氮磷对旱地冬小麦/夏玉米产量及水氮利用的影响

论文摘要

氮磷是作物生长的必需元素,对旱地作物优质高产有重要作用。但不合理的氮磷投入也会造成作物品质下降,资源浪费以及环境问题,制约农业的高效和可持续发展。本文采用冬小麦播前施肥,夏玉米不施肥的方式,设置不同氮磷用量田间长期定位试验,研究了我国西北旱地冬小麦/夏玉米轮作体系氮磷用量对作物干物质累积、产量形成以及水分和养分吸收利用的影响。取得的主要结论如下:1.随施氮量增加,小麦拔节期分蘖数、收获期地上部生物量和籽粒产量均增加,但收获指数增加不明显。施氮促进小麦水分累积,却降低了单位水分的产量形成效率。随施氮量增加,小麦植株水分、干物质最大累积速率和累积量增加。在收获期,水分累积量显著降低,随施氮量增加,水分损失量增加,在施氮320kg/ha时减少31.52T/ha。地上部植株、穗和籽粒干物质累积到收获期的减少程度因施氮量而异。2.与不施氮相比,施氮增加了小麦植株氮磷钾最大累积速率和累积量。随施氮量增加,植株氮素最大累积速率出现的时间提前,施氮80、160、240和320kg/ha时分别比不施氮提前40,43,57和85天。随施氮量增加,最大吸氮量生产效率下降,吸磷量生产效率上升,最大吸钾生产效率变化不明显。生长后期,施氮使小麦植株钾素损失量显著增加。3.施磷与否,冬小麦收获期地上部生物量和籽粒产量增加不明显。施磷时小麦拔节期分蘖数、地上部水分累积量增加。施磷量增加,单位水分的产量形成效率降低。到收获期,小麦植株累积的水分显著降低,随施磷量增加,水分损失量增加,施磷150kg/ha时减少28.77T/ha。地上部植株、穗和籽粒干物质累积在施磷时也显著降低。4.与不施磷相比,施磷显著增加了小麦植株氮、磷、钾最大累积速率和累积量,但各自的最大生产效率反而下降。随施磷量增加,小麦在生长后期的氮磷钾损失也显著增加。5.随种植年限和施氮量的增加,冬小麦收获后60-300cm土层中土壤水分有明显减少和向上移动的趋势。施氮量不足时,耕层以下土壤中硝态氮和铵态氮的含量减少;过量施氮时土壤硝态氮和铵态氮含量增加,并有逐年向下层淋溶的趋势。随种植年限和施磷量增加,土壤含水量和水分累积量峰值降低,土壤层次间水分变化范围增加。磷肥用量对冬小麦收获后土壤铵态氮含量影响不明显。6.小麦播前施氮量增加时,夏玉米籽粒产量增加,但随种植年限增加生物量逐年降低。小麦播前磷肥用量对夏玉米籽粒产量影响不明显。施氮量增加,夏玉米氮磷钾累积增加;施磷量增加,氮素和钾素累积降低,磷素累积无显著变化。施氮量增加,夏玉米收获后60cm以下土层含水量显著降低,而磷肥用量对土壤水分影响不明显。施氮时夏玉米收获后土壤剖面硝态氮累积峰随种植年限增加逐年下移,而磷肥用量的影响不明显;土壤剖面铵态氮含量间无显著变化,但整体上降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 试验研究的目的和意义
• 1.2 氮素对作物生长、水分养分吸收利用的影响
• 1.2.1 氮素对作物生长及养分吸收的影响
• 1.2.2 氮素对作物产量的影响
• 1.2.3 氮素对作物品质的影响
• 1.2.4 氮素在促进作物利用水分方面的作用
• 1.3 磷素对作物生长、水分养分吸收利用的影响
• 1.3.1 磷素对作物生长及养分吸收的影响
• 1.3.2 磷素对作物产量的影响
• 1.3.3 磷素对作物品质的影响
• 1.3.4 磷素在促进作物利用水分方面的作用
• 1.4 氮磷对土壤剖面矿质态氮的影响
• 1.5 存在的问题和进一步研究的方向
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 实验设计与管理
• 2.2.1 实验设计
• 2.2.2 冬小麦试验
• 2.2.3 夏玉米试验
• 2.3 样品采集与测定
• 2.3.1 植物样品采集与处理
• 2.3.2 土壤样品采样与处理
• 2.3.3 样品的测定
• 2.4 数据计算与处理
• 2.5 气象资料
• 第三章 氮肥用量对冬小麦干物质累积及产量的影响
• 3.1 氮肥用量对冬小麦收获期生物量和籽粒产量的影响
• 3.2 氮肥用量对冬小麦分蘖与成穗的影响
• 3.3 氮肥用量对冬小麦不同生长期水分累积的影响
