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《上海师范大学》 2011年
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农田氮素动态平衡与优化管理研究

卢小遮  
【摘要】:面对我国南方地区农田传统水肥管理模式所引发的环境问题,研究制定科学有效的水肥管理措施是目前控制农业面源污染的重要命题,对提高农业生产水平和保护生态环境具有重要的意义。如何在不降低水稻产量的前提下,采用合适的施氮技术,制定合理的施氮次数、施氮时间和施氮量,采取合理的灌溉和排水措施,避免过量施用氮肥,减少农业面源污染对水环境的影响,还需要因地制宜地深入研究。 2010年在浙江省余姚市三七市镇农业示范区试验田进行了不同施氮水平对田面水氮素动态变化、水稻产量及产量构成要素、氮肥利用率、农田氮素平衡的影响试验。本论文的研究目的是为合理施肥、控制氮素流失、保护水体生态环境提供技术指标依据。 本文的研究结果表明: (1)淹水稻田施用尿素后,田面水中氮素以铵态氮为主,硝态氮比例较低。田面水总氮和铵态氮在施肥后第一天达到最大值,受田间氨挥发影响,之后逐渐下降,在一周左右降至不施氮肥小区水平。受硝化作用影响,田面水硝态氮出现峰值的时间较铵态氮滞后,在施肥第三天之后才达到最大值,随后逐渐下降。考虑到我国尿素在稻田的广泛施用,可以将铵态氮和全氮作为稻田水体污染监测的主要氮素指标,硝态氮可作为辅助指标。田面水三氮动态变化表明,施氮后7天内三氮浓度较高,并且田表水层较深,如果发生暴雨,很容易产生地表径流,所以施肥后一周以内是防止氮素流失的关键时期,有必要采取措施防止氮素流失。田面水氮素浓度与施氮量有极其明显的正相关,分次施氮有利于从源头降低甚至解决氮肥流失,是降低农田氮流失量的关键措施。 (2)田间实测统计数据分析结果表明,在一定范围内增加氮肥用量,可以增加水稻株高、穗长和每穗总粒数,促进水稻分蘖数,增加每亩穗数,但是超过一定施肥量会使水稻空秕率增加,结实率和千粒重下降。研究表明一定范围内增施氮肥能够增加水稻产量,但是多施氮肥会适得其反,导致产量下降。水稻产量与氮肥用量可以用二次三项式函数y = -0.03x2+11.63x+6168.29进行拟合,其相关系数为0.9487。通过对肥料效应函数的计算分析,求得最高产量对应的施氮量为194 kg/hm2。按此次试验最高产量的施肥量计算,在保证水稻产量不受影响的情况下,可以比农户的施肥量减少10%以上。用农业技术经济学的边际收益分析原理分析浙东宁绍平原余姚的最佳经济施氮量,结果表明施氮量为167 kg/hm2时的经济效益最佳,相应的产量为7274 kg/hm2。低于167 kg/hm2时,施肥量减少,施肥成本虽然降低,但是施肥利润也按一定的比率减少。从降低成本、提高效益和减少氮素流失风险等方面考虑,认为研究区适宜施氮量应为167kg.hm-2。 (3)对试验田氮肥不同利用率指标分析结果表明:氮肥产谷效率与水稻吸氮量呈极显著负相关,其相关系数为-0.970。吸氮量过多,其氮肥产谷效率下降,产量并不一定高,因此适当控制吸氮量是提高氮肥产谷效率的前提。氮肥吸收利用率随施氮量的提高而下降,变化范围在21.12%~45.75%之间。相关性分析表明氮肥吸收利用率与施氮量呈极显著性负相关,其相关系数为-0.751,与作物吸氮量呈极显著正相关,相关系数为0.914。所以为提高作物对氮肥的吸收利用率,有必要减少氮肥施用量。氮肥偏生产力也是随着施氮量的增加而降低,变化范围在35.33~50.76 kg.kg-1。氮肥偏生产力与施肥量成极显著负相关,相关系数为-0.975。氮肥生理利用率随着施氮量增加而增高,从17.46 kg.kg-1增加到42.36 kg.kg-1,但是超过195 kg/hm2的施肥水平后就下降为20.51 kg.kg-1。相关性分析表明氮肥生理利用率与作物吸氮量呈极显著负相关,相关系数为-0.897,与作物产量呈极显著正相关,相关系数为0.699。不同施肥水平处理的氮肥农学利用率都很低,在5.3~8.2 kg.kg-1之间变化,这可能和土壤背景氮过高有关。 (4)通过对土壤、水稻及灌溉水的监测,计算了不同施肥水平下土壤-作物系统氮素的平衡。分析各施肥处理氮素平衡,土壤残留氮都高于不施肥处理小区残留量,随着施氮量的提高,残留在土壤中的氮也呈现持续增长的趋势。氮素盈余是指未被作物吸收而残留在土壤中和损失于环境中的两部分氮素之和,随着施氮量增加,氮素盈余明显增加,并且各施肥处理小区氮素的盈余明显高于不施氮处理。因此,为了减少氮素的表观残留和损失量,考虑到土壤自身氮素供应能力,减少施氮量是十分必要的。
【学位授予单位】:上海师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S511

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔玉亭,程序,韩纯儒,李荣刚;苏南太湖流域水稻经济生态适宜施氮量研究[J];生态学报;2000年04期
