国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

不同水氮調(diào)控下夏玉米農(nóng)田氮素運(yùn)移及淋失特征分析

2022-04-14 02:38蔡晨陽龐桂斌薛建文蘇學(xué)偉董文旭徐征和
節(jié)水灌溉 2022年4期
關(guān)鍵詞:全氮拔節(jié)期氮素

蔡晨陽,龐桂斌,薛建文,叢 鑫,蘇學(xué)偉,董文旭,王 昕,徐征和

(1.濟(jì)南大學(xué),濟(jì)南 250022;2.桓臺(tái)縣水利事業(yè)服務(wù)中心,山東淄博 256401;3.中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所,石家莊 050022;4.山東省水利科學(xué)研究院,濟(jì)南 250014)

0 引 言

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,追求高產(chǎn)豐收,現(xiàn)階段增產(chǎn)方式主要是通過增施氮肥和提高灌水量來實(shí)現(xiàn),對(duì)尿素的需求量不斷增長[1,2],但研究發(fā)現(xiàn)過多的尿素投入并不會(huì)提高農(nóng)作物的品質(zhì),且長期不合理水肥配施方案會(huì)改變了土壤的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),還會(huì)導(dǎo)致土壤滲漏、氮素?fù)]發(fā)、硝態(tài)氮淋失等損失[3,4]。在種植作物活動(dòng)中,施入農(nóng)田中的氮肥經(jīng)過硝化和脲酶作用,轉(zhuǎn)化為能夠被作物吸收的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮,部分NO3-鹽和NH4+鹽經(jīng)淋洗、反硝化、NH3揮發(fā)以及NO2-化學(xué)分解等途徑從土壤中損失,大部分將存于土壤中,并以硝態(tài)氮的形式存在,此時(shí)不合理的灌水量往往加劇氮肥淋失,增加淋溶風(fēng)險(xiǎn),污染地下水[5]。

目前,已經(jīng)有很多學(xué)者有關(guān)種植玉米的水肥配比的研究。例如馮嚴(yán)明[6]等通過田間小區(qū)測(cè)坑試驗(yàn)研究水肥使用量對(duì)夏玉米生長及產(chǎn)量的影響,得出灌水量為125.5 mm、供氮量為195 kg/hm2、供磷量為95 kg/hm2的配比處理更有利于夏玉米的生長與增產(chǎn);秦海霞等[7]研究發(fā)現(xiàn)在河南豫中地區(qū)苗期灌水定額60 mm,拔節(jié)期灌水定額105 mm 時(shí)可實(shí)現(xiàn)夏玉米節(jié)水高產(chǎn);連彩云[8]等采用水肥耦合[灌溉定額為4 800 m3/hm2,施氮量(N)240 kg/hm2]及種植密度(密度12.50 萬株/hm2)的最優(yōu)模式,提高壟膜溝灌制種玉米產(chǎn)量和種子活力;關(guān)于水肥配比對(duì)土壤中氮素運(yùn)移的影響研究,例如馮磊磊等[9]研究發(fā)現(xiàn)灌水高肥處理硝態(tài)氮淋失嚴(yán)重,而拔節(jié)期不灌水則顯著影響籽粒產(chǎn)量;張學(xué)科等[10]研究發(fā)現(xiàn)土壤類型、灌水量及施氮量均對(duì)土壤中氮素的累積及損失有顯著影響,相比之下影響程度為施氮量>灌水量>土壤類型。

