毕业论文(农学)有机肥与化肥配施对小麦产量、品质形成及土壤养分变化的影响.pdf

山东农业大学 硕士学位论文 有机肥与化肥配施对小麦产量 品质形成及土壤养分变化的影 响 姓名 郑泽荣 申请学位级别 硕士 专业 作物栽培学与耕作学 指导教师 王振林 史春余 20040601 一l y6 0 z s g z 关于学位论文原创性和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文 是在导师指导下 独立进行科学研 究所取得的成果 对在论文研究期间给予指导 帮助和做出重要 贡献的个人或集体 均在文中明确说明 本声明的法律责任由本 人承担 本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规 定 同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质 本和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权山东农业大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可 以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名 导师签名 坦不t 日 期 y n l 5 j m 2 0 f 一6 一p g 一1 一p g 6 p n r u r e g m p n p b w g u j a m 英文缩略表 c u l t i v a ry a n n o n g15 c u l t i v a rl u m a i2 0 f r u c t o s e 6 p h o s p h o r a t e g l u c o s e 1 d i p h o s p h a t e g l u c o s e 6 d i p h o s p h a t e n i t r a t er e d u c t a s e u r e a s e g l u t e n i n m a c r o p l o y m e r n i t r o g e n p h o s p h o r u s b e f o r ew i n t e r g e t t i n gu p j o i n t i n g a n t h e s i s m a t u r i t y r v 烟农1 5 号 济麦2 0 号 6 一磷酸果糖 卜磷酸葡萄糖 6 一磷酸葡萄糖 硝酸还原酶 脲酶 麦谷蛋白大聚合体 氮 磷 冬前 起身 拔节 开花 成熟 山东农业大学硕士学位论文 摘要 试验于2 0 0 2 2 0 0 3 年在山东龙口北马镇前诸留试验点进行 试验选用 烟农1 5 号和济麦2 0 号两个强筋小麦品种 研究了有机肥与化肥配旌 单 施化肥 单施有机肥对小麦产量 品质 土壤养分含量和土壤脲酶活性以 及土壤硝态氮含量的影响 本试验主要结果如下 1 不同施肥处理对小麦产量形成的影响 高肥力土壤条件下 施肥仍然明显提高小麦产量水平 施肥对烟农 1 5 号产量的影响大于济麦2 0 号 烟农1 5 号各施肥处理产量与不施肥处 理相比 差异达到显著水平 济麦2 0 号除单施化肥1 8 7 5 k g h m 2 的处理 产量水平显著提高外 其它各施肥处理产量与不施肥处理差异不显著 但 都比不施肥处理产量提高 单施化肥和其它施肥处理相比 单施化肥的增 产作用更明显 济麦2 0 号单施化肥1 8 7 5 k g h m 2 的处理与其它处理相比 较 差异达到显著水平 烟农1 5 号单施化肥1 8 7 5 k g r t r n 2 的处理也明显 高于其它处理 小麦产量水平的提高主要在于单位面积穗数的增加 2 不同施肥处理对小麦品质形成的影响 与不旅肥处理相比较 施肥显著提高小麦籽粒蛋白质含量 但各施肥 处理间差异不显著 单施化肥的处理籽粒蛋白质含量的增加幅度大于有机 肥与化肥混合的处理 有机肥与化肥混合与单施化肥相比 小麦籽粒蛋白 质各组分含量有增加趋势 处理间差异不显著 单施化肥显著提高烟农 1 5 号麦谷蛋白大聚合体的含量 且两个单施化肥的处理间差异显著 济 麦2 0 号单施化肥和有机肥与化肥混合的处理比较 麦谷蛋白大聚合体含 量差异不显著 施肥可以提高籽粒直链淀粉 支链淀粉含量 从而提高总淀粉含量 而且 支链淀粉的提高幅度较大 从而提高了小麦淀粉的支 直比例 与 单施化肥相比 有机肥与化肥混合可以提高小麦淀粉的支 直比例 从而 实现对淀粉品质的调控 不同品种小麦籽粒容重对施肥的反应不同 施肥对济麦2 0 号籽粒容 有机肥与化肥配施对小麦产量 品质形成及土壤养分变化的影响 重的调控作用较小 除有机肥与化肥混合的处理 1 5 0 0k g h m 2 有机肥 8 2 5 k g h m 2 纯氮 籽粒容重显著降低外 其它各处理间籽粒容重差异不显著 施肥对烟农1 5 号籽粒容重调控作用较大 随施肥量增加籽粒容重有降低 趋势 单施有机肥籽粒明显降低 其它施肥处理籽粒容重增加 与单施化 肥相比 有机肥与化肥混合籽粒容重有增加的趋势 品种间比较 烟农 1 5 号籽粒容重显著大于济麦2 0 号 施肥对小麦面粉湿面筋含量的调控作用较小 烟农1 5 号各处理湿面 筋含量在3 4 0 1 3 6 1 6 之间 济麦2 