生物硝化抑制剂堆肥的促效机制研究

施用氮肥是农业生产中重要的增产措施之一。但由于氮肥在土壤中容易通过硝化作用而损失,导致氮肥利用率降低与环境污染。因此本研究通过研究具有生物硝化抑制效果的高粱秸杆与有机废弃物进行堆肥,并用于大田试验测定了这种堆肥对玉米生长、产量形成及氮肥利用率的影响,旨在为农业生产中“有机替代、减氮增效”提供理论与实践依据。种植高粱,收获高粱秸杆,与鸡粪进行堆制,然后用于田间实验,设5个处理1)不施氮肥对照(N0);2)100%有机氮肥处理(100%N);3)100%有机氮肥含生物硝化抑制剂处理(100%N+NP);4)减有机氮肥25%处理(75%N);5)减有机氮25%含生物硝化抑制剂处理(75%N+NP)。在玉米生长期测定农艺性状和产量构成等指标。施用含有生物硝化抑制剂的有机氮肥比施用普通有机氮肥,对玉米增产效果平均可达到12%。经济效益增加9.8%。对玉米农艺性状也有明显的促进作用,株高增加8.6%,穗长增加0.4%,千粒重增加3.6%。尤其是75%N+NP对玉米农艺性状改善效果最好。从绝对产量上看,75%N+NP的产量与100%N+NP产量差异不显著。在本实验条件下,相比较普通有机肥处理,施用含有生物硝化抑制剂的有机肥显著提高玉米产量和氮肥利用率,而且在正常施肥水平上减25%后,含有生物硝化抑制剂的有机肥效果最显著,说明施用含有生物硝化抑制剂的有机肥可以实现农业生产上“有机替代与减氮增效”的目标。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言2
1材料与方法2
1.1试验点土壤类型2
1.2供试肥料和作物2
1.3实验设计3
1.4数据处理及计算
2 结果与分析4
2,1不同处理对玉米产量相关性状的影响4
2.2不同处理对玉米产量的影响5
2,3不同施肥处理的投入产出分析7
3 讨论与结论8
致谢8
参考文献 8
生物硝化抑制剂堆肥的促效机制研究
引言
引言
氮素是作物生长所需要的最大量的矿质营养元素,对作物高产起着至关重要的作用,我国是氮肥消费大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
国,占世界氮肥消费总量的32% [1]。氮肥在土壤中容易通过硝化、反硝化作用而损失,致使氮肥利用率降低,我国氮肥利用率平均不到35%,远低于发达国家[2]。氮肥的过量施用不仅引起经济效益的损失而且对环境造成污染。据估计氮肥利用率提高1%,全球每年至少可以在肥料花费上节约2.34×108美元[3]。而且我国氮肥过量施用现象严重,全国过量施氮面积已占播种面积的20%[4]。因此,如何提高氮肥利用率是促进农业可持续发展的一个重要问题。
氮肥增效剂是一类影响土壤微生物对氮肥的转化,降低氮素损失的物质[57]。早在20 世纪50 年代中期美国已率先开展了人工合成氮肥增效剂的研究。日本 德国 前苏联和印度等国在这方面做了很多研究,其中日本筛选的品种最多,如硫脲(Thiouretv)、4胺1, 2, 4三氮唑(ATC)、2胺4氯6甲基嘧啶(AM)和 2磺胺噻唑(ST)等[89]。德国巴士浮BASF公司生产的 DMPP 在氮肥中添加 1%的用量便可获得较好的硝化抑制效果[1011]。20世纪末,中国科学院沈阳应用生态研究所解决了氮肥增效剂在铵态氮肥中添加的难题,为我国减氮增效提供了可行性操作的前提[1213]。但是这些人工合成的氮肥增效剂均带有一定的未知的毒性,因此目前很多国家都在寻找生物硝化抑制剂来控制土壤铵态氮转化为硝态氮,延长铵态氮在土壤中停留的时间[1419]。但是有关的应用研究还很少。
我国是世界上玉米生产大国, 约占世界玉米种植面积的21.4%[20]。为进一步提高玉米的氮肥利用率,本试验利用一种能够合成生物硝化抑制剂的高粱品种,以其秸杆与有机废弃物进行堆肥,并适量减少施肥的情况下,验证其施用效果,为农业生产上“有机替代与减氮增效”提供理论和实践依据。
1 材料与方法
1.1.试验点土壤类型
试验在江苏省长江南北地区开展,实验地土壤基本农化性状见表1
表1 供试土壤基本理化性质
Table 1 Physical and chemical characteristics of soils under experiments
试验地点
Sites
土壤类型
Soil type
pH
有机质
(gkg 1)
OM
全氮
(gkg 1)
TN
碱解氮
(mgkg 1)
AN
有效磷
(mgkg 1)
Available P
速效钾 (mgkg 1)
Available K
句容 Jurong
黄棕壤
6.8
10.2
1.43
97.88
9.83
59.42
溧水 Lishui
黄棕壤
6.2
12.8
1.08
84.71
12.36
79.75
新沂 Xinyi
黄潮土
7.5
11.3
0.92
83.60
11.67
62.18
1.2 供试肥料和作物
本试验供试肥料磷和钾肥分别为过磷酸钙(14% P2O5)和氯化钾(60% K2O)均为市售化肥。供试作物为玉米,品种为苏玉糯5号。
1.3实验设计
共设置5个处理:1)不施肥对照(N0);2)100%有机肥替氮处理(100%N);3)100%有机肥替氮+生物硝化抑制剂(100%N+NP);4)有机肥减氮25%处理(75%N);5)有机肥减氮25%+生物硝化抑制剂处理(75%N+NP)。每个处理重复三次,小区面积为4×8=32 m2,随机区组布置。施肥方式:全部的磷肥、钾肥及50%的氮肥作基肥施入土壤,有机肥均匀施用于土壤,施肥后对土壤进行翻耕;其余50%的氮肥在玉米大喇叭口期进行追施。大田试验所用肥料,氮肥的施肥量与当地习惯施氮量保持一致,除氮肥外的其余肥料各处理间保持一致,肥料品种及施肥量列于表2。小区间分别开沟打埂防止水肥串行。各年播种、追肥、收获时间及生育期见表3。
表2试验肥料投入
Table 2 Fertilizer application rate
试验地点
Site

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