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《华中农业大学》 2010年
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土壤氨释放对旱稻生长的影响及其调控

向镜  
【摘要】: 旱稻长期连作常导致生长受抑制和产量降低,这种现象可能是因为矿质营养缺乏造成的。研究表明增施尿素和硫酸铵可以改善旱稻的生长和提高旱稻产量,但是在连作土壤中硫酸铵的效果要远优于尿素,同时发现长期连作后土壤的pH值显著升高。硫酸铵优于尿素的原因以及与土壤pH。值变化与旱稻生长受抑制的关系并不清楚。本研究的目的在于:研究尿素对旱稻种子萌发和幼苗生长的毒害作用及调控措施;阐明连作土壤酸化后对早稻生长的影响。在国际水稻研究所进行相关研究,取得的主要研究结果如下: (1)当硫酸铵作为氮肥时,旱稻幼苗生长良好,而尿素对旱稻幼苗生长有明显抑制作用。连作土壤经过高温处理或者酸化处理后,尿素对旱稻幼苗生长的抑制作用显著降低。‘这暗示着在旱稻幼苗期,尿素诱导的毒害作用可能是硫酸铵效果显著优于尿素的主要原因。氮肥种类和土壤处理均对氨挥发量有显著影响。尿素作为氮肥时,没有经过处理的连作土壤中氨的挥发量显著高于其它两种经过处理的土壤。在高氮水平下,相对于不经过处理过的土壤,在酸化和高温处理的土壤中氨挥发量分别减少了34%和65%。氮肥种类对旱稻种子萌发也有显著的影响,在各种土壤处理中,施用硫酸铵对种子萌发并没有明显影响,但是当尿素作为氮肥时,随着尿素施用量的增加,种子萌芽率显著下降。 (2)土壤类型显著影响尿素诱导的氨挥发。当没有氮肥施入时,氨挥发水平非常低,在所有供试土壤中,氨挥发量的范围从0.037到0.209mg N kg-1,种子萌发率均高于88%。在施氮条件下,氨挥发量均随着用氮量的增加而显著增加。虽然氨释放量随着施氮量的增加而增加,但是不同土壤之间氨释放量显著不同。在所有供试土壤中,种子萌发率随着尿素用量的增加而下降,不同土壤间有明显差异。我们发现氨释放量和种子萌发率之间存在显著的相关性(r2=0.96)。随着氨释放量从0到50mg N kg-1增加,种子萌发率逐渐降低,当氨释放量高于50mg N kg-1时,种子萌发完全受到抑制。总结出当土壤粘土含量低于15%,CEC低于10cmol kg-1和BC低于2.5cmol kg-1 pH-1低于时,更可能发生氨的大量挥发。 (3)土壤酸化能显著提高土壤中速效氮含量,对旱稻生长有显著促进作用。当土壤用50mL 0.05mol L-1的硫酸酸化后,土壤中铵态氮和硝态氮含量显著增加(相对于没有酸化的土壤,分别增加了5.5和1.5倍)。降低土壤pH值对土壤中的总碳、总氮、有效磷和钾、交换性铝和钠、活性铁和锰、阳离子交换量均没有影响。土壤经过酸化后,土壤中的交换性镁和钙浓度显著增加,但是在叶片中相应元素的浓度并没有增加。在酸化处理中,叶片中锌、硫、铝和铜含量增加,而铁、锰和钼含量没有增加。施用氮肥使旱稻生长量和氮积累量显著增加,但是硫酸铵作为氮肥时,旱稻的生长量和植株地上部氮积累量要显著高于尿素处理。土壤酸化也能增加旱稻生长量和植株地上部分氮积累量,但是随着施氮量的增加,土壤酸化处理对旱稻生长的影响逐渐降低。当尿素作为氮肥时,土壤酸化使植株生长和氮积累的增加量显著高于硫酸铵处理。 (4)尿素与土壤混合施肥法、尿素深施和大颗粒尿素深施都能显著增加旱稻的株高、茎蘖数、SPAD值、叶面积和总生物量,虽然在大颗粒尿素深施处理中,旱稻生长量最大,但是以上施肥方法间并没有显著差异。当用硫酸铵作为氮肥时,能显著增加旱稻的株高、茎蘖数、SPAD值、叶面积和总生物量,各施肥方法处理间没有差异,但是各生长参数和地上部分氮的积累量均要显著高于施用尿素的处理。在大田微区条件下,尿素深施和大颗粒尿素分别使旱稻稻谷产量增加了41%和49%。 本研究表明,随着旱稻连作土壤pH值升高而造成土壤供氮能力的降低可能是连作旱稻产量降低的原因之一。土壤pH值的升高使尿素通过氨挥发损失的量增加,从而抑制旱稻种子的萌发和幼苗的生长。在实际生产中,可以采用合适的氮肥管理措施改善旱稻的生长。
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