收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

土壤剖面累积硝态氮的植物利用与消减潜力研究

王珏  
【摘要】: 氮素是人类提高粮食产量的巨大动力,然而经过长期不合理的氮肥投入,中国农田土壤已累积了大量的硝态氮,对地下水构成了严重威胁。如何解决土壤深层硝态氮高累积的问题备受人们专注。本研究分别采用外源15NO3--N注射法和硝态氮高累积剖面田间原位试验方法,通过不同根系植物和种植方式,设置田间微区试验和田间小区试验,对不同根系作物及种植方式对土壤中累积硝态氮的利用及残留运移趋势进行探讨,从而筛选出适宜的植物种类及种植方式,并且得出了以下结论: 1在常规田间管理条件下,15N微注射微区中,当季苜蓿-无芒雀麦、苜蓿、春玉米、鸭茅及黑杨对深层标记15N利用率分别为18.4%,14.5%,11.0%,9.5%和7.0%;苜蓿-无芒雀麦显著高于玉米、鸭茅和黑杨;玉米显著高于鸭茅和黑杨。第二年对应为11.8%,8.9%,14.6%,2.8%和7.7%,小麦-玉米15N利用率显著大于苜蓿、黑杨和鸭茅,但与苜蓿-无芒雀麦无显著性差异。两年15N总利用率对应为30.2%,23.4%,25.6%,12.3%和11.4%,苜蓿-无芒雀麦显著高于其他处理,苜蓿和小麦-玉米显著高于鸭茅和黑杨。两年连作对标记15N利用率最大的是牧草间作,作物轮作及苜蓿连作对底土硝态氮也有较高量的吸收,而林木(黑杨)则较差。 2硝态氮在土壤中移动性强,其空间有效性与作物根系的发育和分布关系密切。本试验研究发现,标记层区域作物的根长密度与作物对该区域的土壤标记硝态氮的利用率有很好的相关性。 3在微区常规水肥管理条件下,一季后,鸭茅、黑杨15NO-3-N明显下移至130cm;苜蓿-无芒雀麦、苜蓿和春玉米未发生强淋洗,仅扩散20cm左右。连作两年,标记氮向下运移较向上强,鸭茅最为强烈(下移超过110cm)。结果表明可以利用牧草间作、作物轮作及苜蓿连作避免硝态氮进一步向深层迁移累积乃至向浅层地下水迁移。 4硝态氮高累积剖面植物原位修复试验结果显示,连续种植两年总生物量黑杨、小麦-玉米、苇状羊茅、苜蓿-无芒雀麦和苜蓿分别为107.3,54.1,46.7 ,44.7和36.2kg/plot,黑杨显著高于其他处理,小麦-玉米显著高于苜蓿,三种牧草间无显著性差异。两年累计吸氮量对应为1053.4,595.4,902.3,854.3和826.1 g/plot;黑杨吸氮量显著高于其他处理,三种牧草之间没有明显差异,但显著高于小麦-玉米,在种植第二年吸氮量显著增加。本试验结果说明种植林木及牧草可以获得较高的生物量及吸氮量,牧草对土壤氮素吸收利用随种植年限而递增。 5不同植物种类及土地利用方式对土壤剖面硝态氮分布的影响有差异,土层中硝态氮在一季后,0~100cm均有所降低,生草休闲和苇状羊茅消减能力较强;100~180cm(除苇状羊茅外)均高于种植前,说明种植当季有硝态氮淋洗。第二季后,苇状羊茅土壤剖面累积氮的表观损失量最高, 0~200cm土层硝态氮含量均低于5mg/kg,显著低于生草休闲和黑杨(0~20cm例外),黑杨有较强淋洗;苜蓿第二季较第一季对剖面硝态氮消减显著。 6在通体高量积累硝态氮的土壤上,可以通过苇状羊茅、苜蓿-无芒雀麦及自然生草休闲的土地管理方式,实现土壤剖面硝态氮含量快速消减,但是自然生草仅在第一季效果较好。在必须考虑收获物经济利用条件下,故苇状羊茅和苜蓿-无芒雀麦为较优的选择,苜蓿在相对长期的修复中具有优势。


知网文化
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 杜晓宁;赵诚;宋明鸣;;稳定性同位素~(15)N质谱分析用标准样品的研制[A];第三届(2005年)同位素技术与应用学术研讨会会议文集[C];2005年
2 彭佩钦;仇少君;刘强;吴金水;侯红波;;淹水培养条件下水稻土对化肥氮的固持及氮的残留形态[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
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 习向银;烟碱氮素来源和供氮对烤烟生长、氮素吸收、烟碱含量的影响[D];中国农业大学;2005年
2 赵长盛;武汉城郊菜地土壤氮素的转化与淋失研究[D];华中农业大学;2009年
3 谢学俭;苏南稻麦轮作农田系统土壤中磷氮的流失[D];南京农业大学;2003年
4 雍太文;“麦/玉/豆”套作体系的氮素吸收利用特性及根际微生态效应研究[D];四川农业大学;2009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 潘圣刚;水稻超高产栽培及调控措施研究[D];华中农业大学;2010年
7 高占锋;~(15)N示踪方法改进及其用于瘤胃微生物蛋白合成测定的研究[D];中国农业科学院;2010年
8 焦峰;马铃薯氮素吸收分配特性及高效利用生理机制研究[D];黑龙江八一农垦大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王珏;土壤剖面累积硝态氮的植物利用与消减潜力研究[D];河北农业大学;2009年
2 刘长虹;初夏施肥对红富士苹果氮吸收分配与生长结果的影响[D];西北农林科技大学;2008年
3 侯广军;日光温室四季草莓赛娃~(15)N吸收运输与分配规律的研究[D];山东农业大学;2008年
4 张青;草莓氮素吸收同化特性与施肥技术的研究[D];山东农业大学;2005年
5 李丁丁;蔗糖、腐殖酸对平邑甜茶氮素吸收利用和分配影响研究[D];山东农业大学;2008年
6 葛建军;菜地土壤残留硝态氮的生物有效性研究[D];安徽农业大学;2009年
7 陈顺平;氮素在旱作系统作物中的吸收与转化[D];首都师范大学;2006年
8 杨志晓;南雄烟区土壤—烟株氮素循环规律及氮肥调控方式研究[D];河南农业大学;2009年
9 肖元松;土壤营养空间调控对桃植株生长及氮素吸收分配特性的影响[D];山东农业大学;2012年
10 侯森;微咸水滴灌棉田水氮利用效率研究[D];石河子大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978