有機肥配施化學氮肥對土壤中氮素轉化及雙季稻氮素利用率的影響.pdf

1、水稻是我國主要的糧食作物之一，水稻的高產穩(wěn)產對糧食安全十分關鍵。糧食產量的增加約有30％～50％歸功于化學肥料的施用，其中又以化學氮肥的貢獻最為顯著。國際上公認的施氮量(N)上限為225kg/ha，氮肥利用率達到46％～68％;而我國單季作物的氮肥施用量已超過250kg/ha，氮肥的當季利用率只有30％～35％，明顯低于國際平均水平，過量施用化學氮肥已成為最突出的環(huán)境問題之一。有機肥料養(yǎng)分的循環(huán)利用不僅可替代部分化學氮肥，而且對建立環(huán)境

2、友好的施肥技術體系具有重要的現(xiàn)實意義。本論文研究了室內模擬試驗條件下有機肥配施化學氮肥對土壤中氮素形態(tài)轉化及其與氨揮發(fā)損失的關系，田間稻-稻輪作試驗條件下，有機肥配施化學氮肥對雙季稻生長和氮肥利用率的影響。取得以下主要結果:
　　1.不同施肥處理（不施肥處理CK、尿素氮處理T1、20％有機肥氮+80％尿素氮T2、20％有機肥氮+64％尿素氮T3）水稻土模擬試驗結果表明，T2和T3處理的水稻土水溶性總氮、水溶性銨氮、KC1提取態(tài)銨氮

3、、交換態(tài)銨氮含量明顯或顯著(P＜0.05)低于尿素氮處理(T1)，且水溶性總氮、水溶性銨氮、KC1提取態(tài)銨氮和交換態(tài)銨氮彼此之間呈極顯著(P＜0.01)正相關;T2和T3處理的水稻土累積氨揮發(fā)量均極顯著(P＜0.01)低于尿素氮處理(T1)，減施氮肥處理(T3)的累積氨揮發(fā)量極顯著(P＜0.01)低于T2處理，說明有機肥配施化學氮肥可以減少水稻土中氨揮發(fā)的損失;氨揮發(fā)速率峰值與土壤水溶性銨氮和交換態(tài)銨氮含量呈極顯著(P＜0.01)線性相

4、關，江西水稻土和湖北水稻土的水溶性銨氮回歸系數分別為0.0233和0.0133，交換態(tài)銨氮回歸系數分別為0.0062和0.0003，交換態(tài)銨氮對氨揮發(fā)的效應明顯小于水溶性銨氮，在相同施氮量條件下，氮素以交換態(tài)銨氮存在時可降低氨揮發(fā)速率，從培肥的角度應采用相應的技術措施提高土壤CEC和保肥性能。
　　2.不同施肥處理（不施肥處理CK、尿素氮處理T1、20％有機肥氮+80％尿素氮T2、20％有機肥氮+64％尿素氮T3）旱地土壤模擬試驗

5、結果表明，T2和T3處理的旱地土壤水溶性總氮和水溶性硝氮含量顯著(P＜0.05)低于T1處理（除第2天取樣外），且水溶性硝氮與水溶性總氮呈極顯著(P＜0.01)正相關，與水溶性銨氮、提取態(tài)銨氮、交換態(tài)銨氮呈極顯著(P＜0.01)負相關;T2和T3處理的旱地土壤累積氨揮發(fā)量均極顯著（P＜0.01）低于尿素氮處理(T1)，減施氮肥處理(T3)的累積氨揮發(fā)量極顯著（P＜0.01）低于T2處理，說明有機肥配施化學氮肥可以減少旱地土壤中氨揮發(fā)的損

6、失;氨揮發(fā)速率峰值與土壤水溶性銨氮和交換態(tài)銨氮含量呈極顯著（P＜0.01）線性相關，潮土和黑土的水溶性銨氮回歸系數分別為0.0207和0.0045，交換態(tài)銨氮回歸系數分別為0.0108和0.0017，旱地土壤交換態(tài)銨氮對氨揮發(fā)的效應也明顯小于水溶性銨氮，在相同施氮量條件下，旱地土壤中氮素以交換態(tài)銨氮存在時一定程度上可降低氨揮發(fā)速率，對培肥地力、提高土壤保肥性能具有實際指導意義。
　　3.不同施肥處理(不施肥處理CK、施磷鉀處理PK

7、、常規(guī)施肥處理FP(N)、單施有機肥處理M(20％N)、20％有機肥+80％化肥的高產高效施肥處理CM(N)、20％有機肥+64％化肥的氮高效施肥處理CM(-N)田間早稻試驗結果表明，早稻分蘗始期CM(N)處理的土壤水溶性硝氮、水溶性銨氮、水溶性總氮、提取態(tài)銨氮、交換態(tài)銨氮和堿解氮含量顯著(P＜0.05)高于CK、PK、M(20％N)處理;分蘗盛期FP(N)、CM(N)、CM(-N)處理的土壤提取態(tài)銨氮、交換態(tài)銨氮和堿解氮含量顯著(P＜

