土壤盐度和滴灌施肥方式对棉花生长与氮肥利用率的影响

论文摘要

新疆水资源缺乏和土壤盐渍化已成为新疆农业生产发展和生态环境改善的主要障碍因子。膜下滴灌是一种节水抑盐的灌溉方式,为盐碱土的开发利用提供了新的研究思路和方法。研究以盐渍土开发利用为背景,在大田微区试验应用15N示踪技术,研究15N在土壤-作物系统中的去向,探讨膜下滴灌条件下不同土壤盐度和施肥方式对氮肥利用率的影响,为滴灌条件下水、盐、氮的合理调控提供理论依据。研究包括土壤氮素分布模拟试验和15N微区试验两部分。土壤氮素分布模拟试验探讨了膜下滴灌条件下氮肥不同施用方式对土壤水分和氮素运移分布的影响。同时,通过田间15N微区试验,探讨了膜下滴灌条件下探讨不同土壤盐度和施肥方式对15N在土壤-作物系统中的去向与残留,及其对土壤环境和作物产量的效应。研究结果表明:在本研究条件下,灌溉施肥结束1天后,土壤水分的变化逐渐变缓,土壤水分运动趋于平衡。土壤铵态氮含量在施肥结束时最高,随后开始降低,尤其是灌溉施肥后第1天铵态氮含量下降尤为明显;而硝态氮含量的变化与铵态氮截然相反。不同滴灌施肥方式对于土壤无机氮含量影响不大,但却显著影响了土壤无机态氮的转化,氮肥在一次灌溉的前期施用促进土壤铵态氮的硝化。棉花根系和地上部干物质重均受土壤盐度和施肥方式的影响显著,适宜的盐度处理有助于促进棉花的干物质积累,但盐度过高后,其总干物质量尤其是蕾铃的生物量显著降低。氮肥在一次灌水施肥的前期施用有利于促进棉花生殖器官的生长发育,并增加棉花总根表面积和根体积,从而增加棉花的总干物质积累量。适宜的盐度处理有助于提高棉花的结铃数,增加单铃重,提高产量;但是盐度过高后,产量显著降低。氮肥滴灌施肥方式显著影响棉花的产量及其产量构成因子,氮肥在一次灌溉的前期施用（N-W-W处理）有利于促进棉花蕾铃发育,尤其可以显著提高结铃数,从而增加棉花籽棉产量。棉花氮素积累量和氮肥利用率受土壤盐度、施肥方式及其交互作用影响显著。土壤盐度较低条件下, N-W-W处理（氮肥在一次灌水施肥的前期施用）可显著提高棉花的氮素积累量和氮肥利用率;而盐度过高后, W-N-W处理（氮肥在一次灌水施肥的中间施用）则显著提高棉花的氮素积累量和氮肥利用率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外的研究现状及分析
• 1.2.1 膜下滴灌的形成及发展
• 1.2.2 滴灌条件下的水、盐、氮运移与分布
• 1.3 研究目标、内容和技术路线
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 试验内容与研究方法
• 2.1 试验区概况
• 2.2 试验设计与田间管理
• 2.2.1 氮素分布模拟试验
• 2.2.2 15N 微区试验
• 2.3 样品采集与处理
• 2.3.1 氮素分布模拟试验
• 2.3.2 15N 微区试验
• 2.4 测试项目与方法
• 2.4.1 土壤
• 2.4.2 植物
• 2.5 计算与数据处理
• 第三章 不同滴灌施肥方式对土壤氮素转化与分布的影响
• 3.1 土壤含水量的分布
• 3.2 土壤氮素的转化与分布
• 3.2.1 土壤无机态氮含量的动态变化
• 3.2.2 土壤无机态氮的空间分布
• 3.3 讨论与小结
• 3.3.1 讨论
• 3.3.2 小结
• 第四章 土壤盐度和滴灌施肥方式对棉花生长和产量的影响
• 4.1 地上部生长
• 4.2 根系生长与分布
• 4.2.1 根重
• 4.2.2 根长
• 4.2.3 根表面积
• 4.2.4 根体积
• 4.3 棉花产量及其构成因子
• 4.4 小结
• 第五章 土壤盐度和滴灌施肥方式对棉花氮肥利用率的影响
• 5.1 氮素含量
• 5.2 氮素积累量
• 5.3 氮肥吸收比例（NDFF%）
• 5.4 氮肥利用率（NUE%）
• 5.5 标记氮肥15N 回收率
• 5.6 讨论与小结
• 第六章 主要结论与研究展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 导师评阅表