不同氮肥用量对水稻生长和土壤资源有效性的影响
水稻是一种重要的粮食作物，氮肥的施用是保证水稻生长和产量的措施。本实验采用土培方法研究了不同氮肥用量对水稻生长和土壤性质的影响，结果发现随着氮肥用量的增加，水稻株高和SPAD值呈升高的趋势，且在480 kg/ha水平下达到最高，氮肥用量的增加促进了水稻生物量在茎叶的分配。另外，从整体上看，与不施氮和低氮肥用量相比，中高氮肥用量降低了土壤微生物活性；随着60 kg/ha、120 kg/ha、240 kg/ha、480 kg/ha水平的升高，土壤pH、EC和硝态氮含量有下降的趋势，而土壤可溶性有机碳含量有升高的趋势。本研究为农业生产中制定合理施肥措施提供了理论依据。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 3
1．1 供试材料 3
1．1．1 供试水稻 3
1．1．2 供试土壤和肥料 3
1．2 实验设计与管理 3
1．3 样品采集 4
1．4 测定项目及方法 4
1．5 数据统计分析 4
2 结果与分析 4
2．1 不同氮肥用量对水稻生长的影响 4
2．2 不同氮肥用量对土壤pH和EC的影响 5
2．3 不同氮肥用量对土壤微生物生物量碳和氮含量的影响 6
2．4 不同氮肥用量对土壤可溶性有机碳和氮含量的影响 6
2．5 不同氮肥用量对土壤铵态氮和硝态氮含量的影响 7
3 讨论 7
3．1 不同氮肥用量对水稻生长的影响 7
3．2 不同氮肥用量对土壤性质的影响 7
4 小结 8
致谢 8
参考文献： 8
不同氮肥用量对水稻生长和土壤资源有效性的影响
生态学 吕珍珍
引言
引言
世界农业发展的实践证明，施肥，尤其是施用化肥，不论是在发达国家还是发展中国家，都是最有效、最快、最重要的增产措施。据联合国粮农组织资料可知，在发展中国家，施肥可提高粮食作物单产55
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
%57%，总产30%31%[1]。目前，我国是世界上化肥最大的生产国也是最大的消费国，2013年，我国化肥施用量达到5912万吨[2]。化肥的施用为我国经济发展和粮食“十一连增”做出了巨大贡献[3]。尽管化肥对农业发展功不可没，但化肥的大量施用也造成了土壤退化、害虫爆发、环境污染等一系列的负面影响[4]。
化肥可以直接或间接地改变土壤的理化和生物学性质，且影响程度和方向依赖于化肥用量[5]。化肥有酸性、碱性和中性之分，化肥的施用势必会影响土壤酸碱性，这是因为在不同施肥条件下，土壤根系吸收铵根离子后释放出氢离子，进而会引起了土壤pH值的降低，而土壤根系吸收硝酸根离子后释放出氢氧根离子，根际土壤pH值就会升高[67]。土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标，而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性，是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。化肥的施用本身可提高土壤水溶性盐含量，同时也会通过影响土壤微生物的活性和植物对养分的吸收作用等增加或减少土壤可溶性盐含量[8]。
土壤可溶性有机质被认为是陆地生态系统中非常活跃和重要的有机组分，其中可溶性有机碳、氮备受人们关注，其与营养物质的供给、有效性、植物的生长，以及碳、氮循环和能量转化有紧密的联系[9]。目前，施肥对土壤可溶性有机碳的影响的结论尚不一致，有研究表明随着氮肥量的增加，土壤可溶性有机碳、氮含量升高[10]，也有一些研究表明土壤可溶性有机碳、氮含量随施肥水平的升高而降低[11]。化肥的施用一方面会促进植物根系分泌物增多，为土壤提供大量的可溶性有机碳、氮[12]；另一方面也会破坏土壤团聚体，促进土壤可溶性有机碳、氮的流失[13]；另外，化肥的施用还可以通过影响土壤微生物的活性影响土壤有机质的活化和分解，进而影响土壤可溶性有机碳、氮含量[14]。研究结论不统一的原因可能与氮肥量不同、植物种类、土壤质地等原因有关。
土壤矿质氮包括铵态氮和硝态氮，易被植物吸收利用。一般而言，化肥的施用能提高土壤铵态氮和硝态氮含量[15]。这是因为一方面，很多肥料中包含铵根离子和硝酸根离子，而铵根离子在硝化作用下会转化为硝酸根离子；另一方面氮肥如尿素水解的最终产物也是硝酸根离子[16]。而由于施肥能够刺激植物对土壤养分的吸收利用，影响土壤微生物的矿化和硝化作用，因此也有可能降低土壤矿质氮含量，且作用方向和强度很可能随施肥量的不同而有所差异。
