王清贵论文初稿副本 2.docx
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王清贵论文初稿副本2
毕业论文（设计）
题目：
不同施肥类型对土壤、小麦
秸秆和籽粒含氮量的影响
学号：
11130901038
姓名：
王清贵
教学院：
地理与生命科学学院
专业班级：
地理科学2009级地理一班
指导教师：
薛晓辉（副教授）
完成时间：
2013年5月13日
毕节学院教务处制
不同施肥类型对土壤、小麦秸秆和籽粒含氮量的影响
作者姓名：
王清贵专业班级：
09地理
（1）班
学号：
11130901038指导教师：
薛晓辉
摘要：
本试验研究以布设在毕节市南箐的“3414”肥料实验田为依托，研究不同施肥类型下土壤、小麦秸秆和籽粒的含氮量。
实验结果表明，不施肥时，土壤含氮量为2.00gkg-1，单施氮肥时，土壤含氮量达到最大值2.02gkg-1，而单施钾肥和磷肥时，对土壤含氮量影响不明显。
化肥配合施用（NK、NP、PK、NPK）对土壤含氮量也不太明显，NPK配施时土壤含氮量为2.00gkg-1；不施肥时，秆含氮量为0.80gkg-1，单施氮肥时，秸秆含氮量为0.67gkg-1，单施磷肥时，反而使秸秆含氮量达到最大值0.80gkg-1。
化肥配合施用（NK、NP、PK、NPK）对秸秆含氮量影响不明显，NPK配施时秸秆含氮量为0.78gkg-1；不施肥时，籽粒含氮量为2.00gkg-1，单施氮肥时，籽粒含氮量为2.10gkg-1，明显呈上升趋势。
化肥配合施用（NK、NP、PK、NPK）对籽粒含氮量影响较大，尤以NK配施时，籽粒含氮量达到最大值2.36gkg-1。
总的来说，不同施肥类型对土壤、小麦秸秆和籽粒含氮量均有影响，但差异并不十分明显，籽粒含氮量略高些，尤其施含有N的有机肥，本研究对该地区农田小麦施肥和土壤利用提供参考价值。
该地区农田小麦氮肥利用量和土壤质量评估有参考价值。
关键词：
施肥；土壤；秸秆；籽粒；含氮量
OfdifferentfertilizationTypesoil,wheatstrawandgrainnitrogencontent
Candidate:
WangQingguiMajor:
09Geography1class
StudentNo.:
11130901038Advisor:
XueXiaohui
Abstract：
InthispilotstudylaidinBijieCity,SouthQing"3414"fertilizerexperimentalfieldasthebasistostudythesoilunderdifferentfertilizertypes,wheatstrawandgrainnitrogencontent.Experimentalresultsshowthatnofertilizer,soilnitrogencontentof2.00gkg-1,Nfertilizer,soilnitrogencontentuptoamaximumof2.02gkg-1,single-potassiumfertilizerandphosphatefertilizer,nitrogenlevelsinthenotobvious.Chemicalfertilizer（NK,NP,PK,NPK）onsoilnitrogencontentlessobvious,theNPKwithShisoilnitrogencontentof2.00gkg-1;nofertilizer,strawnitrogencontentof0.80gkg-1,Nfertilizer,strawnitrogencontentof0.67gkg-1theonlyphosphorousfertilizer,buttomakethestrawnitrogencontentreachesmaximumvalueof0.80gkg-1.Chemicalfertilizer（NK,NP,PK,NPK）didnotaffectsignificantlythestrawnitrogencontent,theNPKwithfacilitiesstrawnitrogencontentof0.78gkg-1;nofertilizer,grainnitrogencontentof2.00gkg-1Nfertilizer,grainnitrogencontentof2.10gkg-1,significantupwardtrend.Chemicalfertilizer（NK,NP,PK,NPK）onthegrainnitrogencontent,especiallyNKfertilizer,grainnitrogencontentreachesmaximumvalueof2.36gkg-1.Ingeneral,thedifferenttypesoffertilizationonsoil,wheatstrawandgrainnitrogen-containingvolumeinfluential,butthedifferenceisnotveryobvious,grainnitrogencontentslightlyhigher,especiallyShiN-containingorganicfertilizer,thestudyoftheregionfarmlandofwheatfertilizationandsoilusereferencevalue.Intheareaoffarmlandwheatnitrogenutilizationandsoilqualityassessmentreferencevalue.
