控释氮肥对稻田土壤微生物特性及氮素肥力的影响

论文摘要

在长沙县干杉试验基地的控释氮肥田间试验点进行田间试验,系统研究了控释氮肥（CRNF）对稻田土壤微生物数量和生物多样性以及稻田土壤微生物生物量碳（SMBC）、氮（SMBN）的影响;研究了施用控释氮肥稻田土壤有机氮和无机氮的动态变化特征。试验设5个处理,随机区组排列,3个重复。主要研究结果如下:水稻生长期间施用控释氮肥和控释氮肥与猪粪配施（CRNF、70%CRNF和50%CRNF+M）的稻田土壤中的细菌、真菌和放线菌周年平均数量高于对照处理（CK）;土壤细菌、放线菌周年平均数量比尿素处理（Urea）有增加,真菌数量略低于Urea处理。控释氮肥与有机肥配施（50%CRNF+M）,可明显增加土壤中细菌、真菌和放线菌数量,其增加土壤细菌、真菌和放线菌数量较两个单施控释氮肥处理（CRNF和70%CRNF）多。施氮肥处理稻田土壤好氧和厌氧自生固氮菌周年平均数量低于不施氮肥处理。施用控释氮肥,土壤中的好氧自生固氮菌、氨化细菌和反硝化细菌周年平均数量均比施用尿素处理低。50%CRNF+M处理土壤中的好氧自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌周年平均数量高于两个单施控释氮肥处理（CRNF和70%CRNF）。施用氮肥在一定程度上能增加土壤微生物多样性,施用控释氮肥处理（CRNF、70%CRNF和50%CRNF+M）较Urea处理增加土壤微生物多样性的效果明显,50%CRNF+M处理增加土壤微生物多样性效果更为明显。在水稻的不同生育期间,土壤微生物生物量的变化表现不同。在施肥后10 d内,土壤微生物生物量氮（SMBN）的和土壤微生物生物量碳（SMBC）含量达到最高值,随着水稻的生育期的进程,微生物生物量碳、氮出现下降,但成熟期土壤微生物生物量碳和氮均有所回升。50%CRNF+M处理土壤微生物量氮极显著的高于其他施肥处理（p<0.01）。单施控释氮肥处理（CRNF和70%CRNF）的土壤微生物量氮高于Urea处理。耕层土壤微生物生物量碳和氮的分布规律也存在差异。CRNF处理和Urea处理土壤微生物生物量碳含量均低于70%CRNF和50%CRNF+M。根际和0-5 cm土壤微生物生物量氮含量以Urea和CRNF处理高于70%CRNF和50%CRNF+M。CRNF处理的根际和5-10 cm土层中的土壤微生物生物量碳、氮均高于Urea处理,但0-5 cm土层中的则低于Urea处理。稻田土壤有机氮含量占土壤全氮86.2%,是土壤氮素的主要部分。施肥初期（10 d）,施氮肥处理的土壤有机氮高于对照,早、晚稻结果相一致。不同水稻生育期间,土壤有机氮的变化趋势与微生物氮相似。水稻成熟期,CRNF,70%CRNF和50%CRNF+M处理的土壤有机氮含量极显著（p<0.01）高于Urea处理。一般的说来,施用氮肥能提高稻田耕层土壤全氮、有机氮和非酸解氮含量。有机氮组分中土壤酸解未知氮和氨基酸氮占全氮的比例较大（31.8%和28.9%）,氨基糖氮比例最小（3.9%）。施用氮肥能有效地提高5-10 cm土壤氨态氮含量。施用氮肥根际土壤氨基糖氮含量增加,0-10 cm土壤氨基糖氮含量下降。施肥处理0-5 cm土壤氨基酸氮含量均低于对照,5-10 cm土层则高于对照。与其他处理相比,CRNF和50%CRNF+M处理根际土壤极显著（p<0.01）提高氨基酸氮含量。施肥措施对耕层土壤酸解未知氮的影响不尽一致。在水稻生育前期,施氮处理的土壤矿质氮和碱解氮含量一般高于水稻生育后期,随着水稻的吸收,土壤中矿质氮含量出现明显下降。水稻生育中期,施用控释氮肥（CRNF、70%CRNF和50%CRNF+M）的土壤矿质氮含量略高于Urea处理,但明显高于对照处理。在水稻生育后期,各处理之间的土壤矿质氮含量未表现出明显差异。施肥后10 d内,施用CRNF和50%CRNF+M处理的碱解氮含量高于Urea处理,但处理间的差异未达到显著水平,与不施氮肥的对照处理之间相比,其差异达显著水平（p<0.05）。随水稻生育期的进程,各处理土壤中的碱解氮含量均呈下降趋势,孕穗期降至最低.。在水稻生育前期,早稻施用氮肥后的土壤固定态铵含量高于晚稻的,但到晚稻成熟期时,土壤固定态铵含量又回到早稻施肥前期的含量水平。施用氮肥能提高土壤固定态铵含量,控释氮肥处理（CRNF、70%CRNF和50%CRNF+M）土壤固定态铵含量略高于Urea和CK处理。施肥显著提高了水稻的吸氮量和产量,控释氮肥处理（CRNF、70%CRNF和50%CRNF+M）增加较Urea处理大。在本研究中,施用控释肥料的水稻氮素利用率（64.4%）明显高于施用尿素（43.6%）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 控释氮肥国内外研究动态
• 1.3 控释氮肥应用效果的研究
• 1.4 控释氮肥研究展望
• 第二章 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 测定方法
• 2.4 数据处理与统计分析
• 第三章 控释氮肥对稻田土壤微生物特性的影响
• 3.1 控释氮肥对稻田土壤微生物种群数量的影响
• 3.2 控释氮肥对不同生理功能土壤微生物的影响
• 3.3 控释氮肥对稻田土壤微生物多样性的影响
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 第四章 控施氮肥对稻田土壤微生物生物量的影响
• 4.1 控释氮肥对稻田土壤微生物生物量碳的影响
• 4.2 控释氮肥对稻田土壤微生物生物量氮的影响
• 4.3 控释氮肥对稻田土壤微生物生物量碳氮比的影响
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 第五章 控释氮肥对稻田土壤有机氮及其组分的影响
• 5.1 控释氮肥条件下水稻生长期间稻田土壤有机氮的动态变化
• 5.2 控释氮肥对稻田耕层土壤有机氮及其组分的影响
• 5.3 讨论
• 5.4小结
• 第六章 控释氮肥对稻田土壤无机氮及水稻产量和氮肥利用率的影响
• 6.1 控释氮肥对稻田土壤无机氮的影响
• 6.2 控释氮肥对杂交水稻吸氮量和产量以及氮肥利用率的影响
• 6.3 讨论
• 6.4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历