土壤微生物是土壤生态系统中不可缺少的一部分，在有机质分解、土壤养分循环和植物养分吸收利用等过程中发挥着重要作用[17]。土壤微生物生物量包括土壤微生物生物量碳和氮，其中土壤微生物生物量碳虽然仅占土壤有机质的很小一部分，却是土壤有机质中最为活跃的部分，能在很大程度上反映出土壤微生物的数量和活性，因其所含养分有效性较高，常被看成土壤活性有机质组分[18]。土壤微生物生物量氮是土壤中最活跃的氮库之一，转化活跃、有效性高，是植物可利用氮素的重要库[19]。土壤微生物生物量碳和氮的转化速率较快，可以很好地表征土壤碳氮循环的特征，也被认为是土壤质量的比较敏感的生物学指标[20]。目前，化肥对土壤微生物生物量碳氮的影响的结论尚不一致[21]，不同学者的研究差异可能和土壤类型和土壤供肥水平等的不同有关，如研究发现，中低施肥量有利于微生物生物量氮的提高，但高施肥量会显著降低微生物生物量氮，这可能是由于过量施用化肥对微生物产生了毒害作用[10]。
化肥通过对土壤的影响进而影响植物的生长，如氮肥的施用会增加植物氮素含量，进而提高植物叶绿素、蛋白质和有效分蘖数，从而促进植物生长，提高植物生物量[22]。化肥对植物生长的影响往往随化肥施用量的不同而有所差异，如适量氮肥对作物生长有益，而过量氮肥会抑制作物生长[23]。
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，据国际水稻所（IRRI）和国际农业研究咨询组织（CGIAR）报道，全世界有一半以上的人口以大米为主食，而超过90%的水稻种植在亚洲[24]。为了增加粮食产量，大量化学氮肥被施用，我国是全球氮肥施用量最多的国家。然而，过量施用氮肥，不仅造成资源浪费、环境污染，还直接或间接影响到生态平衡。本研究通过研究不同氮肥用量对水稻生长和土壤性质的影响，旨在为建立合理的农业管理措施，实现农业可持续发展提供理论依据。
1 材料与方法
1．1 供试材料
1．1．1 供试水稻
供试水稻品种为农香98，由湖南省水稻研究所馈赠。农香98由湖南省水稻研究所以泰国香米的品质为目标育成的一个综合性状更为全面的香稻品种，2001年通过审定并命名为湘晚籼13号。该品种不带有抗褐飞虱基因，对褐飞虱生物型Ⅰ和生物型Ⅱ都不具有明显抗性。不抗白叶枯病与纹枯病，中抗稻瘟病，耐肥抗倒，米质优良，全生育期120天，在长江中下游籼型杂交稻种植区普遍种植。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 3
1．1 供试材料 3
1．1．1 供试水稻 3
1．1．2 供试土壤和肥料 3
1．2 实验设计与管理 3
1．3 样品采集 4
1．4 测定项目及方法 4
1．5 数据统计分析 4
2 结果与分析 4
2．1 不同氮肥用量对水稻生长的影响 4
2．2 不同氮肥用量对土壤pH和EC的影响 5
2．3 不同氮肥用量对土壤微生物生物量碳和氮含量的影响 6
2．4 不同氮肥用量对土壤可溶性有机碳和氮含量的影响 6
2．5 不同氮肥用量对土壤铵态氮和硝态氮含量的影响 7
3 讨论 7
3．1 不同氮肥用量对水稻生长的影响 7
3．2 不同氮肥用量对土壤性质的影响 7
4 小结 8
致谢 8
参考文献： 8
不同氮肥用量对水稻生长和土壤资源有效性的影响
生态学 吕珍珍
引言
引言
世界农业发展的实践证明，施肥，尤其是施用化肥，不论是在发达国家还是发展中国家，都是最有效、最快、最重要的增产措施。据联合国粮农组织资料可知，在发展中国家，施肥可提高粮食作物单产55
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
%57%，总产30%31%[1]。目前，我国是世界上化肥最大的生产国也是最大的消费国，2013年，我国化肥施用量达到5912万吨[2]。化肥的施用为我国经济发展和粮食“十一连增”做出了巨大贡献[3]。尽管化肥对农业发展功不可没，但化肥的大量施用也造成了土壤退化、害虫爆发、环境污染等一系列的负面影响[4]。
