不同栽培模式及氮肥用量對(duì)旱地及半旱地土壤氮素礦化及水分利用的研究.pdf

1、氮素和水分是影響作物產(chǎn)量的兩個(gè)關(guān)鍵因素。因此，有效地利用有限的水、氮素資源是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。在我國北方一些水資源缺乏，又缺乏灌溉條件的地區(qū)，多實(shí)施了旱地栽培方式；而在一些灌溉條件的地區(qū)，多采用“大水大肥”的種植方式，種植強(qiáng)度相對(duì)較高，水、肥和熱等矛盾突出，作物產(chǎn)量不穩(wěn)。從資源利用和可持續(xù)發(fā)展考慮，采取有限灌溉(非充分灌溉)與旱地蓄水保墑栽培措施相結(jié)合的半旱地農(nóng)業(yè)栽培模式是這一地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。因此，旱地和半旱地農(nóng)業(yè)在我國北方的農(nóng)

2、業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。為此，本研究以陜西關(guān)中地區(qū)小麥一休閑及冬小麥一夏玉米輪作體系為研究對(duì)象，運(yùn)用田間定位試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室培等方法相結(jié)合，研究了不同栽培模式(覆草、壟溝、節(jié)水和常規(guī))下施用氮肥對(duì)土壤氮素礦化特性，土壤貯水量和水分、氮肥利用效率以及硝態(tài)氮在土壤剖面累積等的影響，旨在為該地區(qū)冬小麥和夏玉米優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效提供理論和實(shí)踐。取得的主要結(jié)果有： 1.采用田間原位培養(yǎng)方法比較了旱地不同栽培模式及施用氮肥對(duì)土壤水分、溫度及氮

3、素礦化的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)栽培模式相比，秸稈覆蓋和地膜覆蓋均不同程度提高了土壤0～20cm土層水分含量；地膜覆蓋明顯地提高了0～20cm土層的土壤溫度，而秸稈覆蓋模式土壤溫度一直處在較低水平。施用氮肥顯著提高了土壤硝態(tài)氮的含量，也提高了從0～20cm土柱淋出的硝態(tài)氮數(shù)量。施用氮肥顯著增加了培養(yǎng)期間土壤氮素礦化量，不同模式相比，覆草模式土壤氮素礦化量最低；覆膜增加了土壤溫度，但與常規(guī)模式相比，土壤氮素礦化量并未增加。 2.對(duì)田

4、間原位培養(yǎng)一個(gè)月和兩個(gè)月的土壤進(jìn)行室內(nèi)礦化培養(yǎng)，研究了土壤氮素的礦化特性。結(jié)果表明，施用氮肥顯著增加了培養(yǎng)期間土壤氮素的凈礦化數(shù)量和礦化速率；隨著培養(yǎng)時(shí)期的推移土壤氮素礦化量和礦化速率均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。不同模式相比，不施氮處理和施氮處理土壤氮素的礦化量均為常規(guī)>覆草>覆膜；不同栽培模式對(duì)土壤呼吸作用的影響為覆草>常規(guī)>覆膜。與原位培養(yǎng)相比，室內(nèi)培養(yǎng)法得到的不同處理土壤氮素礦化量明顯增加，平均是田間原位培養(yǎng)的5.61～7.83倍。這與室內(nèi)培

5、養(yǎng)法為微生物的活動(dòng)提供了適宜的水分和溫度有關(guān)。 3.利用大田試驗(yàn)研究了關(guān)中地區(qū)有限灌溉與旱地蓄水保墑栽培相結(jié)合的不同栽培模式和施氮量對(duì)冬小麥-夏玉米輪作體系中硝態(tài)氮?dú)埩舻挠绊?。結(jié)果表明，施用氮肥顯著提高了土壤剖面硝態(tài)氮的累積量，施用240kgN/hm2的作用尤為明顯。施用240kgN/hm2硝態(tài)氮的殘留量是施用120 kgN/hm2硝態(tài)氮?dú)埩袅康?倍。施用120kgN/hm2氮肥，累積的硝態(tài)氮在土壤剖面分布的變化較?。皇┯?40

6、kg/tm2氮肥，第七季作物收獲后，除壟溝模式外，常規(guī)、節(jié)水、覆草模式在0-200cm的剖面上均出現(xiàn)了兩個(gè)硝態(tài)氮的累積峰，大體位置在60era和160cm，壟溝模式在60cm也有一個(gè)累積峰；第九季作物收獲后，硝態(tài)氮的累積峰遷移到200cm或200cm以下。在干旱年份，壟溝、覆草和節(jié)水都可降低土層內(nèi)硝態(tài)氮的殘留量，降低幅度壟溝>覆草>節(jié)水。在多雨年份壟溝、覆草和節(jié)水可增加硝態(tài)氮的殘留量，增加幅度壟溝>覆草>節(jié)水。 4.以在陜西關(guān)中

7、地區(qū)進(jìn)行的冬小麥．夏玉米輪作田間試驗(yàn)為研究對(duì)象，研究了不同栽培模式、施氮量對(duì)這一輪作體系中土壤貯水量、作物產(chǎn)量以及水分氮肥利用效率的影響。結(jié)果表明，不同種植年限土壤剖面貯水量與降雨量有密切關(guān)系。壟溝、覆草和常規(guī)等栽培模式雖然對(duì)0～2m土壤剖面貯水量有不同影響，但差異均未達(dá)顯著水平。施用氮肥顯著增加了作物對(duì)土壤0～2m土層，特別是1～2m土層水分的消耗；施用氮量顯著增加了夏玉米的產(chǎn)量和水分利用效率，但當(dāng)施氮為240kg/hm2時(shí)作物產(chǎn)量和