Keywords:
fertilization;soils;straw;grain;nitrogencontent
目录
引言2
1.试验区概况6
2.材料与方法6
2.1实验设计6
2.2样品采集7
2.3样品的处理与测定7
2.4数据分析与处理7
3.结果分析8
3.1不同施肥类型对土壤全氮量的影响8
3.2不同施肥类型对小麦秸秆含氮量的影响8
3.3不同施肥类型对小麦麦粒含氮量的影响9
4.结论与讨论10
参考文献11
致谢13
引言
小麦是世界三大粮食作物之一，在解决温饱问题和推动经济方面发挥着不可替代的作用，许多国家都在对小麦的产量以及品质方面进行着研究。
我国是世界上的农业大国，国家统计局12月初公布了2011年我国粮食生产情况。
初步统计，2011年全国粮食总产量达到57121万吨，比2010年增产2473万吨，增长4.5%。
我国小麦总产量11792万吨，比去年增产274万吨，增长2.4%，小麦的需求量在市场上一直处于稳步上升。
新中国成立以来，贵州小麦生产有很大的发展，1949年全省小麦种植面积只有5.73万公顷，单产577.5kghm-2，总产3311万kg；1989年小麦种植面积达38.2万公顷，单产1260kghm-2，总产48132万kg；1998年发展到60.5万公顷，单产1800kghm-2,总产108808万kg，50年间面积扩大了10.5倍，总产增加32.86倍。
尽管如此,贵州小麦的单产水平仍较低，其主要原因是：
耕作粗放，重大季，轻小季的思想较浓，除高产示范栽培外，一般是无肥栽培，不加管理。
其次在栽培方式上,，除少量稻、麦轮作外，旱地均与玉米、烤烟、薯类间或分带轮作。
贵州多云寡照的气候条件也是影响小麦产量低和品质差的重要原因之一[1]。
毕节地区石漠化多处于偏远山区，交通不便，经济欠发达，这里的农民以农牧业为生，耕地垦殖率较高。
造成了生态环境严重恶化，可耕地在石漠化不断扩大的条件下逐年减少，许多农民只能在石缝里种点玉米杂粮，广种薄收[2]。
农耕地田少地多，主要农作物品种有水稻、小麦、玉米、烤烟等经济作物，本区小麦主要是与玉米、烤烟实行分带间套作，属套作复种两熟麦区。
首先，小麦是毕节地区的主要粮食作物之一，早在20世纪40、50年代，就开始了小麦的培育和推广。
改革开放后，小麦在毕节地区初具规模，1985年全区小麦播种面积仅为3.77×104hm2，总产量为3.665×107kg，单产为972.15kghm-2，至1995年小麦播种面积提高到12.21×104hm2，总产高达20.2×107kg，每公顷平均产量为1653.75kg[3]，到2007年，小麦单产为2128.5kghm-2。
从中可看出，尽管小麦的产有所提升，但和其他地区高产小麦相比，存在较大差距。
主要表现为受农业生产条件差等诸多因素制约，农业综合生产能力低，抵御自然灾害能力弱，农业和农村发展能力迟缓，在土壤肥力、施肥技术等方面不科学。
因此进一步挖掘该地区小麦的增长潜力，提高小麦的品质有着重要的意义。
其次，随着市场经济的发展和人民生活水平的提高，消费者对小麦品质提出了更高的要求,品质改良已成为小麦育种的重要目标，因此引进、发掘、利用小麦的优异种质资源,对选育高产、优质小麦新品种、加快品种改良、提高育种效率起着重要的作用。
小麦单产的提高，与诸多因素有关，如气候条件、土壤水分和肥力、小麦品种、施肥方式、栽培模式等因素的影响。
这些因素中，施肥方式是最难掌握的因素之一，它与肥料的多少，肥料元素的构成等有关。