2 黄进宝;范晓晖;张绍林;葛高飞;孙永红;冯霞;;太湖地区黄泥土壤水稻氮素利用与经济生态适宜施氮量[J];生态学报;2007年02期
3 陈新平,周金池,王兴仁,张福锁;应用土壤无机氮测试进行冬小麦氮肥推荐的研究[J];土壤肥料;1997年05期
4 王强,杨京平,沈建国,郑洪福,余永远;稻田田面水中三氮浓度的动态变化特征研究[J];水土保持学报;2003年03期
5 ;Leaching of Nutrient Elements in a Red Soil Derived from Quaternary Red Clay[J];Pedosphere;1998年01期
6 ;Nutrient Cycling and Balance in Red Soil Agroecosystem and Their Management[J];Pedosphere;2000年02期
7 ;Leaching and Redistribution of Nutrients in Surface Layer of Red Soils in Southeast China[J];Pedosphere;2000年02期
8 王建国,刘鸿翔,王守宇,韩晓增;黑土农田养分平衡与养分消长规律[J];土壤学报;2003年02期
9 王德建,林静慧,孙瑞娟,夏立忠,连纲;太湖地区稻麦高产的氮肥适宜用量及其对地下水的影响[J];土壤学报;2003年03期
10 傅庆林,陈英旭,俞劲炎;浙中水稻生长适宜施氮量研究[J];土壤学报;2003年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱超;刘汉湖;刘伟;;徐州市三环南路土壤重金属污染特征[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2010年04期
2 赵明;蔡葵;任艳;孙永红;王文娇;陈建美;陈振德;;不同花生品种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr富集与转运规律[J];花生学报;2010年03期
3 汤海燕;倪才英;龙安华;简敏菲;熊小英;;土壤植物修复调控效果研究[J];江西化工;2007年04期
4 李张伟;林焕彬;;粤东茶园土壤硝态氮含量的状况研究[J];江西化工;2008年04期
5 袁琳;周小春;;火焰原子吸收分光光度法测量土壤中铜、锌的含量[J];江西化工;2010年01期
6 孙权;张学英;王振平;王静芳;马琨;;宁夏贺兰山东麓葡萄基地土壤微量元素分布状况[J];中外葡萄与葡萄酒;2008年02期
7 郭鑫年;孙权;王静芳;郭惠萍;王振平;;“百力佳”叶面肥在宁夏风沙土栽培区酿酒葡萄上的应用效果初报[J];中外葡萄与葡萄酒;2008年03期
8 沙海宁;孙权;周明;王振平;王国珍;张晓娟;郭洁;;宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄园土壤酶活性分析[J];中外葡萄与葡萄酒;2010年03期
9 罗先香;张珊珊;敦萌;;辽河口湿地碳、氮、磷空间分布及季节动态特征[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2010年12期
10 高孟春;王子超;胡波;王敏;赵从从;杨慧心;田颖;王步英;;低温环境下消化污泥和玉米秸秆强制通风堆肥过程中物理化学和生物学指标的研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何传龙;郭熙盛;王文军;武际;;春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下N肥施用量研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 肖梦华;俞双恩;丁继辉;;控制排水条件下稻田水氮磷流失环境效应的研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
3 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 王道中;张成军;郭熙盛;;减量施肥对水稻生长及氮素利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;;包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 王道中;张成军;;控释氮肥对水稻生长及氮素利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
7 袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;;不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
8 李录久;王家嘉;黄厚宽;赵贤友;王黛平;吴萍萍;;氮肥用量对小麦产量和肥料利用效率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
