机无机肥,可以减轻土壤氮素的过度盈余。长期氮磷化肥与有机肥配合施用处理下的表观氮肥利用率随着施氮量的增加,表观氮肥利用率逐渐下降,氮素盈余逐渐增加, N2P1M1施肥处理表观氮肥利用率达到62％,氮素盈余较低。不同施肥培肥方式处理下,土壤氮素盈余水平由高到低依次为:秸秆过腹还田﹥秸秆直接还田﹥秸秆覆盖还田﹥秸秆不还田,秸秆过腹还田的氮素盈余较高,硝态氮淋失风险也较强。
　　3.1992年~2013年间,各施肥处理间土壤NO3--N含量和分布发生了明显变化。1992年的试验基础土壤NO3--N含量极低,且主要累积在0~100cm的土层。2003年不同施肥处理土壤NO3--N的含量分布与累积均出现明显变化,施氮量越高,土壤中NO3--N的残留量就越多,100~300cm的NO3--N累积也越多;相比较,施肥处理N2P1M1的土壤中下层NO3--N累积较少,NO3--N在土壤中淋溶的风险也较轻。采取秸秆直接还田和秸秆覆盖还田的处理方式可以有效减少土壤NO3--N的累积量,但秸秆过腹还田的硝态氮累积量明显增加,2003年秋施肥秸秆过腹还田的0~300cm土壤NO3--N累积量为695.72 kg/hm2,2013年累积已至1428.97 kg/hm2。
　　4.2013年5月、7月和10月,各施肥处理土壤NO3--N的含量和分布呈现一定的变化规律,主要是0~80cm土层NO3--N的变化。玉米苗期的5月份,NO3--N主要集中在0~20cm土层,到大喇叭口期的7月份时0~20cm土层NO3--N的含量明显下降,20~80cm土层的NO3--N含量有所增加,玉米收获后,100~300cmNO3--N含量有所增加,土壤NO3--N有下移趋势。
　　5.长期试验研究结果表明,年施氮量为120 kg/hm2时,已经能维持玉米对氮的基本需求,施氮量大于120kg/hm2时,氮素盈余明显增加。秸秆直接还田和秸秆覆盖还田等有机物料还田方式,可以使土壤氮素盈余维持在较低水平。

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第一章 引言

1.1概述

1.2研究的目的与意义

1.3研究内容

第二章 材料与方法

2.1试验概况与设计

2.2试验样品的采集及测定方法

第三章 长期施肥与玉米产量及氮素盈亏状况

3.1长期氮磷化肥与有机肥配合施用对玉米产量及氮素盈亏状况的影响

3.2长期不同施肥培肥方式方法对玉米产量及氮素盈亏状况的影响

第四章 长期氮磷化肥与有机肥配合施用对褐土农田土壤剖面硝态氮分布和累积的影响

4.1 长期氮磷化肥与有机肥配合施用对褐土农田土壤剖面硝态氮分布的影响

4.2长期氮磷化肥与有机肥配合施用对褐土农田土壤剖面硝态氮累积的影响

第五章 长期不同施肥培肥方式方法对褐土农田土壤剖面硝态氮分布和累积的影响

5.1长期不同施肥培肥方式方法对褐土农田土壤剖面硝态氮分布的影响

5.2长期不同施肥培肥方式方法对褐土农田土壤剖面硝态氮累积的影响

第六章 结论

第七章 讨论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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