氮肥利用率就是一项重要的指标之一，氮肥含有作物营养元素氮的化肥。
元素氮对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。
氮还能帮助作物分殖。
施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。
如何让小麦最大限度地吸收肥料，提高氮肥利用率成为众多专家学者亟需解决的问题。
肥料是植物高产、优质的保证，是植物的粮食，在植物生产中起重要的作用。
据联合国粮农组织（FAO）统计,化肥的增产作用约占农作物增产的50%；著名育种家NomanE.Borlang1994年全面分析了20世纪以来农业生产发展中的相关因素表明,全世界作物产量增加的一半来自化肥[4]。
肥料首先为植物提供养分，满足植物对养分的需求。
其次，有机肥料可以改良土壤理性和生物学特性，有利于提高土壤肥力[5]。
许多学者认为，氮、磷、钾素是小麦生长发育所必需的三大营养元素，氮在小麦体内具有多方面的营养作用，磷对养分的协调有不可取代的作用，钾素对小麦的影响主要表现在品质上，保持一定的氮磷钾比，才能获得小麦的优质适产。
从我国的农田养分状况来看，缺磷的土壤往往也可能缺氮，尤其是在目前的高产和超高产栽培中磷和氮钾及其他元素的配合，能够明显提高作物产量和磷肥的利用效率。
钾素对植物的生长也是比较重要，钾能调节细胞水势、促进光合作用、增加光合产物的积累，促进光合产物的运输以及作物氮代谢，还能提高植物的抗逆性、改变作物品质[6]。
为了科学合理地施用氮磷钾肥，提高肥料利用效率，成为提高小麦产量的重要依据。
其中高凤云、徐广辉等学者经过实验测算得出，施氮比不施氮相比，可显著增加小麦的穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重，N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2比N0P2K2处理穗数每公顷增至69.4～120.4万穗，每穗实粒数增4.9～7.3粒，结实率增2.8%～10.9%，千粒重增1.5～3g，其中以N2P2K2处理增加最多，随着施氮量的增加N3P2K2的穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重较N2P2K2呈下降趋势[7]。
而且小麦的株高、叶面积指数、干物质积累、茎孽动态也与施氮肥关系密切，赵九红、赵明海等学者认为，在小麦高产群体质量栽培中,应通过合理施氮控制高峰苗及后期叶面积指数,提高成穗率、可孕花率、充实率。
植株体内的全氮、磷、钾含量与氮素水平有关。
合理的用氮量形成土壤中理想的氮、磷、钾比例,有利于植株对磷钾的吸收,使植株生长平稳[8]。
总体上，有机无机均衡配施均能较大程度提高小麦产量，在南方红壤上，控制N肥施用，增施PK肥对于提高小麦产量具有重要作用[9]。
不同养分的平衡供应是提高土壤肥力，增加粮食产量，减少肥料对环境的影响，实现双赢目的的有效手段。
养分平衡不仅包括植物所需化学营养元素的平衡，还包括土壤微生物所需能源物质和营养物质的平衡。
有机物料与无机化肥配施是达到土壤养分平衡的重要措施。
施用氮肥是农业生产中最重要的增产措施之一。
氮肥的利用率与施氮量密切相关,氮肥的利用率随施氮量的增加显著下降,而其损失率和土壤的残留率却呈上升的趋势。
其主要有三种去向:
