土壤供氮特征及其对烤烟氮素营养的影响

论文摘要

在我国主要烟叶产区贵州省金沙县,利用15N示踪技术,对不同种植方式及不同有机添加物下烤烟氮素吸收、累积分配规律进行了研究,并结合田间原位培养试验,分析了土壤氮素矿化及氮素平衡与烤烟氮素营养的关系。通过田间原位培养与室内培养相结合的方法,探讨了烤烟生长期间不同条件下的土壤氮素矿化规律,并对土壤氮素矿化量及矿化势进行模拟研究。主要研究结果如下:1旱地轮作土壤烤烟干物质及氮素累积动态呈慢-快-持平型,水旱轮作土壤烤烟干物质及氮素累积动态呈慢-缓慢持续增加型。旱地轮作土壤有利于烤烟生长前期对土壤氮素的吸收,水旱轮作土壤增加了烤烟生长后期对土壤氮的吸收。2在有机添加物与无机氮肥配施条件下,烤烟对有机添加物中氮的吸收规律基本符合优质烟的需氮规律,其中烤烟对菜籽饼肥、稻草秸秆、油菜秸秆所含氮素的利用率分别为19.5%、15.5%、8.1%,所配施无机氮肥的利用率分别为41.1%、42.7%和35.7%,菜籽饼肥、稻草秸秆、油菜秸秆对烤烟氮素累积量的贡献分别为1.0%、2.4%、2.7%。3不同轮作方式及添加有机物条件下氮素平衡结果显示,烤烟生长期间的氮输入总量为156.3-405.5kg.hm-2,其中矿化氮量为输入总氮量的22.6%-54.3%,平均为34.5%,约为输入总氮量的1/3;肥料氮的利用率为31.4%-42.7%;植烟土壤氮素表观损失率在37.5%-57.2%,平均为46.9%,约为输入总氮量的一半。烤烟氮素累积量与输入氮总量呈显著正相关,因此在调控土壤氮素供应时,应考虑矿化氮、起始氮和肥料氮等的综合影响。4在烤烟生长期间,不施肥植烟土壤矿化氮供应存在两个高峰,一是在烤烟旺长期（烤烟移栽后49天左右）,二是在烤烟打顶后（烤烟移栽后77天左右）。在烤烟生长期间,随着时间的推进矿化氮累积量增加,至烤烟移栽后91天左右,矿化氮累积量趋于平缓。土壤有机质含量对土壤氮矿化速率动态的影响不显著,肥料的施用导致土壤氮矿化动态波动幅度变大,在烤烟生长前期形成净固定,在烤烟生长后期对土壤净矿化产生显著正激发效应。饼肥施入土壤后21天已开始产生净矿化,稻草秸秆与油菜秸秆在施入土壤49天开始矿化释放无机氮,增加了烤烟生长后期的土壤氮矿化速率,形成前低后高的矿化速率动态。5变温培养下土壤氮素矿化动态与恒温培养显著不同,变温下土壤矿化氮的累积动态以积温模型的拟合效果最好。指数模型能够较好描述土壤有机氮矿化对土壤水分含量的反应。在土壤氮素矿化积温模型和水分函数的基础上,建立基于温度与水分的土壤氮素矿化模型,可以利用有效积温和土壤含水量来预测田间土壤氮素矿化量。6对我国主要植烟区土壤样品的分析显示,我国植烟土壤的潜在供氮能力较高,矿化势平均为130.6mg.kg-1左右,其中贵州省植烟土壤的矿化势平均为170.2mg.kg-1左右。不同区域土壤、不同类型土壤的潜在供氮能力差异显著。土壤氮矿化势与土壤有机质含量呈显著正相关,据此建立简单回归模型可依据土壤有机质含量粗略预测土壤氮矿化势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 烤烟氮素营养
• 1.1.1 氮对烤烟营养作用
• 1.1.2 烤烟对氮素的吸收与累积规律
• 1.1.3 烤烟氮素来源
• 1.2 土壤及其管理对烤烟氮素营养的影响
• 1.2.1 土壤质地对烤烟氮素营养的影响
• 1.2.2 土壤有机质含量对烤烟氮素营养的影响
• 1.2.3 土壤添加有机肥对烤烟氮素营养的影响
• 1.2.4 农艺措施对烤烟氮素营养的影响
• 1.2.5 种植制度对烤烟氮素营养的影响
• 1.3 土壤有机氮矿化
• 1.3.1 土壤有机氮矿化影响因素
• 1.3.2 土壤有机氮矿化量及动态
• 1.3.3 土壤氮素矿化与土壤氮素循环
• 1.3.4 土壤氮矿化研究方法
• 第二章 研究内容与思路
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目的及意义
• 2.3 研究内容
• 2.4 研究思路
• 第三章 材料与方法
• 3.1 大田试验区