目前水肥配比研究主要側(cè)重對(duì)作物產(chǎn)量以及土壤氮素運(yùn)移的影響,對(duì)大田試驗(yàn)研究氮素淋失較少。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,優(yōu)化灌溉與施肥等級(jí)[11-13],該研究以山東省灌溉試驗(yàn)中心站為依托,以夏玉米為研究對(duì)象,在滲漏池試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)不同的水氮處理試驗(yàn),通過滲漏池設(shè)備測(cè)定淋失液量以及淋失液中氮素含量,重點(diǎn)研究不同水氮處理模式下土壤氮素淋失的情況;為合理的水氮處理在作物增產(chǎn)的同時(shí)有效減少對(duì)地下水的污染提供重要的理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)于2020年6-10月在山東省灌溉試驗(yàn)中心站進(jìn)行,試驗(yàn)區(qū)地理位置見圖1,屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū),歷年平均氣溫為14.3 ℃,年均蒸發(fā)量為1 399.8 mm,年平均降水量為654.8 mm,夏玉米生育期內(nèi)平均降雨量為448.9 mm,占全年的68.6%,2020年夏玉米生育期降雨量、氣溫變化見圖2。主要種植作物為夏玉米,供試土壤為壤土,0~100 cm 土壤粒徑分布見表1,夏玉米播種前測(cè)得0~20 cm 土壤平均NO3--N、NH4+-N、有效磷含量分別為3.4 mg/kg、0.41 mg/kg 和33.5 mg/kg,pH值為7.48,土壤容重為1.42~1.65 g/cm3。

表1 土壤粒徑分布%Tab.1 Soil particle size distribution

圖1 試驗(yàn)區(qū)地理位置圖Fig.1 Geographical location map of the pilot area

圖2 2020年夏玉米生育期內(nèi)降雨、氣溫變化Fig.2 Changes of rainfall and temperature during the growing period of summer maize in 2020

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

2020年6月23日至10月4日在試驗(yàn)站滲漏小區(qū)測(cè)坑中進(jìn)行,試驗(yàn)站內(nèi)有帶地下廊道的測(cè)坑36個(gè),測(cè)坑規(guī)格為3.33 m×2.0 m,測(cè)坑與測(cè)坑之間用鋼板隔開,每個(gè)測(cè)坑底部100 cm 處安裝取水口,定期收集淋溶液,用于研究氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。

(1)施用材料。種植夏玉米品種為“鄭單958”;施用無機(jī)肥:46.4%氮素濃度的氮素、12%磷肥濃度的過磷酸鉀、60%鉀肥濃度的氯化鉀。

(2)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)置兩個(gè)因素,分別為水、氮的處理:設(shè)計(jì)兩個(gè)灌水方案,一水處理(僅苗期灌水67.5 mm)和二水處理(苗期、拔節(jié)期均進(jìn)行灌水,灌水量分別為67.5 mm、54 mm);設(shè)置2 個(gè)施氮水平,低氮水平150 kg/hm2(N1)和高氮水平200 kg/hm2(N2),兩個(gè)水平下氮素施用量都為基肥和拔節(jié)期追肥各占50%,另外設(shè)置空白處理,每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。每個(gè)測(cè)坑內(nèi)磷肥施用量為75 kg/hm2,鉀肥施用量為128 kg/hm2,全部基施,試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見表2;玉米實(shí)驗(yàn)時(shí)期及生育時(shí)期見表3和表4。

表2 夏玉米水氮處理方案Tab.2 Scheme of water and nitrogen treatment for summer maize

表3 夏玉米試驗(yàn)時(shí)間實(shí)施表Tab.3 Table of trial time of summer maize

表4 夏玉米生育期劃分表Tab.4 Table of growing period of summer maize

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 土壤中NO3--N、NH4+-N和全氮的測(cè)定

在夏玉米各生育期,在測(cè)坑內(nèi)0~100 cm 深度用土鉆取樣,每隔20 cm 取一次,土樣放入塑料密封袋帶回實(shí)驗(yàn)室,晾干后研磨過孔徑為0.25 mm 篩。稱取20 g 樣品加入100 mL 濃度為74.55%的KCl 溶液。NH4+-N采用浸靛酚藍(lán)比色法測(cè)定,土壤NO3--N 采用紫外分光光度法測(cè)定,土壤全氮采用凱式定氮儀測(cè)定[14]。

1.3.2 淋溶液NO3--N、NH4+-N的測(cè)定

在夏玉米各生育期,用聚乙烯瓶在地下廊道收集淋溶液,取得樣品放入低溫保溫箱內(nèi),4 ℃溫度下保存并帶回實(shí)驗(yàn)室。淋溶液NH4+-N 采用浸靛酚藍(lán)比色法測(cè)定[14],淋溶液NO3--N 采用紫外分光光度法測(cè)定[15]。

