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长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土氮素肥力和稻田生产力的影响
作 者: 向艳文
导 师: 郑圣先
学 校: 中南大学
专 业: 生态学
关键词: 长期施肥 红壤性水稻土 土壤氮素肥力 稻田生产力
分类号: S511
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
本文以农业部望城红壤水稻土生态环境重点野外科学观测试验站的稻—稻—冬闲连作长期肥料定位试验为平台,选用CK(无肥)、NP(施氮磷肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NP+RS(施氮磷肥+稻草)和NPK+RS(施氮磷钾肥+稻草)5个处理,系统地研究了长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土氮素肥力及其生产力的影响。主要结果如下:1.随时间推移,无肥处理土壤全N、碱解N以及可矿化N含量均出现下降的趋势,其它各施肥处理均出现增长趋势,其中化肥配施稻草处理增长趋势达到极显著水平。与CK相比,各施肥处理酸解总N含量均增加,化肥配施稻草处理增加更多。单施化肥主要增加酸解产物中铵态N和未知N含量,化肥配施稻草各酸解N组分含量均显著增加。与CK处理相比,各施肥处理土壤微生物N都增加。NP+RS比NP处理、NPK+RS比NPK处理分别提高了23.7%、18.0%,差异极显著。与CK相比,长期施用化肥对土壤固定态铵的含量无显著影响,化肥和稻草配施处理则显著增加。2.氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配施有利于红壤性水稻土中2~5mm和0.5~2mm水稳性团聚体含量增加。与CK相比,NPK长期平衡施用和化肥长期配施稻草均能提高2~5mm和0.5~2mm水稳性团聚体内全N和可矿化N含量和储量,化肥与稻草长期配合施用效果更好。2~5mm和0.5~2mm粒径团聚体是红壤性水稻土全N和可矿化N主要载体。3.所有处理4~6周快速矿化,之后矿化缓慢,第8周后趋近于零。与CK相比,长期施用化肥和稻草土壤N矿化势(No)显著增加。NPK平衡施用也能提高N0,但增幅小于长期施用化肥和稻草。k值随N0值的增大而减小。长期施用化肥和稻草条件下,HKCl-NH4、HKClHYDR、ISNT和MBN均指出土壤有效N组分的变化规律为化肥与稻草配施处理>单施化肥处理>不施肥处理。四者均对红壤水稻土中施肥导致的有效N组分变化反映十分灵敏。4.早稻和晚稻产量在CK和NP处理中均出现下降趋势,在氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配施处理中均表现出上升趋势。施肥,尤其是化肥与稻草配合施用显著地提高了稻谷和稻草的N吸收。氮表观利用率和农学效率均为NP+RS>NP,NPK+RS>NPK,可见,长期施用稻草能增加N利用效率。除CK处理之外,NP、NPK、NP+RS和NPK+RS处理表观N平衡值均为正值。长期配施稻草能显著改变N平衡并使其处于适当范围之内。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-12 第一章 文献综述 12-21 1.1 引言 12-13 1.2 长期肥料定位试验点发端、发展和作用 13-15 1.2.1 国内外长期肥料定位试验的发端与发展 13-14 1.2.2 长期肥料定位试验在农业生产中的作用 14-15 1.3 长期肥料定位试验对土壤氮素肥力的影响 15-17 1.3.1 长期施肥对土壤有机氮的影响 15-16 1.3.2 长期施肥对有微生物氮的影响 16-17 1.3.3 长期施肥对固定态铵的影响 17 1.4 长期施肥对氮矿化的影响 17-18 1.5 长期施肥对土壤团聚体的影响 18-19 1.6 长期肥料定位试验对土壤生产力的影响 19-20 1.7 问题和展望 20-21 第二章 长期施用化肥和稻草条件下土壤氮素肥力的变化 21-30 2.1 引言 21 2.2 材料与方法 21-23 2.2.1 试验土壤和处理 21-22 2.2.2 测试项目及分析方法 22-23 2.2.3 数据处理与统计分析 23 2.3 结果与分析 23-27 2.3.1 长期施用化肥和稻草条件下土壤全N的变化 23-24 2.3.2 长期施用化肥和稻草条件下土壤碱解N的变化 24 2.3.3 长期施用化肥和稻草条件下土壤可矿化N的变化 24-25 2.3.4 长期施用化肥和稻草对有机N组分的影响 25-26 2.3.5 长期施用化肥和稻草对土壤微生物量N含量的影响 26-27 2.3.6 长期施用化肥和稻草对土壤固定态铵含量的影响 27 2.4 讨论 27-30 第三章 长期施用化肥和稻草条件下红壤性水稻土水稳性团聚体中氮素的分布与储量 30-41 3.1 引言 30 3.2 材料与方法 30-32 3.2.1 试验地点描述、土壤和处理 30 3.2.2 土壤采样与水稳性团聚体分级 30-31 3.2.3 土壤分析 31 3.2.4 土壤氮素储量的计算 31 3.2.5 数据处理与统计分析 31-32 3.3 结果与分析 32-38 3.3.1 长期施用化肥和稻草对耕层土壤水稳性团聚体含量的影响 32-33 3.3.2 长期施用化肥和稻草对耕层土壤各粒径水稳性团聚体中氮素含量及分布的影响 33-36 3.3.3 长期施用化肥和稻草对耕层土壤各粒径水稳性团聚体中氮素储量的影响 36-38 3.3.4 土壤水稳性团聚体的分布与氮素含量及其储量的相关性 38 3.4 讨论 38-41 第四章 长期施用化肥和稻草对红壤水稻土氮素矿化特性及有效N指标的影响 41-47 4.1 引言 41-42 4.2 材料与方法 42 4.2.1 试验土壤和处理 42 4.2.2 淹水培养及分析测定 42 4.2.3 数据处理与统计分析 42 4.3 结果与分析 42-45 4.3.1 长期施用化肥和稻草条件下土壤N矿化动力学过程 42-43 4.3.2 长期施用化肥和稻草条件下土壤N矿化参数 43-44 4.3.3 长期施用化肥和稻草条件下土壤有效N指标 44 4.3.4 N矿化势(N_0)与土壤有效N指标相关分析 44-45 4.4 讨论 45-47 第五章 长期施用化肥和稻草对水稻产量以及氮素吸收和利用率的影响 47-54 5.2 材料与方法 48-49 5.2.1 试验地点描述、土壤和处理 48 5.2.2 数据收集和样品分析 48 5.2.3 计算公式 48-49 5.3 结果与分析 49-53 5.3.1 长期施用化肥和稻草对水稻产量及其变化趋势的影响 49-51 5.3.2 长期施用化肥和稻草对水稻氮吸收及其变化趋势的影响 51 5.3.3 长期施用化肥和稻草对水稻氮素利用率的影响 51-52 5.3.3 长期施用化肥和稻草条件下表观N平衡 52-53 5.4 讨论 53-54 第六章 研究结论和展望 54-57 6.1 研究结论 54-56 6.1.1 长期施用化肥和稻草对红壤水稻土各氮库的影响 54 6.1.2 长期施用化肥和稻草对红壤水稻土水稳性团聚体氮素分布和储量的影响 54-55 6.1.3 长期施用化肥和稻草对红壤水稻土供氮潜力和有效N指标的影响 55 6.1.4 长期施用化肥和稻草对水稻产量以及氮吸收和利用率的影响 55-56 6.2 不足和进一步设想 56 6.3 研究展望 56-57 参考文献 57-66 致谢 66-67 攻读学位期间主要的研究成果 67
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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