京郊小麥—玉米輪作體系氮素利用與損失研究.pdf

1、分類號(hào)：S蘭生量：互密級(jí)：公玨單位代碼：量四豎學(xué)號(hào)：墊蘭堇墨圣!京郊小麥一玉米輪作體系氮素利用與損失研究NitrogenUtilizationandLossinWinterWheatSummerMaizeRotationSystemofBeijingSuburb學(xué)位申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：山楠趙同科研究員薛世川教授植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)農(nóng)學(xué)碩士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一四年五月二十九日摘要本研究針對(duì)京郊地區(qū)冬小麥夏玉米輪作

2、系統(tǒng)中氮素?fù)p失嚴(yán)重的問(wèn)題，于2012年至2013年在北京市農(nóng)林科學(xué)院溫室和北京市房山區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)面源污染試驗(yàn)站分別布置盆栽試驗(yàn)和原位土柱定位試驗(yàn)，采用15N示蹤技術(shù)研究氮素去向及損失途徑，研究冬小麥夏玉米輪作系統(tǒng)中氨揮發(fā)損失、N20排放損失和氮素淋溶損失。主要結(jié)果如下：1通過(guò)15N示蹤對(duì)氮肥在土壤／作物體系中去向的結(jié)果表明，氮肥用量在22～266mg／kg范圍內(nèi)，玉米生物量在560010030mg／kg之問(wèn)，氮肥的作物回收率、土壤殘

3、留率和損失率分別在1183％～676％、2101％一3932％、1139％一4885％之間，其中施肥量為N88mg／kg，其作物回收率676％，土壤殘留率21O％，損失率114％。與N22、44、66mg／kg施肥水平處理相比，植株對(duì)15N肥料回收率分別提高了558、194、281個(gè)百分點(diǎn)，15N肥料在土壤中殘留率分別減少了183、117、127個(gè)百分點(diǎn)。15N肥料的損失率分別降低了374、77、154個(gè)百分點(diǎn)；與N111、133、17

4、7、222、266mg／kg施肥水平處理相比，培養(yǎng)玉米生長(zhǎng)期間施肥量為N88mg／kg時(shí)，植株對(duì)15N肥料回收率分別提高了92、127、195、266、280個(gè)百分點(diǎn)，15N肥料在土壤中的殘留率分別減少了75、42、149、178、51個(gè)百分點(diǎn)，15N肥料在培養(yǎng)玉米生長(zhǎng)期間的損失率分別降低了92、127、195、266、280個(gè)百分點(diǎn)。氮素供應(yīng)不足和過(guò)量嚴(yán)重影響著作物產(chǎn)量和氮肥的利用率，因此，施肥量為N88mg／kg，較為科學(xué)合理的施肥

5、量。2氨揮發(fā)是氮素主要損失途徑之一。該試驗(yàn)條件下，冬小麥夏玉米輪作體系中農(nóng)田土壤氨揮發(fā)損失主要發(fā)生在氮肥施用后的13天內(nèi)。不同施氮水平處理問(wèn)的氨揮發(fā)量隨著施氮量的增加而升高。冬小麥季，不同施氮處理氨揮發(fā)量變化幅度為301～2120kg／hm2，其中冬前基肥時(shí)期土壤氨揮發(fā)量高于返青追肥時(shí)期；夏玉米季，氨揮發(fā)量變化幅度為4753712kg／hm2，其中氮肥追旖后的氨揮發(fā)量高于氮肥基旌后。N3處理，即氮肥施用量為N150kg／hm2時(shí)，冬小麥

6、季和夏玉米季氨揮發(fā)總量分別為946和1521kg／hm2。通過(guò)二次曲線的模擬得出，在京郊地區(qū)冬小麥一夏玉米輪作體系當(dāng)農(nóng)田土壤氮肥施用量為N150kg／hm2時(shí)，揮發(fā)損失率最小，作物產(chǎn)量最高。當(dāng)?shù)适┯昧砍^(guò)N150kg／hm2時(shí)，氮肥通過(guò)氨揮發(fā)帶來(lái)的損失不容忽視。3在京郊地區(qū)冬小麥夏玉米輪作體系中農(nóng)田土壤N20排放通量表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性和日變化規(guī)律。冬小麥季N20排放量為O32—234kg／hm2：夏玉米季109～1565kg／hm2。

7、整個(gè)輪作周期，小麥季各處理N20排放損失率為037％4)51％；玉米季252％_64％。由于夏玉米季平均氣溫高于冬小麥季，因此夏玉米季氮肥施入農(nóng)田土壤后，土壤N20排放通量高于小麥季。4京郊地區(qū)冬小麥夏玉米輪作體系中增加施用氮肥量，明顯增加了農(nóng)田土壤硝態(tài)氮含量，硝態(tài)氮易發(fā)生氮素淋洗。通過(guò)對(duì)淋溶液的測(cè)定，冬小麥季，在各個(gè)處理水平下，N淋洗量為174410kg／hm2；在玉米季，N淋洗量為066～976kg／hm2。5在冬小麥一夏玉米輪作體