9 王家嘉;李录久;吴萍萍;;氮肥运筹对小麦产量及生长性状的影响研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
10 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘仁燕;模拟氮沉降对三峡库区两种土壤碳、氮和盐基离子淋失的影响[D];华中农业大学;2010年
2 曼迪纳(DIAKITE MORY MANDIANA);作物和土壤类型的施肥效应研究[D];华中农业大学;2010年
3 宁大伟;江汉平原油菜—水稻轮作制度下施肥效果及经济效益的研究[D];华中农业大学;2010年
4 刘威;紫云英养分积累规律和还田腐解特性及其效应研究[D];华中农业大学;2010年
5 毕磊;养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响[D];华中农业大学;2010年
6 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
7 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
8 柴彦君;鄂北岗地不同品种冬小麦氮效率差异性的研究[D];华中农业大学;2010年
9 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
10 闫鸿媛;长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王艳芬,陈佐忠,周涌;内蒙古典型草原N_2O研究刍议[J];气候与环境研究;1997年03期
2 Lena B.-M.Vought;Jonas Dahl;Carsten Lauge Pedersen;JeanO.Lacoursière;安逸;;河边过渡带养分的持留[J];AMBIO-人类环境杂志;1994年06期
3 黄文钰,高光,舒金华;太湖水污染近期变动趋势及对策建议[J];上海环境科学;2002年03期
4 崔远来,茆智,李远华;水稻水分生产函数时空变异规律研究[J];水科学进展;2002年04期
5 王康,沈荣开;节水条件下土壤氮素的环境影响效应研究[J];水科学进展;2003年04期
6 崔远来,李远华,吕国安,沙宗尧;不同水肥条件下水稻氮素运移与转化规律研究[J];水科学进展;2004年03期
7 徐心慰;太仓市化肥投入使用状况的几个问题[J];上海农业科技;1994年04期
8 杨林章,王德建,夏立忠;太湖地区农业面源污染特征及控制途径[J];中国水利;2004年20期
9 崔玉亭,程序,韩纯儒,李荣刚;苏南太湖流域水稻经济生态适宜施氮量研究[J];生态学报;2000年04期
10 吕家珑;农田土壤磷素淋溶及其预测[J];生态学报;2003年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘奇勇;不同品质类型小麦品种产量和品质性状对无机营养的响应特点[D];河北农业大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建明;杨建忠;何晓艳;毛华方;石世杰;;小麦秸秆还田条件下氮肥运筹对水稻产量、品质和氮素利用的影响[J];江苏农业科学;2010年06期
2 潘圣刚;黄胜奇;曹凑贵;蔡明历;翟晶;江洋;张帆;;氮肥运筹对稻田田面水氮素动态变化及氮素吸收利用效率影响[J];农业环境科学学报;2010年05期
3 沈明星;吴彤东;谢正荣;刘凤军;陆长婴;姚月明;;大棚作物-水稻种植模式对稻谷产量和氮素面源污染的影响[J];上海农业学报;2009年03期
4 ;鼠洞排水对改良土壤与提高水稻产量的作用[J];土壤;1978年02期
5 冯绍印;朴昌一;;延边地区水稻产量与气象条件关系的初步探讨[J];吉林农业科学;1964年02期
6 王金城;苏鸿昌;;天津市幸福之路农业社水稻年年选种年年增产[J];中国农业科学;1958年07期
7 袁兴培;;合理安排夏收作物促进水稻增产[J];耕作与栽培;1983年01期
8 贵州省主要粮食作物产量气象预报方法研究课题组;陈万松;;应用马尔科夫链制作水稻产量年景预报[J];耕作与栽培;1989年01期
9 杨独清;;秦油二号与后作水稻产量的相关性研究初报[J];耕作与栽培;1990年06期
10 秦厚国,叶正襄,黄荣华;施肥对白背飞虱田间种群和水稻产量的影响研究[J];江西农业大学学报;1991年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶厚专;李艳大;沈显华;古新序;药林桃;舒时富;万鹏;江向荣;王水发;尹国庆;;不同机插行距对水稻产量的影响[A];全国丘陵山地农机化技术发展高层论坛论文集[C];2011年
