轮作模式对胡麻生长发育及土壤-作物氮平衡的影响

作     者：赵邦庆 

作者单位：甘肃农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高玉红

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：胡麻 干物质 氮素 产量 氮平衡 

摘      要：胡麻是我国主要油料作物之一,具有很高的营养价值。合理的种植制度是提高资源利用效率,促进作物产量形成,改善作物品质的重要手段之一。本研究于2019-2020年在2013年长期定位轮作试验的基础上进行的,试验研究了13种不同的轮作模式:胡麻连作(FFFF)、胡麻-小麦-马铃薯-胡麻(FWPF)、小麦-马铃薯-胡麻-胡麻(WPFF)、马铃薯-胡麻-胡麻-小麦(PFFW)、胡麻-胡麻-小麦-马铃薯(FFWP)、小麦-胡麻-马铃薯-胡麻(WFPF)、胡麻-马铃薯-胡麻-小麦(FPFW)、马铃薯-胡麻-小麦-胡麻(PFWF)、胡麻-小麦-胡麻-马铃薯(FWFP)、小麦-马铃薯-小麦-胡麻(WPWF)、马铃薯-小麦-胡麻-小麦(PWFW)、小麦-胡麻-小麦-马铃薯(WFWP)和胡麻-小麦-马铃薯-小麦(FWPF)对正茬胡麻生长发育、干物质积累、养分吸收、产量和土壤氮素含量以及氮平衡的影响,得出以下主要结论:1、不同轮作模式及作物茬口种类显著影响胡麻生长发育状况。与连作相比,胡麻与小麦和马铃薯轮作显著增加了胡麻的株高、茎粗、叶面积和干物质积累量。WP(F)F和PW(F)W、FWP(F)轮作处理胡麻植株干物质积累量和氮素含量显著高于当季其他处理,胡麻前茬以马铃薯茬口效应优于小麦优于胡麻。2、不同轮作模式显著影响胡麻田土壤全氮含量。播种前,0-10cm土层土壤全氮含量PW(F)W处理较休闲显著增加35.51%(2019),FWP(F)处理较连作显著增加8.27%(2020年);收获后,PF(F)W处理(2019)和WPF(F)处理(2020)均显著降低了30-60cm土层土壤全氮含量,增加了60-90cm土层土壤全氮含量。FP(F)W和PFW(F)处理显著增加了土壤全氮储量。3、轮作处理可显著增加部分土层土壤NH-N和NO-N含量。播前,0-10cm和10-30cm土层土壤NH-N含量在WP(F)F处理(2019)和WPF(F)处理(2020)下均显著高于连作,分别较连作高出9.16%-42.18%和13.67%-22.76%;收获后,则为FP(F)W和PF(F)W处理显著高于连作,10cm以下土层土壤NO-N含量则为WP(F)F和FWP(F)处理显著高于连作和其他轮作处理。4、胡麻与小麦和马铃薯轮作显著增加了胡麻分茎数、分枝数、有效蒴果数、千粒重和籽粒产量。其中,两个生长季节内,各轮作处理籽粒产量分别较连作增加了15.65%～62.33%(2019)和17.95%～54.75%(2020),且FWP(F)轮作模式较其他轮作模式显著高出10.22%～11.23%。小麦茬和马铃薯茬口处理下胡麻的分茎数较胡麻茬口平均增加了23.40%和33.33%;分枝数平均增加了19.72%和24.06%;蒴果数平均增加了22.72%和32.33%;千粒重平均提高了6.05%和8.50%。籽粒产量平均增加了48.58%和45.83%。5、不同轮作模式显著影响胡麻氮素吸收以及氮素盈余和平衡。各轮作处理较连作均显著降低了氮素盈余,两年内均表现为马铃薯茬小麦茬胡麻茬。氮肥偏生产力表现为轮作处理较连作提高了15.68%～82.49%,小麦茬口和马铃薯茬口分别较胡麻茬口显著增加了41.69%～59.74%和39.17%～50.74%。