0 号各处理湿面筋含量2 9 9 5 3 1 4 0 之间 变幅较小 品种间比较 烟农1 5 号湿面筋含量明显高于济麦2 0 号 施肥对面筋指数的影响两品种表现不一致 济麦2 0 号对施肥的反应 较弱 表现出相当程度的品种稳定性 面筋指数在9 6 9 8 之间 烟农1 5 号面筋指数对施肥的反应敏感 面筋指数变化较大 在7 9 9 0 之间 施肥 使烟农1 5 号面筋指数明显提高 且单施有机肥处理 有机肥与化肥配施 的处理均比单施化肥的处理提高 品种间比较 济麦2 0 号面筋指数明显 大于烟农1 5 号 施肥对面粉沉降值的调控作用较小 济麦2 0 号各处理间面粉沉降值 在4 4 6 7 4 5 7 0 m l 之间 烟农1 5 号备处理间面粉沉降值4 7 2 0 5 1 4 0 r a l 之 间 品种间比较 烟农1 5 号面粉沉降值显著大于济麦2 0 号 3 不同施肥处理对土壤养分含量及脲酶活性的影响 单施化肥1 ll k 矾匝2 的处理o 2 0 c m 土壤全氮含量一直为降低趋势 其它施肥处理o 2 0 c m 土壤全氮含量在小麦生育前期呈降低趋势 拔节后 开始上升 其中 单旄有机肥的处理o 2 0 c m 土壤全氮含量在整个生育期 内保持较高的水平 而且变化较小 单施化肥的处理在小麦生育期间全氮 含量变化较大 2 0 4 0 c m 土层土壤全氮含量呈先升高后降低再升高的趋 势 除单施化肥处理外 单施有机肥及有机肥与化肥混合使用均有利于土 壤全氮含量的提高 其中 施用有机肥处理效果最为明显 土壤有机质在小麦生育期间变化不大 施用有机肥有利于土壤有机 质的积累 单施化肥不利于土壤有机质的积累 山东农业大学硕士学位论文 不施肥处理 单施有机肥处理以及有机肥与化肥配施处理小麦生育期 间 0 2 0 c r n 土壤碱解氮含量呈先升高后降低的趋势 单施化肥处理呈先 降低后升高再降低的趋势 除冬前外 小麦各生育时期有机肥与化肥配施 的处理碱解氮含量明显高于单施化肥的处理 单施有机肥的处理在小麦整 个生育期间碱解氮含量明显高于其它处理 不施肥处理拔节期 成熟期土 壤碱解氮含量高于单簏化肥的处理 低于有机肥与化肥配旌以及单施有机 肥的处理 不同施肥处理对2 0 4 0 c m 土壤碱解氮含量的影响规律不明显 4 0 l o o e m 土壤碱解氮含量在小麦整个生育期间变化很小 各处理间差异 不显著 o 1 0 0 c m 随土层深度增加 碱解氮含量下降 0 2 0 e r a 碱解氮含 量在1 0 0 m g k g 左右 由0 2 0 c m 到2 0 4 0 c m 碱解氮含量下降迅速 2 0 4 0 c m 碱解氮含量在6 0 m g k g 左右 4 0 6 0 c m 碱解氮含量在3 5 m g k g 左 右 6 0 8 0 c r n 碱解氮含量在2 5 m g k g 左右 8 0 l o o c m 碱解氮含量在2 0 m g k g 左右 施用有机肥 有机肥与化肥配施均有利于0 4 0 土壤碱解氮的积累 而单旋化肥不利于土壤碱解氮的积累 有机肥与化肥配施有利于土壤速效磷的积累 有机肥与化肥配施的处 理 成熟期o 2 0 c m 土层土壤速效磷含量显著高于冬前或比冬前下降但差 异不显著 单施化肥的处理 成熟期o 2 0 c r n 土层土壤速效磷含量显著低 于冬前或比冬前增加但差异不显著 单施有机肥成熟期o 2 0 c m 土壤速效 磷含量显著高于冬前 成熟期施肥量相同时 有机肥与化肥配施的处理土 壤速效磷含量高于单施化肥的处理 单施有机肥的处理成熟期速效磷含量 显著高于其它处理 2 0 4 0 c m 速效磷含量与o 2 0 c m 速效磷含量变化趋势 一致 o l o o c m 土壤速效磷含量随土层加深 呈先降低后升高的趋势 8 0 一l o o c m 土壤速效磷含量高于6 0 8 0 e m 施肥显著提高成熟期植株全氮吸收量 单施化肥成熟期植株各部分全 氮含量都保持较高的水平 对于烟农1 5 号来说 施肥显著提高成熟期植 株全磷吸收量 济麦2 0 号成熟期各处理间全磷吸收量差异不显著 土壤脲酶活性随小麦生育期的进行呈增加趋势 冬前最低 成熟期达 到最高 旌肥可以显著提高土壤脲酶活性 与不施肥处理相比 各旌肥处 理土壤脲酶活性明显增加 随土层加深 土壤脲酶活性显著降低 2 0 4 0 c m 土层酶活性明显低于o 2 0 c m 土层 与单旄化肥相比 有机肥与化肥混合 有机肥与化肥配旆对小麦产量 品质形成及土壤养分变化的影响 在冬前与拔节期提高土壤脲酶活性 在起身期 成熟期则降低趋势脲酶活 性 4 不同施肥处理对土壤硝态氮积累量的影响 不施肥处理 单施有机肥处理 有机肥与化肥配施处理 1 5 0 0k g h m 2 有机肥 8 2 5k g h m 2 纯氮 o 1 0 0 c m 土壤硝态氮积累量在小麦生育期间呈 先降低后升高的趋势 冬前硝态氮积累量最高 随小麦生育期推进 硝态 氮积累量逐渐降低 拔节期达到最低 成熟期又有所增加 单施化肥的处 理 有机肥与化肥配施的处理 7 5 0k g h m 2 有机肥 5 8 5k g h m 2 纯氮 o 1 0 0 c m 硝态氮积累量在小麦生育期间里持续降低趋势 成熟期达到最 低 施肥显著增加土壤硝态氮的积累量 随施肥量降低 土壤硝态氮积累 量显著降低 与单施化肥相比 有机肥与化肥混合有降低硝态氮积累的趋 势 