2 查笑君;杨梦飞;罗小金;钱晓茵;马伯军;潘建伟;杨金水;;水稻产量相关跨膜类受体蛋白激酶LRK基因簇的功能研究[A];遗传学与社会可持续发展——2010中国青年遗传学家论坛论文摘要汇编[C];2010年
3 曾祥忠;肖楷;吕世华;;“大三围”强化栽培模式下施氮水平和移栽期对水稻氮素利用的影响[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(上)[C];2008年
4 马学林;郭茂胜;陈欣荣;;二化螟虫伤株对水稻产量的影响[A];水稻螟虫灾变规律及治理对策研讨会论文集[C];2001年
5 朱育红;徐进亚;张国友;;影响水稻产量的两种病虫害与气象条件关系分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
6 王鹏;周桂林;余四斌;;水稻产量与株型的分子遗传基础剖析[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
7 顾根茂;杨丽红;潘云俊;许军;;水稻优化施氮技术应用[A];江苏耕地质量建设论文集[C];2008年
8 殷文;马晓燕;叶华斌;赵万平;;水稻氮肥用量试验研究[A];江苏耕地质量建设论文集[C];2008年
9 吴廷兴;黄承勇;吴胜文;易志学;;黎平县气候变化对水稻生育期影响分析[A];贵州省气象学会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 吴建富;潘晓华;石庆华;;不同耕作方式对水稻产量及其源库特性的影响[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王晓明;水稻托市收购给吉林稻农带来“及时雨”[N];经济参考报;2008年
2 徐亲阳;超级杂交稻“内2优6号”创浙江水稻产量两项新高[N];农民日报;2004年
3 忻隆华;水稻单产创超800公斤新高[N];上海科技报;2006年
4 王静;东北“袁隆平”:旱田稻香说丰年[N];中国特产报;2008年
5 记者 孙佳薇;吕维峰会见阿根廷客人[N];黑龙江日报;2010年
6 邓肯;日均气温升一度水稻产量降15%[N];科技日报;2006年
7 邓肯;日均气温升一度 水稻产量降15%[N];陕西科技报;2006年
8 记者  王春;我国水稻产量相关功能基因研究取得重大进展[N];科技日报;2007年
9 曲晓棣 记者 李小华;1792万元 “越光”水稻让农民增收[N];大连日报;2006年
10 李鹏翔;我国科学家分离出控制水稻产量的单基因[N];东方城乡报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许仁良;麦秸还田对水稻产量、品质及环境效应的影响[D];扬州大学;2010年
2 王秋菊;黑龙江地区土壤肥力和积温对水稻产量、品质影响研究[D];沈阳农业大学;2012年
3 冯国禄;减排降污控制稻田面源污染物排放总量的技术研究[D];湖南农业大学;2011年
4 刘玉学;生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响[D];浙江大学;2011年
5 李松;稻田湿地处理农村生活污水脱氮除磷及其径流试验研究[D];浙江大学;2009年
6 孙永健;水氮互作对水稻产量形成和氮素利用特征的影响及其生理基础[D];四川农业大学;2010年
7 王钱洁;AP2/ERF转录因子与水稻产量相关基因LRK6等位基因的表达差异[D];复旦大学;2011年
8 孙爱华;三江平原稻作灌溉模式及水肥效应试验研究[D];东北农业大学;2011年
9 朱利群;粪肥还田对农田生态系统氮素的影响及径流流失风险评估[D];南京农业大学;2010年
10 张运波;夜温升高对热带地区水稻产量和农艺性状影响的研究[D];湖南农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢小遮;农田氮素动态平衡与优化管理研究[D];上海师范大学;2011年
2 王子臣;周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量、品质及稻季温室气体排放的影响[D];扬州大学;2010年
3 王云;不同土类配方施肥对水稻产量及稻米品质的影响研究[D];扬州大学;2010年
4 张卫平;水稻旱育稀植规范化技术体系研究[D];西北农林科技大学;2004年
5 吴越;水稻磷高效主效QTL-Pup1精细定位研究[D];浙江大学;2008年
6 黄幸福;不同稻作方式的高产栽培比较研究[D];扬州大学;2009年
7 陈昊;水稻没顶淹涝早期差异表达基因分析[D];湖南农业大学;2008年
8 谭陈菊;水稻穗顶部颖花退化的QTL验证及互作分析[D];华中农业大学;2009年
9 李广宇;前氮后移对寒地水稻物质运转及品质的影响[D];东北农业大学;2008年
10 欧海龙;水稻产量和穗部性状的主基因+多基因混合遗传[D];福建农林大学;2005年
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