被当季作物吸收、在土壤中以有机或无机形式残留、通过各种途径损失。
氮素不仅是小麦产量形成的主要营养元素,也是小麦籽粒蛋白质合成所必需的元素[10]。
施氮肥量对土壤中氮素含量有重要的影响。
赵秉强等研究表明,持续10年左右不施氮肥,土壤全氮多数是下降的；投入氮素化肥，土壤全氮表现出一致的明显的增加，说明化肥氮在土壤中的积累作用明显。
梁斌，赵伟等人认为，在长期不施肥土壤中施用氮肥后，施入的氮素大部分以矿质态氮形态存在，有50%所施入的氮肥淋溶到30cm以下土层。
长期有机肥配施化肥（MNPK）的土壤，由于能源物质和养分供应平衡和充足，较好地协调了氮素的固持与释放，施入的氮肥在作物生长前期被土壤微生物固持，在作物旺盛生长时期发生释放供作物吸收利用，因此其氮肥利用率（69%）显著地高于单施化肥土壤（40%）和长期不施肥土壤（5%）。
说明在长期有机无机配施土壤中，土壤微生物对氮素的固持与释放，协调了土壤供氮与作物吸氮之间的关系，增强了土壤氮素的缓冲能力，是提高作物产量及氮素利用率，减少氮素对环境的影响重要原因[11]。
刘学军等[12]研究表明,未被当季小麦利用的肥料氮主要以无机氮的形式残留于0-100cm的土体中,当施氮量分别为75、112.15、150kghm-2时,土壤残留率依次为83.3%、46.0%和58.8%，而相应的表观损失率为0.5%、38.9%和19.0%，氮肥利用率下降分别为16.0%、14.5%和13.5%。
由此可见，应严格控制氮肥施用量，否则将造成氮肥资源的大量浪费以及环境的污染问题。
施氮量对小麦产量与品质的影响。
施氮可以显著提高小麦旗叶叶绿素含量,延缓叶片衰老,提高叶片净光合速率,并延长光合功能期[13]。
氮素对小麦的小穗发育也产生重要影响,可以显著提高小穗结实率和粒重，因此氮肥可以通过影响产量形成的各要素来提高小麦产量。
许多研究表明,施氮会提高面粉蛋白质含量和蛋白质组成[14-15]。
荆奇[16]研究认为,在一定范围内,随施氮量的增加,小麦叶、茎、鞘等器官储存氮的输出量逐渐提高,向穗的运输比例增大,籽粒蛋白质含量提高。
应当指出的是,并不是氮肥施用的越多,小麦产量和蛋白质含量越高。
已有研究表明,在一定范围内籽粒产量随施氮量的增加而提高,超过一定限度后,再增施氮肥,小麦蛋白质产量和籽粒产量增加不显著。
还有蛋白质含量最高时,籽粒产量并不最高,从经济观点看,氮肥用量应在产量与品质平衡区,即最高产量至最高品质产量之间[17]。
特别是在目前化肥价格急剧上涨的情况下，精确施氮，既能降低种植成本，又能减轻农业面源污染[18]。
关于氮肥对土壤以及小麦品质的影响研究在国内已经日趋成熟，然而在毕节地区农田生态系统中这方面的研究相对较少，并且该地区生态系统比较复杂，影响因素较多。
所以在该区研究不同施肥类型对小麦的全氮利用率的影响，可以为本地区土壤耕作类型、选择不同的土壤肥料以及小麦品种的选择具有重要的参考价值。
1.试验区概况
本实验的研究地位于贵州省毕节市南箐。
毕节地区，乌蒙山腹地，川滇黔锁钥，贵州高原屋脊，长江珠江屏障。
位于贵州省西北部（东经103º36′～106º43′，北纬26º21′～27º46′，西邻云南昭通市、曲靖市，北接四川泸州市，东靠贵阳市、遵义市，南连安顺市、六盘水市。
辖毕节、大方、黔西、金沙、织金、纳雍、威宁、赫章、百里杜鹃风景名胜区1市7县1区250个乡（镇、办事处），该地区总国土面积约2.6万km2，高原山地占93.3%，垦殖指数已高达46.4%，裸石山地已达15.3万hm2以上[19]，2007年末总人口738余万人，其中农业人口663.39万人，是一个以农为主的西南山区。