1.3.3 淋溶液中氮素?fù)p失量計(jì)算

采用田間滲濾池監(jiān)測(cè)NO3--N、NH4+-N 流失,每次灌水3~5 d 后,淋溶液通過底部出口匯集水閥收集于容器內(nèi),可測(cè)算累計(jì)滲漏量。氮素淋失總量的計(jì)算公式為:

式中:NL為氮素淋失總量,kg/hm2;n為淋溶液收集次數(shù);CNLi為氮素淋失質(zhì)量濃度,mg/mL;Vi為淋溶液體積,mL;S為小區(qū)面積,m2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 24軟件整理數(shù)據(jù),SPSS 24軟件處理采用ANOVA 檢驗(yàn)和Duncan 法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(P<0.05),表中每一個(gè)指標(biāo)值均為每個(gè)處理下3個(gè)重復(fù)的均值。

2 結(jié)果分析

2.1 土壤含水率變化特征

圖3為夏玉米各生育期內(nèi)0~60 cm 土壤含水率(SWC)的變化情況。隨著生育期的推進(jìn),不同處理下的SWC 逐漸出現(xiàn)差異,尤其在拔節(jié)期土層SWC 變化明顯,變化主要在中層土壤;二水處理比較一水處理提高中層土壤的SWC,較深層土壤SWC 兩處理差異并不明顯。如圖3所示,受苗期第一次灌水影響,各處理下,7月1日0~40 cm 土壤SWC 差異很小,比6月23日SWC 提高38%~83%;在7月28日灌二水后,I2 處理下8月22日20~40 cm 土層SWC 相比7月24日增加20%,I1 處理降低4%,所以拔節(jié)期灌二水增加中層土壤的含水量,有利于提高作物的水氮利用效率[13]。8月22日與9月9日0~60 cm土壤SWC 整體趨勢(shì)一致,為表層低、深層高;該時(shí)期降雨很少,在無外界補(bǔ)水情況下,9月9日表層SWC 相比8月22日表層SWC降低18%~26%,且I2N2處理降幅最大,水分進(jìn)一步向下運(yùn)移,同時(shí)也增加氮素淋溶的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 2020年土壤含水率變化Fig.3 Changes in soil moisture content in 2020

2.2 夏玉米生育期土壤氮素分布

2.2.1 水氮處理對(duì)土壤中NO3--N分布的影響

夏玉米不同生育期各處理土壤0~100 cm NO3--N 含量變化如圖4所示。可以看出,各處理土壤0~100 cm NO3--N 含量高峰值位置隨著夏玉米生育期的推進(jìn)而不斷下移。

圖4 不同水氮處理下不同生育期土壤NO3--N含量變化Fig.4 Changes of NO3--N content in soil at different growth stages under different water and nitrogen treatments

拔節(jié)期進(jìn)行二次追肥和灌水,使得I1N1、I2N1 處理相對(duì)于I1N2、I2N2 處理的變化趨勢(shì)差異較大,I1N1、I2N1 處理下NO3--N 含量變化趨勢(shì)為表層高中層低,I1N2、I2N2 處理下NO3--N 含量變化趨勢(shì)為表層低中層高;且受7月中旬與8月中旬豐沛降雨的影響,各處理下NO3--N 均不同程度滲入深層土壤,其中高氮處理下NO3--N 下滲最為明顯。下面由具體數(shù)據(jù)分析:在夏玉米拔節(jié)期,I1N2、I2N2處理在0~20 cm土層中的NO3--N 含量較低,相比苗期分別降低70.91%、68.21%;在20~40 cm 含量達(dá)到高峰值,相比苗期分別增加14.43%、41.45%。I1N1、I2N1處理在0~20 cm 土層中NO3--N 含量較高,分別為18.30 mg/kg、16.56 mg/kg;在20~40 cm 土層中I2N1 處理中NO3--N 濃度最低為2.56 mg/kg,且I1N1、I2N1 處理的NO3--N 含量相比苗期分別降低17.98%、70.79%??梢姕\中層土壤中NO3--N 含量受拔節(jié)期施肥量與灌水量的共同影響,低氮處理下拔節(jié)期不灌水則會(huì)使NO3--N 更多聚集在0~20 cm 土層中;在高氮處理下,拔節(jié)期灌二水可以增強(qiáng)NO3--N 在0~20 cm土層向20~40 cm土層下滲。