• 3.1.1 试验区基本概况
• 3.1.2 试验土壤基本理化性状
• 3.1.3 田间试验设计
• 3.1.4 田间管理
• 3.1.5 样品采集与测试
• 3.1.6 数据计算方法
• 3.2 室内培养试验
• 3.2.1 室内短期培养试验——矿化潜力研究试验
• 3.2.2 不同土壤氮素矿化动态的室内模拟试验
• 3.2.3 温度及土壤含水量对土壤氮素矿化的影响试验
• 第四章 不同种植方式及肥料对烤烟氮素营养的影响
• 4.1 轮作方式对烤烟氮素营养的影响
• 4.1.1 烤烟干物质累积动态
• 4.1.2 烤烟氮素累积动态
• 4.1.3 烤烟中肥料氮与土壤氮分配特征
• 4.1.4 烤烟不同部位肥料氮与土壤氮分配特征
• 4.1.5 氮输入量对烟叶氮含量的影响
• 4.2 不同有机肥对烤烟氮素营养的影响
• 4.2.1 不同来源氮素对烤烟氮素营养的贡献及利用率
• 4.2.2 烟株氮素累积动态
• 4.2.3 烤烟不同来源氮累积动态
• 4.2.4 有机肥对烟叶品质的影响
• 4.3 烤烟生长季氮素平衡
• 4.3.1 不同轮作方式下烤烟生长季节氮素平衡
• 4.3.2 单施有机肥对土壤氮素平衡的影响
• 4.3.3 有机肥与无机肥配施下土壤氮素平衡
• 4.4 讨论
• 4.4.1 肥料氮与轮作方式对烤烟干物质及氮素累积动态的影响
• 4.4.2 肥料氮与轮作方式对烤烟氮素吸收的影响
• 4.4.3 有机添加物与烤烟氮素营养
• 4.4.4 氮素平衡与烤烟氮素营养
• 4.5 本章小结
• 第五章 植烟土壤供氮特征及其影响因素研究
• 5.1 烤烟生长期间土壤无机氮动态
• 5.1.1 休闲土壤无机氮动态
• 5.1.2 烤烟种植对土壤无机氮的影响
• 5.1.3 施肥对植烟土壤无机动态影响
• 5.1.4 有机物质对植烟土壤无机氮动态的影响
• 5.1.5 小结
• 5.2 植烟土壤氮素矿化动态
• 5.2.1 休闲土壤氮素矿化动态
• 5.2.2 植烟土壤氮素矿化动态
• 5.2.3 施氮肥后植烟土壤氮素矿化动态
• 5.2.4 添加有机物植烟土壤氮素矿化动态
• 5.2.5 不同农艺措施下植烟土壤氮素矿化动态
• 5.2.6 烤烟生长期间土壤矿化氮累积动态
• 5.3 烤烟不同生育阶段土壤氮素矿化量
• 5.3.1 不同轮作方式对土壤氮素矿化量的影响
• 5.3.2 有机物质对土壤氮素矿化的影响
• 5.3.3 农业措施对土壤氮素矿化量的影响
• 5.4 讨论
• 5.4.1 植烟土壤矿化动态
• 5.4.2 烤烟生长季土壤矿化氮量
• 5.4.3 烤烟生长不同阶段土壤氮素矿化量
• 5.4.4 肥料氮对土壤氮素矿化的影响
• 5.4.5 有机物质对土壤氮素矿化的影响
• 5.4.6 农艺措施与土壤氮素矿化动态
• 5.5 本章小结
• 第六章 土壤供氮特征与烤烟氮素营养的关系及其调控研究
• 6.1 土壤供氮特征与烤烟氮素营养调控
• 6.1.1 土壤氮素平衡与施肥量的预测
• 6.1.2 土壤无机氮动态与烤烟氮素营养
• 6.1.3 土壤氮素矿化与烤烟对土壤氮素的吸收
• 6.2 植烟土壤氮素矿化动态模拟及预测研究
• 6.2.1 不同温度模式下土壤氮素矿化动态及模型选择
• 6.2.2 土壤含水量对土壤氮素矿化的影响及模型构建
• 6.2.3 田间土壤氮素矿化模型构建
• 6.2.4 田间土壤氮素矿化模型验证
• 6.2.5 植烟土壤田间矿化动态及模拟
• 6.2.6 方程常数项的初步探讨
• 6.2.7 土壤有机质含量与土壤氮素矿化
• 6.2.8 讨论
• 6.2.9 小结
• 6.3 我国主要植烟土壤氮素矿化潜力研究
• 6.3.1 植烟土壤矿化潜力整体状况
• 6.3.2 贵州省植烟土壤供氮潜力
• 6.3.3 讨论
• 6.3.4 小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 对策与建议
• 7.3 讨论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介