華北平原冬小麥-夏玉米輪作體系中肥料氮去向及氮素氣態(tài)損失研究.pdf

1、隨著集約化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，華北地區(qū)化肥投入量持續(xù)增加且顯著高于全國平均水平，在大多數(shù)地區(qū)氮肥用量遠高于作物對氮素的需求水平，由此導致了氮肥利用率低、土壤硝態(tài)氮大量殘留、氮素損失增加等問題，而且對環(huán)境產(chǎn)生極大壓力。當前我國北方旱作體系中肥料氮去向和損失途徑尚缺乏系統(tǒng)性田間原位定量化研究，本研究通過設置田間<'15>N微區(qū)試驗，利用密閉室間歇通氣法、密閉式靜態(tài)箱法和土壤剖面采樣技術(shù)，田間原位研究定量冬小麥．夏玉米輪作體系中氮肥施入土壤后的去

2、向及氮素損失途徑，為氮肥合理施用及降低化肥氮的氣態(tài)損失，提高氮肥利用率提供了理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： (1)隨著施氮量的增加，作物產(chǎn)量不斷增加，達到一定值后，施氮不會促進產(chǎn)量的增長，產(chǎn)量與施氮量之間存在先線性后平臺的關系?；实诙←溂救ハ虻褪┑繒r表現(xiàn)為作物吸收量>土壤殘留量>肥料損失量；高施氮量時則為土壤殘留量>作物吸收量>肥料損失量，即隨著施氮量的增加，作物吸收的肥料氮增加，吸收的土壤氮逐漸減少，殘留肥料氮顯著增加，

3、土壤氮素總平衡由虧缺轉(zhuǎn)為盈余，土壤根區(qū)硝態(tài)氮也由消耗播前轉(zhuǎn)為在播前的基礎上累加，氮肥利用率降低。施氮量與氮肥損失量之間呈現(xiàn)直線關系，而施氮量與根際土壤硝態(tài)氮殘留量之間表現(xiàn)為先平臺后線性的關系，存在N<,min>的累積量緩沖區(qū)域。 (2)在冬小麥-夏玉米輪作體系中，氨揮發(fā)主要發(fā)生在施肥或灌水后的l～2周內(nèi)，氨揮發(fā)速率于第l～4d達到最高值，且隨著施氮量的增加，由于氨揮發(fā)造成的肥料氮損失量也在逐漸增加，53.50％～62.7％的氨揮

4、發(fā)損失發(fā)生在夏玉米季。溫度和土壤含水量是影響氨揮發(fā)速率的重要因子。 (3)冬小麥-夏玉米輪作體系農(nóng)田N<,2>O排放具有明顯的季節(jié)規(guī)律。冬小麥季分別在基肥與拔節(jié)肥后的一周內(nèi)出現(xiàn)N<,2>O的排放高峰，苗期是冬小麥季N<,2>O排放的主要時期，其次是拔節(jié)期，越冬到拔節(jié)期之間N<,2>O排放最少；在夏玉米生長期間的2次N<,2>O排放高峰出現(xiàn)在三葉期和十葉期追肥后，三葉期追肥N<,2>O的排放通量比十葉期高，兩次追肥后2周內(nèi)排放總量

5、分別占整個生長季排放總量的55.1％和19.4％。N<,2>O排放通量峰值夏玉米季明顯高于冬小麥季，玉米季是N<,2>O排放的主要季節(jié)，夏玉米三葉期追肥造成的氮損失比例最大。 (4)科農(nóng)9204小麥品種(氮高效品種)在籽粒產(chǎn)量、生物量、氮肥利用率等方面均高于河農(nóng)822小麥品種(河北主要栽種品種)。在氮素積累量和氮效率方面，低施氮時(75kg N/hm<,2>)表現(xiàn)為高于河農(nóng)822，呈現(xiàn)出低氮條件下對氮肥的高效利用，從農(nóng)學角度提高