，平均海拔1400米，年均日照1231小时、气温13.09℃、降雨量1129.04mm、无霜期266天，森林覆盖率35%。
四季分明，清凉宜人[20]。
毕节地区是一个是典型的雨养农业山区，属亚热带温凉湿润季风气候。
年均气温10.5～15.0℃,年降雨量848.6～1394.4mm,70%左右的降水集中在5～9月[21]。
总耕地面积约39.45×104hm2，其中旱地占80%左右[22]。
是一个典型的农业山区，喀斯特岩溶地貌面积达到2268.7km2，占土地总面积的66.5%。
毕节地区不仅是一个西南高海拔山区，而且是典型的喀斯特生态脆弱地区，毕节市内地形西高东低，气候温和、雨量充沛，约70%的降水集中在5-9月。
毕节全年气候宜人，夏季凉爽，冬无严寒、夏无酷暑，七月平均气温只有22℃，即便最冷的一月平均气温也有3℃左右。
2.材料与方法
2.1实验设计
本试验设8个处理,重复3次，共24个小区。
小区面积为4×3m。
试验设三个肥料因子（尿素、过磷酸钙和氯化钾），每个因子包括四个水平。
尿素（含N46%）全部用作底肥、过磷酸钙（含P2O512%）、氯化钾（含K2O60%）全部用作底肥。
小麦,选取优良品种（川农10号，播种量135kghm-2，每区10行，行距30cm）。
播种日期2010年10月24日。
表1试验田完全随机肥料配施试验设计
处理编号
处理
N
P
K
1
CK
0
0
0
2
N
1
0
0
3
P
0
1
0
4
K
0
0
1
5
NP
1
1
0
6
NK
1
0
1
7
PK
0
1
1
8
NPK
1
1
1
注：
0代表不施肥，1代表施用肥料。
2.2样品采集
1.小麦收获后，采集0-20cm的土壤样品。
土壤风干后，拣去土壤中肉眼可见的枯枝落叶，并过土筛制成待测土样备用。
2.每个小区割取1m长的小麦植株，称重后，分别将秸秆和籽粒进行烘干，用粉碎机将其粉碎，分区装取。
2.3样品的处理与测定
1.土壤全氮的测定：
称取各区风干土样0.65g左右，加混合加速剂（100gK2SO4、10gCuSO4.5H2O和1gSe粉混合研磨，通过0.25nm号筛充分混匀），用5ml浓硫酸消煮，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解反应，转化为氨与硫酸结合成硫酸铵，通过凯氏定氮法，将碱化后蒸馏出来的氨用20g/L硼酸吸收，以0.02mol/L硫酸溶液滴定，求出土壤全氮含量。
2.植物全氮的测定：
称取各区已磨细烘干的植物样品（秸秆粉末为0.7g左右，籽粒粉末为0.4g），用5ml浓硫酸消煮，以0.02mol/L硫酸溶液滴定，运用凯氏定氮仪测定小麦秸秆含氮量。
2.4数据分析与处理
通过Word文档制作表，然后用Excel进行制图。
3.结果分析
3.1不同施肥类型对土壤全氮量的影响
在不施肥的情况下，土壤含氮量为2.01gkg-1（图1）。
单施氮肥土壤含氮量为2.03gkg-1，比不施肥提高了4.51%，单施磷肥土壤含氮量为1.93gkg-1，比不施肥降低了15.55%，单施钾肥土壤含氮量为1.87gkg-1，比不施肥降低了27.3%。
在缺素情况下，施用氮肥和磷肥，土壤含氮量为1.88gkg-1，比单施氮肥降低了25.36%，比单施磷肥降低了9.43%，比单施钾肥提高了1.81%。