在施肥水平较高时 18 7 5 k g a l m 2 有机肥与化肥配施比单旋化肥显 著降低硝态氮的积累量 在施肥水平较低时 1 u k h m 2 有机肥与化肥 配旋和单旌化肥处理相比 硝态氮积累量差异不显著 成熟期各个施肥处理土壤硝态氮含量随土层加深呈先降低后升高的 趋势 不旋肥处理呈持续降低趋势 在1 8 7 5 k g h m 2 纯氮的施肥水平下 o 1 0 0 土层范围内 2 0 4 0 c m 土层土壤硝态氮含量最低 与单施化肥相比 有机肥与化肥混合显著降低深层土壤的硝态氮含量 而在n 1k g j h m 2 纯氮 的旖肥水平下 4 0 6 0 c m 硝态氮含量最低 有机肥与化肥混合和单旋化肥 相比 硝态氮含量差异不显著 关键词 冬小麦 产量 品质 有机肥 氮肥 4 山东农业大学硕士学位论文 w h e a t g r a i ny i e l d e n d u s eq u a l i t ya n d s o i ln u t r i e n t s c h a n g e i nr e l a t i o nt ot h ea p p l i c a t i o no f o r g a n i c m a n u r e m i x e dw i t hc h e m i c a lf e r t i l i z e r m a j o r c r o p c u l t i v a t i o na n d f a r m i n gs y s t e m m a s t e rc a n d i d a t e z e r u n g z h e n g s u p e r v i s o r p r o f e s s o rz h e n l i n 怕w p r o f e s s o r 讹鼬f p r o f e s s o r m i n g r u n gh e a b s t r a e t t h e e x p e r i m e n tw a s c a r r i e do u tf r o m2 0 0 2t o2 0 0 3t os t u d yt h ee f f e c to ft h ea p p l i c a t i o n o fo r g a n i cm a n u r em i x e dw i t hc h e m i c a l n i t r o g e nf e r t i l i z e ro nt h eg r a i ny i e l da n de n d u s e q u a l i t yo f w h e a t s o i ln u t r i e n t t h ed i s t r i b u t i o no f n o f n i nt h es o i lp r o f i l eo f 0 1 0 0c m i nq i a n z h u l i u l o n g k o u s h a n d o n gp r o v i n c e pr c h i n a y n l 5a n dj m 2 0 t w ot y p i c a l c u l t i v a r so f w i n t e rw h e a tc u l t i v a t e di nl o c a lc i t yw e r eu s e di nt h i ss t u d y t h em a i nr e s u l t s w e r ea sf o l l o w s 1 t h ee f f e c to f d i f f e r e n tt r e a t m e n to nw h e a t g r a i ny i e l d u n d e r h i g h y i e l dc o n d i t i o n w h e a tg r a i ny i e l dw e r es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e db ya p p l i c a t i o n o f f e r t i l i z e r t h ee f f e c t so f f e r t i l i z e ra p p l i c a t i o n o n t h e g r a i n y i e l do f y n l 5 w e r es e n s i t i v e t h a nt h a to f j m 2 0 t h e s i g n i f i c a n td i f f e r e n c eo c c u r r e di ng r a i ny i e l db e t w e e nn o f e r t i l i z e r t r e a t m e n ta n df e r t i l i z e r t r e a t m e n t s b u to n l yal i t t l ed i f f e r e n c ew a sf o u n da m o n gt h e d i f f e r e n tf e r t i l i z e rt r e a t m e n t si ny n l 5 n o s i g n i f