抽雄期乃至成熟期,NO3--N 含量不斷向下淋溶,各處理下NO3--N 含量在60~80 cm 達(dá)到峰值,這與NO3--N 陰離子帶負(fù)電荷與土壤中帶負(fù)電荷離子互相排斥而難被吸附有關(guān);成熟期I1N2、I2N1、I2N2處理在60~80 cm土層中NO3--N濃度為10.16~10.48 mg/kg,三者差異不明顯,而I1N1 處理含量最低為6.16 mg/kg,可見深層土壤氮素積聚與施氮量與灌水量呈正相關(guān)。

2.2.2 水氮處理對(duì)土壤中NH4+-N分布的影響

夏玉米不同生育期各處理土壤0~100 cm NH4+-N 含量變化如圖5所示。各處理下NH4+-N 含量變化整體趨勢(shì)差異不明顯,隨時(shí)間推移NH4+-N 緩慢下滲,在夏玉米生育期前期階段NH4+-N 含量峰值在0~20 cm 處,到夏玉米生育期后期NH4+-N含量峰值在40~60 cm 處,這是因?yàn)镹H4+-N 能被帶負(fù)電荷的土壤膠體吸附,在土壤中比較穩(wěn)定,不易流失的特點(diǎn)。下面由具體數(shù)據(jù)分析:該地區(qū)土壤初始NH4+-N 含量很低,為0.3~1.0 mg/kg,在苗期基肥施入后各處理表層土壤NH4+-N 含量顯著提高達(dá)到3.46~4.36 mg/kg;拔節(jié)期追肥灌水影響,各處理下土層中NH4+-N 均呈現(xiàn)下滲遷移趨勢(shì),其中I2N2 處理下滲最為明顯,I2N1 處理次之,20~40 cm 土層中I2N1、I2N2 處理NH4+-N 含量分別增加5.54%、42.02%;在0~20 cm 土層中I1N2 處理下NH4+-N 含量最高為3.99 mg/kg,在20~40 cm 土層中含量則較低,其分布趨勢(shì)與I1N1 處理相似;這說明在拔節(jié)期追肥需要灌二水的重要性,是為了無機(jī)氮向中層土壤下滲,避免表層土層存留過多而不利于作物根區(qū)吸收氮素。

圖5 不同水氮處理下不同生育期土壤NH4+-N含量變化Fig.5 Changes of soil NH4+-N content in different growth stages under different water and nitrogen treatments

抽雄期各處理下NH4+-N 主要分布在0~60 cm 土層中,I2N1、I2N2 處理在0~20 cm 土層中NH4+-N 含量分別降低39.78%、16.14%;在40~60 cm 土層中I2N1、I2N2 處理NH4+-N 含量較高分別為3.43 mg/kg、3.64 mg/kg,相比前期分別增加42.27%、47.37%;I1N1、I1N2處理在20~40 cm 土層中NH4+-N含量分別降低20.98%、12.60%;在40~60 cm 土層中NH4+-N含量分別為1.70 mg/kg、2.65 mg/kg;均低于I2N1、I2N2 處理;這反映說明NH4+-N 向中深層土壤運(yùn)移主要受拔節(jié)期追二水影響,只施肥而不追水不利于氮素向作物根區(qū)土壤運(yùn)移。雖然NH4+-N 整體含量不高,但亦會(huì)受施肥灌水影響,主要由0~40 cm土層下滲到40~60 cm土層中。

到成熟期,各處理NH4+-N 主要積聚在40~60 cm 土層中,更深層土壤中NH4+-N 含量依舊不高;在沒有外界灌水影響下,NH4+-N 容易被硝化,且?guī)д姾梢妆粠ж?fù)電荷的土壤膠體吸附固持而不容易發(fā)生遷移。