化肥可以直接或间接地改变土壤的理化和生物学性质，且影响程度和方向依赖于化肥用量[5]。化肥有酸性、碱性和中性之分，化肥的施用势必会影响土壤酸碱性，这是因为在不同施肥条件下，土壤根系吸收铵根离子后释放出氢离子，进而会引起了土壤pH值的降低，而土壤根系吸收硝酸根离子后释放出氢氧根离子，根际土壤pH值就会升高[67]。土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标，而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性，是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。化肥的施用本身可提高土壤水溶性盐含量，同时也会通过影响土壤微生物的活性和植物对养分的吸收作用等增加或减少土壤可溶性盐含量[8]。
土壤可溶性有机质被认为是陆地生态系统中非常活跃和重要的有机组分，其中可溶性有机碳、氮备受人们关注，其与营养物质的供给、有效性、植物的生长，以及碳、氮循环和能量转化有紧密的联系[9]。目前，施肥对土壤可溶性有机碳的影响的结论尚不一致，有研究表明随着氮肥量的增加，土壤可溶性有机碳、氮含量升高[10]，也有一些研究表明土壤可溶性有机碳、氮含量随施肥水平的升高而降低[11]。化肥的施用一方面会促进植物根系分泌物增多，为土壤提供大量的可溶性有机碳、氮[12]；另一方面也会破坏土壤团聚体，促进土壤可溶性有机碳、氮的流失[13]；另外，化肥的施用还可以通过影响土壤微生物的活性影响土壤有机质的活化和分解，进而影响土壤可溶性有机碳、氮含量[14]。研究结论不统一的原因可能与氮肥量不同、植物种类、土壤质地等原因有关。
土壤矿质氮包括铵态氮和硝态氮，易被植物吸收利用。一般而言，化肥的施用能提高土壤铵态氮和硝态氮含量[15]。这是因为一方面，很多肥料中包含铵根离子和硝酸根离子，而铵根离子在硝化作用下会转化为硝酸根离子；另一方面氮肥如尿素水解的最终产物也是硝酸根离子[16]。而由于施肥能够刺激植物对土壤养分的吸收利用，影响土壤微生物的矿化和硝化作用，因此也有可能降低土壤矿质氮含量，且作用方向和强度很可能随施肥量的不同而有所差异。
土壤微生物是土壤生态系统中不可缺少的一部分，在有机质分解、土壤养分循环和植物养分吸收利用等过程中发挥着重要作用[17]。土壤微生物生物量包括土壤微生物生物量碳和氮，其中土壤微生物生物量碳虽然仅占土壤有机质的很小一部分，却是土壤有机质中最为活跃的部分，能在很大程度上反映出土壤微生物的数量和活性，因其所含养分有效性较高，常被看成土壤活性有机质组分[18]。土壤微生物生物量氮是土壤中最活跃的氮库之一，转化活跃、有效性高，是植物可利用氮素的重要库[19]。土壤微生物生物量碳和氮的转化速率较快，可以很好地表征土壤碳氮循环的特征，也被认为是土壤质量的比较敏感的生物学指标[20]。目前，化肥对土壤微生物生物量碳氮的影响的结论尚不一致[21]，不同学者的研究差异可能和土壤类型和土壤供肥水平等的不同有关，如研究发现，中低施肥量有利于微生物生物量氮的提高，但高施肥量会显著降低微生物生物量氮，这可能是由于过量施用化肥对微生物产生了毒害作用[10]。
化肥通过对土壤的影响进而影响植物的生长，如氮肥的施用会增加植物氮素含量，进而提高植物叶绿素、蛋白质和有效分蘖数，从而促进植物生长，提高植物生物量[22]。化肥对植物生长的影响往往随化肥施用量的不同而有所差异，如适量氮肥对作物生长有益，而过量氮肥会抑制作物生长[23]。
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，据国际水稻所（IRRI）和国际农业研究咨询组织（CGIAR）报道，全世界有一半以上的人口以大米为主食，而超过90%的水稻种植在亚洲[24]。为了增加粮食产量，大量化学氮肥被施用，我国是全球氮肥施用量最多的国家。然而，过量施用氮肥，不仅造成资源浪费、环境污染，还直接或间接影响到生态平衡。本研究通过研究不同氮肥用量对水稻生长和土壤性质的影响，旨在为建立合理的农业管理措施，实现农业可持续发展提供理论依据。
1 材料与方法
1．1 供试材料
1．1．1 供试水稻
供试水稻品种为农香98，由湖南省水稻研究所馈赠。农香98由湖南省水稻研究所以泰国香米的品质为目标育成的一个综合性状更为全面的香稻品种，2001年通过审定并命名为湘晚籼13号。该品种不带有抗褐飞虱基因，对褐飞虱生物型Ⅰ和生物型Ⅱ都不具有明显抗性。不抗白叶枯病与纹枯病，中抗稻瘟病，耐肥抗倒，米质优良，全生育期120天，在长江中下游籼型杂交稻种植区普遍种植。
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