冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)不同氮肥管理方式的生物效應(yīng)及N2O排放特征研究.pdf

1、分類號(hào)：墨蘭壘壘：呈密級(jí)： 公葒單位代碼：! 咝魚(yú)學(xué) 號(hào)：墊蘭毯2冬小麥／夏玉米輪作系統(tǒng)不同氮肥管理方式的生物效應(yīng)及N 2 0 排放特征研究E f f e c t s o f B i o l o g i c a la n d N 2 0 E m i s s i o n s u n d e r d i l f e r e n tN i t r o g e n F e r t i l i z e rM a n a g e m e n t P

2、 r a c t i c e s i nW h e a t ．M a i z e R o t a t i o n學(xué)位申請(qǐng)人：劉亞男指導(dǎo)教師：彭正萍教授李迎春副研究員學(xué)科專業(yè)：環(huán)境科學(xué)學(xué)位類別：工學(xué)碩士授予單位：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)答辯日期：二。一五年六月二日摘要J 刪舢刪舢刪刪刪刪』刪、Y 2 8 Z 壘Z Z 3 ，在我國(guó)華北地區(qū)，冬小麥廈玉米輪作是作物的主要種植方式，目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中由于追求高產(chǎn)和高利潤(rùn)，施用氮肥存在很大盲目性和隨機(jī)

3、性，氮肥施用過(guò)量不僅造成作物減產(chǎn)，肥料浪費(fèi)，還會(huì)使土壤、水體和大氣等受到嚴(yán)重污染。為了尋求既能夠保證作物產(chǎn)量、提高氮素吸收利用又能有效減排N 2 0 的氮肥管理方式，本文以冬小麥／夏玉米輪作體系為研究對(duì)象，并結(jié)合田問(wèn)試驗(yàn)與室內(nèi)分析方法，設(shè)置不施氮肥( C K ) 、農(nóng)民習(xí)慣施氮肥( A N ) 、優(yōu)化旌氮肥( O N ) 、優(yōu)化施氮肥減氮2 0 ％+ ．雙氰胺( 0 N 8 0 喻D C D ) 、緩釋肥( O N ．S R ) 、緩釋

4、肥減氮2 0 ％( O N 8 0 ％一S R ) 、優(yōu)化施氮肥減氮2 0 ％+ 納米碳( O N 8 0 射N C ) 7 個(gè)處理，對(duì)冬小麥／夏玉米2 個(gè)輪作系統(tǒng)中的4 茬作物生長(zhǎng)期問(wèn)采用靜態(tài)箱法收集氣體，并研究N 2 洲E 放通量的季節(jié)變化規(guī)律；同時(shí)，研究輪作體系中不同氮肥管理方式下的作物生物學(xué)性狀、產(chǎn)量、氮素吸收利用，土壤氮素時(shí)空動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其氮素平衡等。最后，綜合分析作物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、減排N 2 0 效果和土壤氮素表觀損失，

5、確定最佳經(jīng)濟(jì)效益且減少環(huán)境污染的氮肥管理方式。得到的主要結(jié)論如下：1 ．不同氮肥管理方式下的N 2 0 排放具有明顯的季節(jié)排放特征，各處理N 2 0 的排放主要集中在小麥生長(zhǎng)的播種．返青期和玉米生長(zhǎng)的播種一拔節(jié)期，占兩種作物各自全生育期總排放量的5 4 ．5 9 ％．6 8 ．1 5 ％和5 5 ．4 5 ％．7 6 ．8 5 ％。來(lái)自小麥季的N 2 0 排放量占冬小麥／夏玉米兩個(gè)輪作過(guò)程中的N 2 0 總排放量的2 3 ．8 1 ％．

6、3 9 ．6 9 ％，玉米季占6 0 ．3 1 ％一7 6 ．1 9 ％，說(shuō)明N 2 0 排放主要集中在玉米季。綜合兩個(gè)輪作體系，與A N 比，O N 、O N 8 0 ％+ D C D 、O N —S R 、O N 8 0 ％．S R 和o N 8 0 ％+ N C 處理減排率分別為2 5 ．7 0 ％、5 3 ．3 5 ％、2 0 ．1 0 ％、4 0 ．6 1 ％、3 9 ．9 2 ％，排放系數(shù)降低0 ．0 2 —0 ．2 3 個(gè)

7、百分點(diǎn)。O N 8 0 ％+ D C D處理減排效果較好，o N 8 0 ％．S R 和O N 8 0 ％+ N c 處理次之。因此，可以推薦調(diào)整氮肥基追比例，或者根據(jù)作物的不同生育階段的氮素吸收特性，合理分批旌氮肥j 前氮后移。2 ．合理施用氮肥有助于提高作物產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。與A N 比，o N 、O N 8 0 ％+ D C D 、O N —S R 、o N 8 0 ％．s R 和o N 8 0 附N C 處理在小麥季和玉米季氮肥

8、生產(chǎn)效率分別提高2 0 ．1 5 ％．7 9 ．5 3 ％和2 8 ．6 8 ％．7 4 ．7 4 ％，氮肥農(nóng)學(xué)效率分別提高3 8 ．2 8 ％一1 0 8 ．1 8 ％和1 4 ．8 2 ％．1 4 3 ．0 3 ％，氮素收獲指數(shù)分別增加1 ．9 1 ．1 2 ．7 8 和2 ．2 1 —6 ．3 5個(gè)百分點(diǎn)。與A N 比，O N 、o N 8 0 ％+ D C D 、O N —S R 、o N 8 0 ％一S R 和O N 8 0

9、％+ N C 處理第一、二輪作體系的籽粒產(chǎn)量分別提高2 ．7 4 ％．1 3 ．5 0 ％和O ．3 1 ％．9 ．8 8 ％，減施氮肥保證作物產(chǎn)量不降低，特別是O N 8 0 ％+ D C D 處理增幅最大，分別為1 3 ．5 0 ％和9 ．8 8 ％，純收益分別提高3 2 ．1 5 ％和2 2 ．9 9 ％，是獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化氮肥管理方式。3 ．揭示了冬小麥／夏玉米兩個(gè)輪作體系中土壤硝態(tài)氮的時(shí)間和空間動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，不同氮肥管理