2.2.3 土壤中全氮分布特征

夏玉米不同生育期各處理下土壤0~100 cm 全氮含量變化如圖6所示。與圖4中NO3--N含量變化對(duì)比分析,土壤全氮含量變化與土壤NO3--N 含量變化趨勢(shì)總體一致,隨著夏玉米生育期推移,各處理全氮濃度的峰值不斷下移;苗期經(jīng)過施肥灌水后土壤全氮含量升高,各處理下全氮在0~100 cm 土層中分布趨勢(shì)相同,且主要積聚在0~20 cm 土層中,濃度為5.27~9.27 g/kg;而在拔節(jié)期不同處理下全氮分布差異明顯,其中I2N1、I2N2 在二期灌水施肥影響下全氮開始下滲,但兩處理變化趨勢(shì)相似,均在20~40 cm 中含量達(dá)到峰值;I1N1、I1N2處理全氮主要積聚在0~20 cm 處,在20~40 cm 處全氮含量最低分別為1.69、1.21 g/kg;在20~40 cm 土層中I2N2 處理全氮含量比I1N2處理高出77.52%,I2N1處理全氮含量相比I1N1處理高出75.88%,這說明拔節(jié)期灌二水有利于全氮在中層土的累積,與上文硝態(tài)氮分布特征的分析結(jié)果一致;在8月初試驗(yàn)田降雨量大,土壤含水率均不同程度升高,使得抽雄期各處理土壤0~20 cm 全氮下滲,在20~40 cm 處達(dá)到峰值,其中I1N2 含量最高,濃度為5.73 g/kg,但在40~60 cm 處I2N2 處理下全氮含量最高,濃度為2.89 g/kg。在成熟期,各處理下全氮主要積聚在40~60 cm,此時(shí)各土壤層全氮濃度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

圖6 不同生育期全氮濃度Fig.6 Total nitrogen concentration at different growth stages

2.3 土壤氮素淋失分布特征分析

2.3.1 水氮處理對(duì)土壤中NO3--N淋失分布

夏玉米不同生育期各處理下土壤淋濾液中NO3--N 含量變化如圖7(a)所示。各處理在0~15 d 淋溶液硝態(tài)氮濃度達(dá)到峰值,I2N2 處理濃度最高為4.78 mg/kg,I2N1 處理最低為2.32 mg/kg;各處理在45~60 d 淋溶液硝態(tài)氮濃度達(dá)到最低為0.77~1.25 mg/kg;在70 d 之后回歸平穩(wěn),范圍在2.21~2.61 mg/kg。出現(xiàn)峰值的原因主要受灌水追肥以及降雨的影響,出現(xiàn)回落主要是玉米生育期對(duì)硝態(tài)氮的高消耗吸收作用,此時(shí)淋溶液硝態(tài)氮含量差異不大。生育末期硝態(tài)氮淋溶液濃度趨于穩(wěn)定,是無作物吸收利用情況下,土壤氮庫淋洗出硝態(tài)氮的穩(wěn)定狀態(tài)。

圖7 不同水氮處理下NO3--N、NH4+-N、總氮淋失變化Fig.7 Leaching loss of NO3--N、NH4+-N、total nitrogen under different water and nitrogen treatments

2.3.2 水氮處理對(duì)土壤中NH4+-N淋失影響

夏玉米不同生育期各處理下土壤淋濾液中NH4+-N 含量變化如圖7(b)所示。淋濾液中NH4+-N 含量變化趨勢(shì)與淋濾液中NO3--N 含量變化趨勢(shì)大致相同,都出現(xiàn)峰值,并降至最低后回歸平穩(wěn)狀態(tài),所以出現(xiàn)該變化的原因與NO3--N 淋失變化原因一致;但淋溶液中NH4+-N濃度明顯低于NO3--N濃度,主要是因?yàn)镹H4+-N 容易被硝化,且?guī)д姾煽杀粠ж?fù)電荷的土壤膠體吸附固持而不容易發(fā)生遷移,與上文土壤中NH4+-N 遷移規(guī)律研究結(jié)果一致。

2.3.3 水氮處理對(duì)淋失液中總氮的影響

夏玉米不同生育期各處理下土壤淋濾液中總氮含量變化如圖7(c)所示。淋濾液中總氮濃度變化與NO3--N、NH4+-N濃度變化過程基本一致;淋濾液總氮含量變化與施氮量成正比,在拔節(jié)期處理的淋濾液總氮含量最高,為12.96 g/kg,在后期該處理下淋溶液總氮濃度依舊最高為8.91 g/kg,均高于I2N2 處理;I1N1、I2N1 處理淋溶液中總氮濃度較低。

