控释尿素对玉米农田土壤氨挥发、氮素残留与利用及其平衡的影响

论文摘要

黄淮海平原是我国重要的粮食产区,针对该地区农业生产中普遍存在氮肥施用过量而氮素利用率低的问题,本试验运用田间试验以及室内化验分析相结合的方法,研究了硫包膜和树脂包膜控释尿素对黄淮海平原玉米农田土壤氨挥发、氮素残留与利用及氮素平衡的影响进行研究,为控释尿素的推广应用和可持续发展及指导农业生产提供科学理论和实践依据。主要研究结果如下:1.控释尿素能有效降低土壤氨挥发损失,与普通尿素处理相比,减少玉米生长期间土壤氨挥发累积量达6.51-9.92 kg·hm-2;降低土壤氨挥发通量峰值并能延缓土壤氨挥发的主要阶段的时间为4-5 d;降低时段土壤氨挥发通量（67d）和土壤氨挥发损失率分别为0.09-0.15 kg·hm-2·d-1、2.65%-3.33%;且树脂包膜控释尿素减少土壤氨挥发损失的效果优于硫包膜控释尿素处理。2.控释尿素降低氮素向深层土体的潜在淋溶损失。控释尿素“前控后保”的养分释放模式使氮素释放较平稳,对土壤速效氮向下运移的控制效果较好,减少了氮肥资源浪费,减轻了对农田生态环境的污染。3.控释尿素的施用能有效维持玉米生育期耕层土壤无机氮（NH4+-N、NO3--N）的含量水平,有利于保持土壤氮素的肥力水平,其中树脂包膜控释尿素优于硫包膜控释尿素。4.控释尿素的控制释放性能促进玉米长势,有效提高了产量的物质基础,改善玉米籽粒品质和提高氮素利用率。与普通尿素相比,控释尿素的施用使玉米增产14.61%-37.50%,提高氮素利用率和氮肥农学效率分别能够达到12.38%-20.87%、4.79%-9.38%,降低土壤氮素依存率为8.87%-13.58%,其中,树脂包膜控释尿素的肥料效应贡献率最高。5.对玉米生育期内土壤-作物体系氮素平衡计算表明,控释尿素能够提高氮素利用效率,有效降低玉米收获后残留在土壤的无机氮含量,减少了氮素损失,与普通尿素相比,显著增加作物携出氮量,达6.83%-27.39%,降低氮素表观损失4.59-43.84 kg·hm-2。控释尿素具有较高的生态环境效应和推广应用价值。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 控释尿素的研究进展
• 1.2 控释尿素的氮素损失研究进展
• 1.2.1 土壤氨挥发损失的研究进展
• 1.3 土壤氮素残留的研究进展
• 1.3.1 氮肥对耕层土壤氮素养分的影响研究
• 1.3.2 氮肥对土壤剖面氮素养分的影响研究
• 1.4 控释尿素在玉米上的肥效研究进展
• 1.4.1 控释尿素对玉米产量和氮素利用率影响研究
• 1.4.2 控释氮肥对玉米籽粒品质性状影响研究
• 1.5 土壤氮素平衡的研究进展
• 1.6 研究的目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 土壤氨挥发田间取样及测定方法
• 2.3.2 玉米生长性状及产量的测定方法
• 2.3.3 玉米籽粒品质及其植株养分含量的测定方法
• 2.3.4 土壤理化性状的测定方法
• 2.4 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 控释尿素对玉米农田土壤氨挥发损失的影响
• 3.1.1 控释尿素对玉米农田土壤氨挥发通量的影响
• 3.1.2 控释尿素对玉米农田土壤氨挥发累积损失量的影响
• 3.1.3 控释尿素对玉米农田土壤氨挥发持续时长的影响
• 3.1.4 控释尿素对玉米农田时段土壤氨挥发通量和损失率的影响
• 3.2 控释尿素对玉米农田土壤剖面氮素残留的影响
• 3.2.1 控释尿素对玉米农田耕层土壤硝态氮的影响
• 3.2.2 控释尿素对玉米农田土壤剖面硝态氮累积量的影响
• 3.2.3 控释尿素对玉米农田耕层土壤铵态氮的影响
• 3.2.4 控释尿素对玉米农田土壤剖面铵态氮累积量的影响
• 3.2.5 控释尿素对玉米农田耕层土壤全氮的影响
• 3.2.6 控释尿素对玉米农田土壤剖面全氮的影响
• 3.3 控释尿素对玉米农田氮素利用的影响
• 3.3.1 控释尿素对玉米生长性状的影响
• 3.3.2 控释尿素对玉米叶绿素的影响
• 3.3.3 控释尿素对玉米籽粒品质的影响
• 3.3.4 控释尿素对玉米产量和氮素利用率的影响
• 3.4 控释尿素对玉米农田氮素平衡的影响
• 4 讨论
• 4.1 控释尿素对玉米农田土壤氨挥发损失的影响
• 4.2 控释尿素对玉米农田土壤剖面氮素残留的影响
• 4.3 控释尿素对玉米农田氮素利用的影响
• 4.3.1 控释尿素对玉米籽粒产量和品质的影响
• 4.3.2 控释尿素对玉米氮素利用率的影响
• 4.4 控释尿素对玉米农田氮素平衡的影响
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况