8、0.05)高于CK、PK、M(20％N)處理，F(xiàn)P(N)、CM(N)、CM(-N)處理間無顯著差異;土壤水溶性硝氮與水溶性總氮呈顯著(P＜0.05)正相關，堿解氮與提取態(tài)銨氮、交換態(tài)銨氮呈顯著(P＜0.05)正相關（除返青期外）;早稻返青期和成熟期FP(N)、CM(N)、CM(-N)處理的土壤脲酶活性顯著(P＜0.05)高于CK、PK、M(20％)處理，F(xiàn)P(N)、CM(N)、CM(-N)處理間無顯著差異;早稻分蘗盛期CM(N)處理的土

9、壤蔗糖酶活性顯著(P＜0.05)高于CK、PK處理，其他時期各處理間無顯著差異;FP(N)、CM(N)、CM(-N)處理的籽粒產量、地上部生物量顯著(P＜0.05)高于CK、PK、M(20％)處理，F(xiàn)P(N)、CM(N)、CM(-N)處理間無顯著差異;CM(N)、CM(-N)處理的早稻農學利用率分別為15.08 kg/kg、18.65kg/kg，均顯著(P＜0.05)高于FP(N)處理，CM(N)、CM(-N)處理的早稻表觀利用率分別為

10、35.18％、38.96％，明顯或顯著(P＜0.05)高于FP(N)處理，說明有機肥配施化學氮肥等氮和減氮處理均可以保持早稻籽粒產量，提高早稻化肥氮的利用率。
　　4.不同施肥處理(不施肥處理CK、施磷鉀處理PK、常規(guī)施肥處理FP(N)、單施有機肥處理M(20％N)、20％有機肥+80％化肥的高產高效施肥處理CM(N)、20％有機肥+64％化肥的氮高效施肥處理CM(-N)田間晚稻試驗結果表明，晚稻分蘗期FP(N)、CM(N)、CM

11、(-N)處理的水溶性硝氮、水溶性總氮和堿解氮含量顯著（P＜0.05）高于CK、PK處理，F(xiàn)P(N)、CM(N)、CM(-N)處理間無顯著差異;分蘗盛期FP(N)處理的提取態(tài)銨氮和交換態(tài)銨氮含量顯著(P＜0.05)高于CM(N)、CM(-N)處理;土壤水溶性硝氮與水溶性總氮呈顯著(P＜0.05)正相關，堿解氮與水溶性硝氮、水溶性總氮、提取態(tài)銨氮、交換態(tài)銨氮呈顯著(P＜0.05)正相關（除返青期外）;晚稻分蘗盛期FP(N)、CM(N)、CM

12、(-N)處理的土壤脲酶活性顯著（P＜0.05）高于CK處理，F(xiàn)P(N)、CM(N)、CM(-N)處理間無顯著差異;分蘗盛期和成熟期FP(N)、CM(N)處理的土壤蔗糖酶活性顯著(P＜0.05)高于CK處理;成熟期FP(N)、CM(N)、CM(-N)處理的籽粒產量、地上部生物量和氮素積累量均顯著(P＜0.05)高于CK、PK、M(20％N)處理，F(xiàn)P(N)處理顯著(P＜0.05)高于CM(-N)處理;CM(N)、CM(-N)處理的晚稻農學

13、利用率分別為16.53 kg/kg、18.82 kg/kg，均顯著(P＜0.05)高于FP(N)處理，CM(N)、CM(-N)處理的晚稻表觀利用率分別為48.07％、48.41％，均顯著(P＜0.05)高于FP(N)處理;說明有機肥配施化學氮肥等氮處理可以保持晚稻籽粒產量、地上部生物量和氮素積累量，提高晚稻化肥氮的農學利用率和表觀利用率。
　　5.田間整個輪作試驗結果表明，F(xiàn)P(N)、CM(N)、CM(-N)處理的籽粒產量、地上部

14、氮素積累量均顯著(P＜0.05)高于CK、PK、M(20％N)處理，F(xiàn)P(N)處理的籽粒產量顯著(P＜0.05)高于CM(N)和CM(-N)處理，F(xiàn)P(N)、CM(N)處理的地上部氮素積累量顯著（P＜0.05）高于CM(-N)處理;CM(N)、CM(-N)處理的水稻農學利用率分別為15.86 kg/kg、18.74 kg/kg，均顯著(P＜0.05)高于FP(N)處理，且CM(-N)處理顯著(P＜0.05)高于CM(N)處理;CM(N)