施用氮肥和钾肥，土壤含氮量为1.80gkg-1，比单施氮肥降低了45.52%，比单施磷肥降低了23.99%，比单施钾肥降低了12.31%。
施用磷肥和钾肥，土壤含氮量为1.87gkg-1，比单施氮肥提高了31.63%，比单施磷肥降低了10.78%，比单施钾肥提高了0.50%。
氮、磷、钾肥配施的情况下土壤含氮量为2.01gkg-1，比单施氮肥提高了3.98%，比单施磷肥提高了15.51%，比单施钾肥提高了25.99%。
比施用氮肥和磷肥提高了24.31%，比施用氮肥和钾肥提高了36.95%，比施用磷肥和钾肥提高了25.53%。
缺素情况下与不施肥相比较，土壤含氮量呈现递减的趋势，单施氮肥和不施肥相比，土壤含氮量呈现增加的趋势，单施钾肥和磷肥土壤含氮量呈现递减的趋势。
氮、磷、钾肥的配施与不施肥相比土壤含氮量呈现递增的趋势，与缺素相比呈现明显的递增趋势，说明氮、磷、钾肥的配施能提高土壤的含氮量。
图1不同施肥类型与土壤含氮量的关系
3.2不同施肥类型对小麦秸秆含氮量的影响
在不施肥的情况下，小麦秸秆含氮量为0.81gkg-1（图2）。
单施氮肥小麦秸秆含氮量为0.68gkg-1，比不施肥降低了10.48%，单施磷肥小麦秸秆含氮量为0.80gkg-1，比不施肥提高了0.02%，单施钾肥小麦秸秆含氮量为0.62gkg-1，比不施肥降低了15.11%。
在缺素情况下，施用氮肥和磷肥，小麦秸秆含氮量为0.73gkg-1，比单施氮肥提高了3.62%，比单施磷肥降低了6.39%，比单施钾肥提高了6.72%。
施用氮肥和钾肥，小麦秸秆含氮量为0.74gkg-1，比单施氮肥提高了4.02%，比单施磷肥降低了5.52%，比单施钾肥提高了7.09%。
施用磷肥和钾肥，小麦秸秆含氮量为0.71gkg-1，比单施氮肥提高了7.24%，比单施磷肥降低了16.46%，比单施钾肥提高了10.04%。
氮、磷、钾肥配施的情况下小麦秸秆含氮量为0.78gkg-1，比单施氮肥提高了7.24%，比单施磷肥降低了1.7%，比单施钾肥提高了10.04%。
比施用氮肥和磷肥提高了3.9%，比施用氮肥和钾肥提高了2.22%，比施用磷肥和钾肥提高了4.93%。
缺素情况下与单施氮、磷、钾肥相比较，小麦秸秆含氮量呈现增加的趋势，氮磷钾肥的配施与缺素和单施氮、磷、钾肥相比，小麦秸秆含氮量呈现增加的趋势，说明氮磷钾肥的配施能提高小麦秸秆的含氮量。
图2不同施肥类型与小麦秸秆含氮量的关系
3.3不同施肥类型对小麦麦粒含氮量的影响
在不施肥的情况下，小麦麦粒含氮量为2.01gkg-1（图3）。
单施氮肥小麦秸秆含氮量为2.10gkg-1，比不施肥提高了18.37%，单施磷肥小麦秸秆含氮量为2.03gkg-1，比不施肥提高了4.18%，单施钾肥小麦秸秆含氮量为2.00gkg-1，比不施肥降低了0.96%。
在缺素情况下，施用氮肥和磷肥，小麦秸秆含氮量为2.14gkg-1，比单施氮肥提高了9.08%，比单施磷肥提高了11.38%，比单施钾肥提高了13.94%。
施用氮肥和钾肥，小麦秸秆含氮量为2.37gkg-1，比单施氮肥提高了12.86%，比单施磷肥提高了68.83%，比单施钾肥提高了73.1%。
施用磷肥和钾肥，小麦秸秆含氮量为2.08gkg-1，比单施氮肥提高了4.03%，比单施磷肥提高了10.44%，比单施钾肥降低了15.44%。
氮、磷、钾肥配施的情况下小麦秸
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