有机无机肥配施对旱地麦田土壤养分有效性及酶活性的影响

摘要

黄土高原是我国传统旱作农业区，该地区土壤贫瘠，肥力低下，作物产量低。为了获得更多的粮食，人们长期过量地施用化肥，给土壤和环境带来了一系列不利地影响。有机无机肥配施可显著提高土壤酶活性，改善土壤的养分供应状况。深入理解不同氮肥用量配施有机肥下土壤的生物化学性状，为充分发挥肥料效益，实现黄土高原冬小麦高产稳产提供科学施肥依据。本试验的试验作物为冬小麦。采用裂区试验，设置5个氮肥用量(0、75、150、225、300kg N/ha)，配施或不施有机肥(30t/ha)。在冬小麦分蘖、拔节、抽穗、灌浆期，分别取0–20cm土层土壤样品，在播前和成熟期分别取0–200cm土层土壤样品，采用常规的方法测定土壤养分及酶活性。在收获期，测定了冬小麦的籽粒产量、地上部生物量以及籽粒中的养分含量。试验结果如下： （1）在施用有机肥的条件下配施化肥，可显著提高籽粒产量，相比与单施化肥处理可提高12.5%，而且配施有机肥可以节省8.7%的氮肥投入，并保证冬小麦高产稳产。此外，随着施氮量的增加，冬小麦产量均呈现先增加后减少的趋势。其中以N150+M处理最佳。说明只有适量施用氮肥，小麦产量才能达到最佳水平，而施氮量过高或者过低对小麦产量的提高都会有限制。通过对小麦的构成三要素进行分析发现，相较与单施化肥处理，无机有机肥的联合施用可使冬小麦显著增加10.3%的有效穗数，而对穗粒数、千粒重无显著性影响。 （2）适当的有机无机肥配施比例可以促进小麦对氮磷钾素的协同吸收。相比较与单施化肥处理，配施有机肥的冬小麦籽粒的含磷量，籽粒吸氮量，籽粒、茎叶、颖壳吸磷量和籽粒、茎叶、颖壳的吸钾量可显著提高，分别提高6.7%、11.9%、23.2%、58.9%、33.3%、12.1%、45.2%、27.6%。且在配施有机肥的条件下，当施氮量超过75kg N/ha时，各处理间的吸氮量、吸钾量和吸磷量无显著性差异。 （3）合理的氮肥用量配施有机肥料对土壤酶活性有明显的激发效应。与单施化肥处理相比较，有机无机肥配施的土壤蔗糖酶、脲酶以及碱性磷酸酶活性可显著提高，2016–2018年两年平均提高4.5%、3.5%、4.2%，而过氧化氢酶在2016–2017年无显著性差异，2017–2018年显著提高3.0%。说明有机肥对土壤生物影响的累积效应慢慢地体现了出来。此外，整体而言随着施氮量的增加土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均呈先增后降的趋势，其中以N150+M处理最佳；而土壤脲酶活性随施氮量的增加呈先增加后稳定的趋势，以N（255~300）+M处理效果最好。 （4）在冬小麦整个生长期，有机无机肥料配施处理可显著提高0–20cm土层土壤处的全氮、有机质、有效磷以及速效钾含量，2016–2018年两年平均增加34.6%、24.0%、190.0%、39.9%。另外，与单施化肥处理相比，当施氮量的范围在0–150kg N/ha时，配施有机肥处理可显著增加0–20cm土层土壤处的土壤含水量以及硝态氮含量；当施氮量在225–300kg N/ha时配施有机肥处理会加剧深层80–100cm土层土壤水分的消耗，同时也会造成硝态氮向深层淋失的风险。说明适量氮肥配施有机肥既有培肥土壤的作用，又能减轻过量硝态氮残留带来的环境问题。 综上可知，30t/ha的有机肥料与150kg N/ha用量的氮肥配施，有利于培肥土壤，保证小麦高产稳产，减少环境污染，增强该地区的冬小麦土壤生态系统的可持续性。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 研究目的及意义

1.2 选题依据

1.3 国内外研究概况

1.3.1 有机无机肥配施对作物产量的影响

1.3.2 有机无机肥配施对作物养分吸收的影响

1.3.3 有机无机肥配施对土壤酶活性的影响

1.3.4 有机无机肥配施对土壤养分的影响

1.4 研究内容

第二章 有机无机肥配施对作物产量和养分吸收的影响

2.1.1 试验地概况

2.1.2试验设计与实施

2.1.3样品采集与测定

2.1.4 数据处理

2.2 结果与分析

2.2.1冬小麦产量及构成要素

2.2.2冬小麦经济效益

2.3 讨论

2.4 小结

第三章 有机无机肥配施冬小麦不同生育期内土壤酶活性变化

3.1.1 试验地概况

3.1.2试验设计与实施

3.1.3样品采集与测定

3.1.4 数据处理

3.2 结果与分析

3.2.1施氮量和有机肥对土壤酶活性的影响

3.2.2土壤蔗糖酶活性

3.2.3 土壤碱性磷酸酶活性

3.2.4 土壤脲酶活性

3.2.5 土壤过氧化氢酶活性

3.3 讨论

3.4 小结

第四章 有机无机肥配施对冬小麦土壤养分的影响

4.1.1试验地概况

4.1.2试验设计与实施

4.1.3样品采集与测定

4.1.4 数据处理

4.2.1 土壤有机质

4.2.2 土壤全氮

4.2.3 土壤有效磷

4.2.4 土壤速效钾

4.2.5 冬小麦土壤水分

4.2.6冬小麦土壤硝态氮残留量

4.3 讨论

4.4 小结

第五章 结论

参考文献

致谢

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