i c a n td i f f e r e n c ew a sd e t e c t e da m o n g a l l t h et r e a t m e n t se x c e p tt h et r e a t m e n to fa p p l i c a t i o no f18 7 5 k g h m c h e m i c a ln i t r o g e n f e r t i l i z e r a sc o m p a r e dw i t ht h ea p p l i c a t i o no fo t h e rf e r t i l i z e rt r e a t m e n t t h ec h e m i c a l n i t r o g e nf e r t i l i z e rr e s u l t e di nt h em o t ei n c r e a s eo f g r a i ny i e l d t h er e s u l t sa b o v ei n d i c a t e d t h a tt h ei n c r e a s e o f g r a i ny i e l dw a sm a i n l yd u e t ot h ei n c r e a s eo f s p i k ep e rh m 2 2 t h ee f f e c to f d i f f e r e n tt r e a t m e n to nw h e a t q u a l i t y 5 有机肥与化肥配施对小麦产量 品质形成及土壤养分变化的影响 一一 t h ec o n t e n to f w h e a tg r a i np r o t e i nw a si m p r o v e dm a r k e d l yb y t h ea p p l i c a t i o no f f e r t i l i z e r b u tt h e r ew a sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ea m o n gf e r t i l i z e rt r e a t m e n t c o m p a r e dw i t ht h e a p p l i c a t i o no f c h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e r o r g a n i cm a f l u r em i x e dw i t hc h e m i c a ln i t r o g e n f e r t i l i z e rh a dh i g h e rp r o t e i nc o n t e n ta n dt h ec o n t e n to fp r o t e i nc o m p o n e n t st h ec o n t e n t o fg m pi nw h e a tk e r n e lo fy n l 5i n c r e a s e dm o r eo b v i o u s l yw i t ht h ea p p l i c a t i o no f c h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e r c o m p a r e dw i t ht h em i x e df e r t i l i z e r b u tl i r l ed i f f e r e n c ew a s d e t e c t e db e t w e e nt h e mi nj m 2 0 a p p l i c a t i o no ff e r t i l i z e ri n c r e a s e dt h ec o n t e n to fa m y l o p e c t i na n da m y l o s e w h i c h i m p r o v e dt h e s t a r c hc o n t e n t o r g a n i cm a o u r em i x e dw i t hc h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e rh a d h i g h e ra m y l o p e c t i n a m y l o s er a t i ot h a nt h ec h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e rt r e a t m e n t s t h ek e r n e lt e s tw e i g h t d r o p p e d w i t hi n c r e a s i n go f n l t r o g e n o u sf e r t i l i z e ra m o u n t f o r j m 2 0 o n l yl i t t l ed i f f e r e n c ew a sf o u n da m o n g d i f f e r e n tt r e a