稻田土壤供氮机理及水稻氮肥优化施用研究

本文以稻田土壤氮素转化和水稻合理施用氮肥为研究目的,通过水稻长期定位肥料试验和水稻优化氮肥施用试验,采用室内培养,大田试验以及相关数学分析相结合的研究方法,探讨了土壤氮素供给-水稻养分吸收-水稻产量之间的相互关系。特别是采用先进的现代仪器分析技术和测定方法,比较系统地研究了土壤氮素转化机理及土壤供氮能力,取得了许多有意义的研究结果,为制定合理的水稻施肥方案,减少氮肥污染提供了理论依据。本文所获得的主要研究结果如下: 1、长期定位肥料试验结果表明,水稻产量与水稻吸氮总量、吸磷总量和吸钾总量极显著相关(R2分别为0.7353**,0.5461**和0.5599**),其中产量与吸氮总量的相关系数最高,说明氮素营养水平直接影响水稻产量的可信度高。对土壤养分供应状况的分析表明,随着种稻季数的增加,缺肥区土壤所缺养分的土壤供应能力明显下降,从而影响对水稻生长而导致减产。与NPK处理比较,不施N肥处理（PK）从第一季起引起减产:不施P肥处理（NK）从第八季开始减产;不施K肥处理（NP）从第三季开始减产。试验田肥力水平在当地具有代表性,试验结果表明水稻重视N、P、K肥施用具有紧迫性。不同施肥处理还明显影响了水稻养分吸收利用率,水稻氮内部利用效率（IEN）范围在42～94kg kg-1之间,磷（IEP）在128～457kg kg-1之间,钾（IEK）在66～109kg kg-1之间。 2、土壤微生物生态特征受多种因素的影响。本文的研究结果表明,同NPK配施处理相比较缺肥处理降低了土壤微生物量N,使微生物量C/N比增加。另外,对照（CK）微生物量N可以维持在较高水平,可见平衡施肥或土壤养分的平衡供应对于维持土壤微生物量N水平是有益的。Biolog测试表明,在32h之内,AWCD值很小,几乎没有变化。此后微生物活性增强,以NPK配施处理的AWCD值最高,CK其次,不平衡施肥处理（NP、PK、NK）相对最低。说明平衡施肥处理对维持土壤微生物活性有益。在连续种植水稻条件下,水稻对缺肥处理士壤所缺养分养分库的消耗加快,这种情况明显影响了土壤微生物量和微生物活性,对土壤氮素的转化不利。 3、有机氮是土壤氮素的主要形态,一般占土壤全氮量的95%以上。土壤供氮能力是土壤肥力的一项重要的指标。对稻田土壤的有机氮组分研究的结果表明,经过6年双季稻种植,施氮区土壤全氮和酸解总氮量基本不变,只有缺氮区土壤酸解总氮明显下降。与不平衡施肥比较,NPK处理保持了较高的酸解铵态氮和酸解未知态氮水平,同时保持了较高的水稻产量和水稻吸