控释肥对坡耕地小麦-玉米生长及径流氮、磷养分流失的影响
坡耕地养分流失一方面造成了土壤质量退化、作物产量下降，另一方面更加剧了农业面源污染，并直接威胁到居民饮用水安全。因此，寻找一种既能减少坡耕地养分流失又能保障农业可持续发展的措施至关重要。本研究从控制养分流失的源头出发，兼顾作物生长及粮食安全，以控释肥对坡耕地氮、磷养分流失及坡耕地小麦、玉米生长的影响为主要研究内容。在自然降雨、不同坡度条件下，采用控释肥料与普通肥料相对照的手段，研究了坡耕地养分流失条件下，控释肥对小麦生长的影响;控释肥对玉米生长的影响;控释肥对不同坡度下坡面径流氮、磷养分流失的影响;控释肥对坡耕地养分在土壤剖面中淋失的影响。主要研究结论如下:
1、在4个不同坡度，相同施肥和管理条件下，以普通复合肥为对照，研究了控释复合肥对冬小麦生理特性、产量及品质的影响。结果表明:相同施肥量的控释肥能提高小麦生长后期叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr);改善了小麦叶片荧光动力学参数;维持了小麦叶片较高的硝酸还原酶活性(NRA)和抗氧化酶活性(SOD、POD与CAT);显著提高了小麦穗粒数、千粒重和产量，小麦增产9.3％～13.3％;显著增加了小麦植株氮、磷、钾积累量和干物质积累;不同程度提高了小麦籽粒蛋白质、粗淀粉和粗脂肪含量。
2、在3个不同坡度，相同施肥和管理条件下，以普通尿素和普通复合肥为对照，研究了控释尿素和控释复合肥对夏玉米生理特性、产量及品质的影响。结果表明:相同施肥量的控释肥能提高玉米生长后期叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr);改善了玉米叶片荧光动力学参数;明显维持了玉米灌浆期叶片的抗氧化酶活性和叶片较高的硝酸还原酶活性(NRA）;显著改善了玉米的生物量、农艺学性状和籽粒产量。三个坡度下，CRF处理较CCF处理增产10.0％～11.8％，CRU处理较CU处理增产7.3％～11.6％;控释肥显著提高了玉米植株氮积累量以及氮素回收率;同时控释尿素与控释复合肥促进了氮素向籽粒的转移，不同程度提高了小麦籽粒蛋白质、粗淀粉、粗脂肪、维生素和可溶性糖含量。此外，随着坡度的增大，各施肥处理玉米叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、硝酸还原酶活性(NRA)、抗氧化酶活性、植株中氮积累量、生物学性状和产量、品质等均有不同程度的降低，但以控释尿素与控释复合肥处理降低幅度最小。
3、2011年6月～9月整个夏玉米生长季，在天然降雨条件下，研究了不同坡度下，施用普通尿素和控释尿素与普通复合肥和纯控释肥对地表径流液和径流泥沙中氮、磷流失的影响。结果表明，坡耕地氮、磷流失受肥料种类、降雨强度、降雨时间与坡度大小的综合影响。普通尿素与普通复合肥中的氮、磷主要以颗粒态形式流失，在前期降雨中流失量最大，后期降雨中流失量迅速减少。控释尿素与控释复合肥中的氮素在前期降雨流失较少，后期降雨过程中逐渐增加。普通尿素与普通复合肥中的可溶性氮与可溶性磷在降雨中期流失量达到最大，其中NO3--N是可溶性氮流失的主要形态。而控释尿素与控释复合肥中可溶性氮流失量在降雨中期则显著低于普通尿素与普通复合肥，在降雨后期有所升高。整个生育期内，控释尿素与控释复合肥显著减少了颗粒态氮、颗粒态磷以及可溶性氮与可溶性磷的流失，从而显著减少了总氮含量和总磷含量的流失。三个坡度下，控释尿素的氮素流失率较普通尿素降低2.7％～3.4％，控释复合肥的氮素流失率较普通复合肥降低2.1％～2.4％。控释尿素处理的总磷流失量较普通尿素处理的总磷流失量降低4.1％～11.3％，控释复合肥处理总磷流失量较普通复合肥处理降低29.1％～39.2％。随坡度增大，不同施肥处理的各种形态的氮、磷流失量明显增大，但以控释尿素与控释复合肥增大幅度最小。
4、与普通复合肥相比，控释复合肥处理能明显降低氮、磷在坡耕地土壤剖面下层的积累。同一坡度下，0～40cm土壤中控释尿素与控释复合肥处理的氮、磷含量显著高于普通尿素和普通复合肥处理，但在更深土壤剖面中低于普通肥料处理。同时，控释尿素与控释复合肥处理土壤的氮素依存率明显低于普通尿素和普通复合肥处理。
控释肥;坡耕地;小麦;玉米;养分流失;生长发育;土壤剖面
山东农业大学
硕士
植物营养学
董元杰
2013
中文
S145.6;S512.1;S513
72
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）