培肥措施对黑土碳、氮变化影响的研究
【摘要】：
土壤中的氮素和碳素是作物生长所必需的营养元素,碳循环和氮循环也是最基本的生态过程。土壤碳氮不但与土壤生产力有关,同时与大气中的温室气体的变化也有着密切的联系。明确土壤碳氮关系,有助于提高土壤碳氮水平,也是能够减少温室气体排放的最可能实现的途径,并且保障我国粮食安全和农业持续发展。
本研究通过研究不同培肥处理下黑土农业生态系统土壤有机质、土壤全氮、微生物量碳氮、可溶性有机碳氮以及碳素和氮素的相互作用关系,揭示在以恢复土壤生产力为前提的目的下,土壤中C和N的相互关系,从而对土壤碳氮耦合作用进行理论研究,为生产实践合理施肥提供科学依据,为保持黑土资源、减少非点源性污染、提高黑土生产力提供科学参考。
得到以下主要结论:
1.农肥处理和化肥处理土壤有机质含量显著地高于对照,土壤有机质与土壤全氮含量之间呈极显著正相关,与土壤NO_3~--N含量、土壤NH_4~+-N含量之间呈极显著负相关关系。
2.不同培肥处理提高了土壤全氮的含量,农肥处理土壤全氮含量高于化肥处理,随着土壤深度的增加施肥对土壤全氮含量影响减小。
3.玉米成熟期单施化肥处理和农化等量配比处理土壤的NH_4~+-N含量明显高于农肥处理和对照,农肥处理土壤NO_3~--N含量高于化肥处理。
4.施肥处理的土壤微生物量碳、微生物量氮的含量显著地高于对照,农肥处理土壤中的微生物量含量高于化肥处理的微生物量含量,不同培肥措施下土壤微生物量碳氮之间存在着显著正相关关系。
5.农肥处理土壤中可溶性有机碳、有机氮的含量高于化肥处理,不同培肥方式对土壤可溶性有机氮的影响表现为:农肥低量农肥化肥等量化肥高量化肥低量农肥低量对照。不同培肥措施下土壤可溶性有机碳氮之间存在着极显著正相关关系。
6.本试验测定的土壤指标中特征值的贡献最大的是土壤有机质,贡献率为31.976%;其次是土壤全氮,贡献率为18.871%。在三种土壤碳氮比中,特征值的贡献最大的是土壤有机质与土壤全氮的C/N,贡献率为41.217%;其次是微生物量碳氮比,贡献率为23.911%。
【关键词】：培肥 土壤碳素 土壤氮素 C/N 【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S158
【目录】：
- 中文摘要8-9
- 英文摘要9-11
- 1 前言11-25
- 1.1 研究的目的和意义11-12
- 1.2 国内外研究进展与现状12-23
- 1.2.1 土壤有机质12-13
- 1.2.2 土壤中的氮素13-15
- 1.2.3 土壤微生物量15-17
- 1.2.4 土壤可溶性有机碳（SOC）、氮（SON）17-20
- 1.2.5 农田土壤碳氮比（C/N）与碳氮耦合20-23
- 1.3 研究的主要内容和技术路线23-25
- 1.3.1 研究的主要内容23-24
- 1.3.2 研究的技术路线24-25
- 2 材料与方法25-28
- 2.1 试验材料25
- 2.1.1 试验地概况25
- 2.1.2 供试作物25
- 2.2 试验设计与试验方法25-27
- 2.2.1 试验设计25-26
- 2.2.2 试验方法26-27
- 2.3 试验数据处理27-28
- 3 结果与分析28-55
- 3.1 土壤中的氮素28-36
- 3.1.1 不同培肥方式下土壤全氮的含量28-30
- 3.1.2 不同培肥方式下土壤NH_4~+-N 的含量30-33
- 3.1.3 不同培肥方式下土壤NO_3~--N 的含量33-36
- 3.2 土壤中的有机质36-39
- 3.3 不同培肥方式下土壤微生物量的含量39-40
- 3.3.1 不同培肥方式下土壤微生物量碳的含量39-40
- 3.3.2 不同培肥方式下土壤微生物量氮的含量40
- 3.4 不同培肥方式下土壤可溶性物质的含量40-42
- 3.4.1 不同培肥方式下土壤可溶性碳的含量40-42
- 3.4.2 不同培肥方式下土壤可溶性氮的含量42
- 3.5 不同培肥方式下土壤C/N42-46
- 3.5.1 土壤有机质与土壤全氮42-43
- 3.5.2 土壤有机质与土壤无机态氮43-44
- 3.5.3 土壤微生物量碳氮比（SMBC/SMBN）44-45
- 3.5.4 土壤可溶性有机碳氮比（SOC/SON）45-46
- 3.6 不同培肥方式下土壤C、N 的相关性46-49
- 3.6.1 不同培肥方式下有机质与全氮的相关性46
- 3.6.2 不同培肥方式下有机质与无机氮的相关性46-48
- 3.6.3 不同培肥方式下SMBC 与SMBN、SOC 与SON 的相关性48-49
- 3.7 土壤C、N 的主成分分析49-55
- 3.7.1 土壤氮素与碳素的主成分分析49-50
- 3.7.2 土壤氮素与碳素的主成分与不同培肥处理的相互关系50-53
- 3.7.3 土壤C/N、微生物量C/N、可溶性有机C/N 的主成分分析53-55
- 4 讨论55-59
- 4.1 不同培肥方式下土壤有机质55
- 4.2 不同培肥方式下土壤氮素55-56
- 4.3 不同培肥方式下土壤微生物生物量56-57
- 4.4 不同培肥方式下土壤可溶性有机碳、氮57
- 4.5 土壤碳氮的相关性分析57-58
- 4.6 土壤碳氮比58-59
- 5 结论59-60
- 致谢60-61
- 参考文献61-73
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文73
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