• 3.4 氮肥用量对冬小麦不同生长期地上部干物质累积的影响
• 3.5 氮肥用量对冬小麦不同生长期穗干物质累积的影响
• 3.6 氮肥用量对冬小麦花后籽粒干物质累积的影响
• 3.7 讨论与结论
• 第四章 氮肥用量对冬小麦养分吸收利用的影响
• 4.1 氮肥用量对冬小麦氮素吸收利用的影响
• 4.1.1 氮肥用量对冬小麦不同生长期植株吸氮量的影响
• 4.1.2 氮肥用量对冬小麦不同生长期茎叶吸氮量的影响
• 4.1.3 氮肥用量对冬小麦不同生长期颖壳吸氮量的影响
• 4.1.4 氮肥用量对冬小麦花后籽粒吸氮量的影响
• 4.2 氮肥用量对冬小麦磷素吸收利用的影响
• 4.2.1 氮肥用量对冬小麦不同生长期植株吸磷量的影响
• 4.2.2 氮肥用量对冬小麦不同生长期茎叶吸磷量的影响
• 4.2.3 氮肥用量对冬小麦不同生长期颖壳吸磷量的影响
• 4.2.4 氮肥用量对冬小麦花后籽粒吸磷量的影响
• 4.3 氮肥用量对冬小麦钾素吸收利用的影响
• 4.3.1 氮肥用量对冬小麦不同生长期植株吸钾量的影响
• 4.3.2 氮肥用量对冬小麦不同生长期茎叶吸钾量的影响
• 4.3.3 氮肥用量对冬小麦不同生长期颖壳吸钾量的影响
• 4.3.4 氮肥用量对冬小麦花后籽粒吸钾量的影响
• 4.4 讨论与结论
• 第五章 磷肥用量对冬小麦干物质累积及产量的影响
• 5.1 磷肥用量对冬小麦收获期生物量和籽粒产量的影响
• 5.2 磷肥用量对冬小麦分蘖与成穗的影响
• 5.3 磷肥用量对冬小麦不同生长期水分累积的影响
• 5.4 磷肥用量对冬小麦不同生长期地上部干物质累积的影响
• 5.5 磷肥用量对冬小麦不同生长期穗干物质累积的影响
• 5.6 磷肥用量对冬小麦花后籽粒干物质累积的影响
• 5.7 讨论与结论
• 第六章 磷肥用量对冬小麦养分吸收利用的影响
• 6.1 磷肥用量对冬小麦氮素吸收利用的影响
• 6.1.1 磷肥用量对冬小麦不同生长期植株吸氮量的影响
• 6.1.2 磷肥用量对冬小麦不同生长期茎叶吸氮量的影响
• 6.1.3 磷肥用量对冬小麦不同生长期颖壳吸氮量的影响
• 6.1.4 磷肥用量对冬小麦花后籽粒吸氮量的影响
• 6.2 磷肥用量对冬小麦磷素吸收利用的影响
• 6.2.1 磷肥用量对冬小麦不同生长期植株吸磷量的影响
• 6.2.2 磷肥用量对冬小麦不同生长期茎叶吸磷量的影响
• 6.2.3 磷肥用量对冬小麦不同生长期颖壳吸磷量的影响
• 6.2.4 磷肥用量对冬小麦花后籽粒吸磷量的影响
• 6.3 磷肥用量对冬小麦钾素吸收利用的影响
• 6.3.1 磷肥用量对冬小麦不同生长期植株吸钾量的影响
• 6.3.2 磷肥用量对冬小麦不同生长期茎叶吸钾量的影响
• 6.3.3 磷肥用量对冬小麦不同生长期颖壳吸钾量的影响
• 6.3.4 磷肥用量对冬小麦花后籽粒吸钾量的影响
• 6.4 讨论与结论
• 第七章 氮磷用量对土壤水分和氮素累积的影响
• 7.1 氮用量对土壤水分和氮素累积的影响
• 7.1.1 氮肥用量对土壤剖面水分的影响
• 7.1.2 氮肥用量对土壤剖面硝态氮的影响
• 7.1.3 氮肥用量对土壤剖面铵态氮的影响
• 7.2 磷用量对土壤水分和氮素累积的影响
• 7.2.1 磷肥用量对土壤剖面水分的影响
• 7.2.2 磷肥用量对土壤剖面硝态氮的影响
• 7.2.3 磷肥用量对土壤剖面铵态氮的影响
• 7.3 讨论与结论
• 第八章 夏季不施肥种植玉米对旱地土壤残留养分的利用
• 8.1 不同年际夏玉米的生物量与籽粒产量
• 8.1.1 前季氮肥用量对夏玉米生物量和产量的影响
• 8.1.2 前季磷肥用量对夏玉米生物量和产量的影响
• 8.2 夏玉米对冬小麦收获后土壤残留养分的利用
• 8.2.1 夏玉米对氮素的吸收利用
• 8.2.2 夏玉米对磷素的吸收利用
• 8.2.3 夏玉米对钾素的吸收利用
• 8.3 夏玉米收获后土壤的水分和氮素残留
• 8.3.1 夏玉米收获后的土壤水分
• 8.3.2 夏玉米收获后的土壤硝态氮
• 8.3.3 夏玉米收获后的土壤铵态氮
• 8.4 讨论与结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介