河西绿洲灌区秸秆覆盖下施氮及小麦间作玉米对农田土壤碳氮的影响
Effects of Nitrogen Supply Levels and Wheat Intercropping Maize on Soil Carbon and Nitrogen of Straw Mulching Farmland in Hexi Oasis Irrigation Area
碳、氮不仅是生物体必需的营养元素,也是重要的生态元素。随着全球气候和环境变化,保护性耕作及土壤碳氮研究成为了目前全世界广泛关注的问题。小麦、玉米是河西绿洲灌区主要粮食作物,小麦/玉米间作是河西绿洲灌区重要的多熟种植模式,为了解单作与小麦/玉米间作体系土壤碳氮变化规律,本文通过2011年在甘肃省石羊河流域甘肃农业大学武威试验站布置的实验,分别研究了施氮N0、N140、N221、N300(折合纯氮0、140、221、300kghm-2)对秸秆覆盖下单作小麦、单作玉米和小麦/玉米间作收后土壤碳氮的影响,获得如下主要结果：1.在甘肃省石羊河流域秸秆覆盖农田中,同一施氮水平下,单作小麦土壤有机碳和全氮含量最高,单作玉米次之,间作玉米带较低,间作小麦带最低,单作小麦土壤有机碳和全氮含量分别比单做玉米、间作玉米带和间作小麦带高3.8%和1.1%、4.1%和6.7%、9.4%和8.8%。2.在秸秆覆盖小麦/玉米间作体系农田中,在一定的施氮范围内,随着施氮量的增加,土壤有机碳和全氮含量明显增加,当施氮量>140kgNhm-2时,土壤有机碳有下降趋势,且随施氮量的增加而减小,土壤全氮含量不在随施氮量的增加而变化。3.在秸秆覆盖小麦/玉米间作体系农田中,土壤硝态氮向深层的运移量随施氮量增加而增加,在100-120cm土层,与不施氮相比,施氮300kgNhm-2硝态氮积累量单作小麦增加9.3kghm-2,单作玉米增加10.3kg hm-2,间作小麦带增加1.3kghm-2间作玉米带增加4.1kghm-2。在同一种植模式下,施氮量对除60-80cm土层硝态氮含量影响不明显外,其余各土层土壤硝态氮含量随施氮量的增加而增加。4.在同一种植模式下,土壤硝态氮含量垂直分布表现为表层最高,为5.47mg·kg-1,60-80cm土层硝态氮含量最低,为1.81mg·kg-1而在80-120cm土层,硝态氮含量随着土层增加而缓慢增加。土壤硝态氮含量的垂直分布特征表现为：随着土层的增加呈现出先减少后增加的趋势。5.单作小麦中,在一定施氮范围内,小麦籽粒产量和水分利用效率随施氮量增加而增加,当施氮量超过一定范围是籽粒产量和水分利用效率会降低,施氮221kgNhm-2时籽粒产量和水分利用效率最高；单作玉米和小麦/玉米间作的籽粒产量和水分利用效率随施氮量增加而增加,施氮300kgNhm-2时籽粒产量和水分利用效率最高。
- 作者：
- 俞华林
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 作物栽培学与耕作学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 张恩和
- 中图分类号：
- S512.1；S513
- 关键词：
- 秸秆覆盖；种植模式；施氮；有机碳；全氮；硝态氮；籽粒产量；水分利用效率
- Straw Mulching Farmland；Cropping patterna；Nitrogen；Organic carbon；Total nitrogen；Nitrate nitrogen；Grain yield；WUE