t m e n t se x c e p tt h et r e a t m e n to f a p p l i e dw i t h1 5 0 0 k g h m o r g a n i cm a n u r ea n d8 2 5 k g h m 2n t h a tt e s tw e i g hw a sm u c h l o w f o ry n 1 5 t h ea p p l i c a t i o no ff e r t i l i z e ri n c r e a s e dg r a i nt e s tw e i g h te x c e p to r g a n i c m a n u r et r e a t m e n t c o m p a r e dw i t ht h ea p p l i c a t i o no fc h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e r o r g a n i c m a n u r em i x e dw i t hc h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e ri n c r e a s e dg r a i nt e s tw e i g h t t h et e s t w e i g h to f y n l 5 w a s h i g h e r t h a n t h a t o fj m 2 0 f l o u rw e tg l u t e nc o n t e n tc h a n g e dv e r yl i t t l ew i t ht h ea p p l i c a t i o no ff e r t i l i z e nt h e w e tg l u t e nc o n t e n to fy n l 5w a s3 4 0 1 3 6 1 6 w h i l et h a to fj m 2 0w a sb e t w e e n 2 9 9 5 3 1 4 0 t h e t w oc u l t i v a r s o f y n l 5a n d j m 2 0 h a dd i f f e r e n te f f e c t so n g l u t e n i n d e x a b o u tt h ea p p l i c a t i o no ff e r t i l i z e r t h eg l u e ni n d e xi nj m 2 0w a s q u i t es t a b l e 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7 有机肥与化肥配施对小麦产量 品质形成及土壤养分变化的影响 i m p r o v e ds i g n i f i c a n t l yw i t ho n l yo r g a n i cm a n u r ea p p l i e d t h ec h a n g eo ft h ea v a i l a b l e p h o s p h o r u sc o n t e n ti n2 0 4 0 c ms o i lp r o f i l ei s s i m i l a rt ot h a to f0 2 0 c m t h ec o n t e n to f a v a i l a l ep h o s p h o r u sf i r s td e c r e a s e dt h e ni n c r e a s e di nt h es o i lp r o f i l eo f0 1 0 0 c m a n dt h e c o n t e n to f 8 0 1 0 0c mw a s h i g h e rt h a n6 0 8 0 c m t h eu r e a s ea c t i v i t yi ns o i lo fo 4 0 c mw i t ht h ea p p l i c a t i o no ff e r t i l i z e rw a s g r e a t e r t h a nt h a to f n o f e r t i l i z e rt r e a t m e n t t h ea c t i v i t yc h a n g e d o r d e r l yw i t ht h es e a s o nc h a n g e d a n dt h es o i ld e e p e r c o m p a r e dw i t ht h ea p p l i c a t i o no f c h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e r o r g a n i c m a n u r em i x e dw i t hc h e m i c a ln i t r o g e nf e r t i l i z e rh a d g r e 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北方人民以面食为主食 以前