2.3.4 夏玉米農(nóng)田氮素失量分析

如圖8(a)所示各處理累積滲漏液量,I1 灌水水平下累計(jì)滲漏液量均低于I2 灌水水平下,而降低施氮量與累計(jì)滲漏液量無顯著影響。如圖8(b)所示,氮素淋溶損失中有機(jī)氮約占79%~86%;NO3--N 約占12%~17%,NH4+-N 約占2%~4%,這與前人關(guān)于NO3--N、NH4+-N 淋失特征分析一致[16]。I1N2 處理中NO3--N、NH4+-N 和有機(jī)氮淋失量與其他處理均為最大值;處理I2N2 處理相比I1N2 處理氮素淋溶損失顯著降低(P<0.05),降幅為16.36%,這同樣說明拔節(jié)期二水可顯著降低了氮素淋溶損失;I2N1 處理總氮淋溶量略大于I1N1 處理總氮淋溶量,但相比I1N2、I2N2處理均顯著降低,這與圖8(a)所得出的結(jié)論一致。

圖8 水氮處理下累計(jì)滲漏液量和氮素累計(jì)淋失Fig.8 Cumulative leaka ge volume and nitrogen leaching loss under water and nitrogen treatment

3 討 論

目前學(xué)者們對(duì)水氮管理研究廣泛,主要聚焦于作物生長狀況、土壤中氮素運(yùn)移,如楊宇等[16]就水氮互作對(duì)玉米葉面積指數(shù)(LAI)、干物質(zhì)積累、根系生長、光合特性、產(chǎn)量和水氮利用效率的影響研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述;趙經(jīng)華等[17]通過大田試驗(yàn)研究不同灌水定額和不同施氮水平條件下小麥土壤硝態(tài)氮運(yùn)移、氮平衡的變化情況,發(fā)現(xiàn)淋溶損失是氮素?fù)p失主要途徑,大部分硝態(tài)氮隨水分滲漏被淋洗至60 cm 以下的深層土壤中,且隨施氮量的增加硝態(tài)氮淋溶更為嚴(yán)重;此類研究都是分析土層中的氮素運(yùn)移,沒有對(duì)淋失液進(jìn)行測(cè)定。而大田試驗(yàn)中氮素淋失量不易準(zhǔn)確測(cè)定,所以前人對(duì)氮素淋失研究多為室內(nèi)試驗(yàn),如孔柏舒等[19]通過土柱試驗(yàn)與玉米盆栽試驗(yàn),研究酸化沸石在減施尿素條件下可有效降低土壤氮素淋失,提高玉米籽粒氮肥利用率;董達(dá)等[18]采用室內(nèi)土柱淋溶試驗(yàn),研究竹炭和炭基緩釋肥添加對(duì)毛竹林土壤氮素流失和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響。而土柱試驗(yàn)側(cè)重對(duì)機(jī)理性變化的細(xì)致研究,無法準(zhǔn)確模擬大田的實(shí)際情況。

所以本文根據(jù)馮嚴(yán)明[6]等對(duì)水肥施用量對(duì)夏玉米生長的影響研究,在同一個(gè)灌溉試驗(yàn)中心進(jìn)行試驗(yàn);在保證作物穩(wěn)定產(chǎn)量的水氮管理措施下,通過滲漏池小區(qū)精準(zhǔn)測(cè)定淋失液總量以及淋失液中的氮素濃度,研究夏玉米農(nóng)田中土壤氮素運(yùn)移及氮素淋失。

試驗(yàn)結(jié)果表明,不同水氮處理對(duì)不同土層中NO3--N、NH4+-N 以及全氮含量的影響主要體現(xiàn)在拔節(jié)期。在拔節(jié)期I2處理中層土壤中氮素含量明顯高于I1 處理,與秦海霞[7]等研究發(fā)現(xiàn)拔節(jié)期定額灌溉有利于玉米生長結(jié)論一致;對(duì)于不同處理,I1N2 處理下淋溶液中氮素淋失含量最高,I2N2 處理通過拔節(jié)期灌水導(dǎo)致滲漏量相比I1N2 處理增加15.96%,氮素淋失含量顯著降低14.84%,分析原因可能是拔節(jié)期灌水促進(jìn)作物根系對(duì)氮素的吸收利用,這與王利書、顧桂棟等研究結(jié)論一致[20,21]。

