水肥调控对小麦/玉米轮作体系氮磷淋溶损失的影响

摘要

为提高褐土区小麦/玉米轮作体系氮磷资源利用效率和降低或阻止氮磷淋溶损失。本文借助于渗漏池试验探究水肥调控、秸秆还田和施用生物炭对小麦/玉米轮作体系的产量、肥料利用效率及氮磷淋溶损失的影响。试验设农户模式（FP1、FP2）、农户模式下控水（FP1-W）、农户模式下控肥（FP1-F）、农户模式加生物炭（FP1+BC）、水肥优化（OPT）、水肥优化加秸秆还田（OPT+S）、水肥优化加生物炭（OPT+BC），共8个处理。通过研究得到以下主要结果和结论： 1）在农户模式（FP1）的基础上减少灌溉量或施肥量没有显著影响小麦/玉米的籽粒产量和地上部生物量。在农户模式（FP1）的基础上优化水肥没有降低第一年小麦籽粒产量，但减少了26.1%的玉米籽粒产量；第二年减少了14.8%的小麦籽粒产量。在农户模式（FP2）的基础上施用生物炭没有影响第一年小麦/玉米产量，而增加了第二年的玉米产量。在水肥优化下秸秆还田和施用生物炭均没有影响两年的小麦/玉米产量。 2）在两个小麦/玉米轮作年中，在农户模式（FP1）的基础上减少施肥量提高了氮磷的偏生产力和氮磷效率（平衡法），氮肥偏生产力增幅达35.5%，磷肥偏生产力增幅达71.2%，氮磷效率（平衡法）增幅分别达到30.4%和95.3%。水肥优化同样提高了氮磷的偏生产力，氮肥偏生产力增幅达23.6%，磷肥偏生产力增幅达55.8%，氮磷效率（平衡法）增幅分别达到41.3%和76.4%。 3）在本试验条件下，两年小麦/玉米轮作在农户模式（FP1）的基础上，减少灌溉量减少了31.8%的N素淋失和22.2%的P素淋失；减少施肥量减少了19.9%的N素淋失和15.4%的P素淋失。在农户模式（FP1）的基础上优化水肥减少了23.4%的N素淋失。在农户模式（FP2）的基础上用生物炭也可以减少NP的淋失，但在水肥优化的基础上秸秆还田增加了N素淋失的风险。另外，氮素淋失主要以DON为主，NO3--N次之，NH4+-N最低。磷素淋失主要以MRP为主，表现为MRP>DOP>PP。 综合来看农户模式基础上减少灌溉量或减少施肥量，维持了作物的籽粒产量，并提高了氮磷肥的利用效率，减少了氮磷的淋溶损失。在农户模式的基础上施用生物炭有提高作物籽粒产量的趋势，同时也减少了氮磷的淋溶损失，但不影响氮磷肥的利用效率。水肥优化提高了氮磷肥的利用效率，减少了氮磷的淋溶损失，但可能会导致作物减产。在水肥优化的基础上秸秆还田没有影响作物的籽粒产量、氮磷肥的利用效率和氮磷的淋失。在水肥优化基础上施加生物炭没有影响小麦/玉米的籽粒产量，但提高了氮磷肥的利用效率和减少了氮磷的淋失。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 研究的目及意义

1.2 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对小麦/玉米产量的影响

1.3 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对小麦/玉米氮素淋溶的影响

1.4 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对小麦/玉米磷素淋溶的影响

1.5 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对小麦/玉米氮磷利用效率的影响

1.6 研究内容

1.6.2 控水控肥、秸秆还田和施加生物炭对小麦/玉米轮作体系氮磷利用效率的影响

1.6.3 控水控肥、秸秆还田和施加生物炭对小麦/玉米轮作体系氮磷的淋溶损失的影响

1.7 技术路线

第二章 材料与方法

2.1 试验地点

2.2 试验设计

2.3 样品采集与分析

2.4 数据处理与分析

第三章 结果与讨论

3.1 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对作物产量及产量构成要素

3.2 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对作物吸氮量的影响

3.3 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对作物吸磷量的影响

3.4 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对作物氮磷肥偏生产力的影响

3.5 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对作物氮磷效率（平衡法）的影响

3.6 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对小麦玉米轮作体系氮磷收获指数的影响

3.7 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对氮素淋溶的影响

3.8 不同水肥管理、秸秆还田及生物炭对磷素淋溶的影响

3.9 不同处理下小麦-玉米轮作周年的氮平衡

3.10 不同处理下小麦-玉米轮作周年的磷平衡

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

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