淋失液中主要以有機(jī)氮淋失為主,無機(jī)氮中主要以硝態(tài)氮淋失為主,因?yàn)橥寥滥z粒一般帶負(fù)電荷,對(duì)硝態(tài)氮具有較弱的吸附性能,而對(duì)銨氮具有較強(qiáng)的吸附性能,導(dǎo)致硝態(tài)氮移動(dòng)能力強(qiáng)于NH4+-N,所以淋濾液中硝態(tài)氮含量要高于NH4+-N 含量,該結(jié)論與叢鑫等研究一致[22]。與I2N1 處理對(duì)比發(fā)現(xiàn),I2N2 處理產(chǎn)生較多的氮素淋失,所以在拔節(jié)期灌水量相同情況下,氮素淋失量與拔節(jié)期施肥量成正相關(guān);而I2N1 處理與I1N1 處理相比,其淋失液中氮素濃度較低,說明在拔節(jié)期施肥量相同情況下,相比不灌水處理,灌水會(huì)有效降低滲漏液中的氮素濃度,這說明合理的水氮處理可提高作物的水氮利用效率,這與叢鑫等[23]減氮適水的理念相一致。

4 總 結(jié)

(1)整個(gè)生育期中土壤中全氮含量變化與NO3--N 含量變化趨勢(shì)總體一致,隨著生育期的推進(jìn),土壤中全氮含量與NO3--N 含量的峰值不斷下移,并在生育期后期達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。與I1 處理相比,I2 處理主要加快淺層土壤中的氮素下滲,提高中層土壤的氮素含量,滿足作物生長需求;在拔節(jié)期20~40 cm 土層中,I2N2 處理下NO3--N 含量、全氮含量相對(duì)I1N2 處理分別增加12.93%、77.52%,且I2N1 處理下中層土氮素累積情況與I2N2 相比差異不大,可見I2N1 亦可以很好滿足中層土的氮素累積需要。

(2)與I1N2 處理相比,I2N2 處理滲漏量增加15.96%,氮素淋失含量顯著降低14.84%(p<0.05);I2N2處理與I2N1處理相比,兩者滲漏量差異不大,但I(xiàn)2N1 處理下氮素淋失量顯著低于I2N2 處理,可見I2 處理可以顯著降低氮素淋失量;且I2處理下,氮素淋失量與拔節(jié)期施肥量成正相關(guān)。

猜你喜歡
全氮拔節(jié)期氮素
夜間增溫對(duì)小麥干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配及產(chǎn)量的影響
淺埋滴灌下不同滴灌量對(duì)玉米花后碳代謝和光合氮素利用效率的影響
不同施氮量下秈/粳雜交稻甬優(yōu)2640產(chǎn)量和氮素吸收利用的特點(diǎn)
冀東地區(qū)晚播春玉米氮素積累、分配與轉(zhuǎn)運(yùn)特性
不同氮肥用量對(duì)小麥氮素吸收分配及利用效率的影響
西藏主要農(nóng)區(qū)土壤養(yǎng)分變化分析
麥田歡歌
三峽庫區(qū)消落帶紫色土顆粒分形的空間分異特征
澇淹深度和時(shí)間影響雜交中稻產(chǎn)量
武功山山地草甸土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及堿解氮分布格局及關(guān)系
汝州市| 临西县| 安仁县| 富源县| 天水市| 米泉市| 江北区| 广宗县| 金阳县| 天台县| 金堂县| 遵化市| 芜湖县| 苍溪县| 策勒县| 肇庆市| 宝坻区| 张家口市| 霞浦县| 庐江县| 滨海县| 英山县| 平邑县| 新邵县| 将乐县| 海林市| 崇礼县| 屯留县| 西宁市| 永川市| 义乌市| 阜新市| 永福县| 屯门区| 利辛县| 仁怀市| 海安县| 桂东县| 吉首市| 平昌县| 贵阳市|