不同施氮水平下冬小麥冠層NH3揮發(fā)研究.pdf

1、NH3揮發(fā)是農(nóng)田作物系統(tǒng)氮損失重要途徑，長期以來，關(guān)于農(nóng)田系統(tǒng)NH3揮發(fā)的研究，多集中在土壤，很少關(guān)注作物冠層的作用，對田間條件下作物冠層NH3揮發(fā)缺乏連續(xù)跟蹤，限制了對農(nóng)田NH3揮發(fā)機制的理解。研究作物冠層與大氣NH3交換過程及其作用機制，對提高肥料利用效率和改善大氣環(huán)境具有重要意義。為探索冬小麥全生育期冠層NH3揮發(fā)規(guī)律、主要影響因素及其對麥田NH3揮發(fā)的貢獻率，本研究于2015-2016年，冬小麥生長季開展了一年的田間試驗，設置0

2、、90和180kgN·hm-2三種氮素水平，利用改進型通氣式NH3捕獲裝置，原位分析冬小麥冠層NH3揮發(fā)速率及其與葉片氮素生理指標的關(guān)系。同時研究不同施氮量下冬小麥籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素、農(nóng)田氨揮發(fā)強度、生物量、氮素利用、氮素轉(zhuǎn)運等，以及這些指標與冠層NH3揮發(fā)的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)麥田NH3揮發(fā)主要發(fā)生在施肥后2～3周，全生育期累積揮發(fā)量為3.773kgN·hm-2～8.704kgN·hm-2。施氮可顯著提高麥田

3、NH3揮發(fā)累積量（P＜0.05）。土壤與冠層NH3揮發(fā)累積量分別為3.289kgN·hm-2～7.773kgN·hm-2和0.750kg N·hm-2～1.461kgN·hm-2，對麥田NH3揮發(fā)的貢獻率分別為87.2％～89.3％和15.4％～19.9％。
　　(2)營養(yǎng)生長期，冠層存在NH3吸收與NH3揮發(fā)現(xiàn)象，并受施氮影響。不施氮條件下，冠層無NH3吸收;低施氮(N90)下，冠層NH3吸收主要發(fā)生在苗期;高施氮(N180)下

4、，苗期、返青期和灌漿前期冠層均有NH3吸收發(fā)生。生育后期，無論施氮與否，冠層均發(fā)生NH3揮發(fā)現(xiàn)象。冠層NH3揮發(fā)主要發(fā)生在開花期、灌漿末期～枯死期，分別占冠層NH3揮發(fā)的4.5％～9.3％、79.1％～99.0％。
　　(3)冠層NH3交換受植物生理因素與外界環(huán)境因素的影響。其中，冠層NH3揮發(fā)速率與葉片NH3補償點、質(zhì)外體NH4+濃度、氣溫、土壤溫度顯著正相關(guān)，與葉片谷氨酰胺合成酶(GS)活性、質(zhì)外體溶液pH、空氣相對濕度相關(guān)關(guān)

5、系不顯著（P＞0.05）。葉片NH3補償點越大，冠層發(fā)生NH3揮發(fā)的可能性越大，且冠層NH3揮發(fā)越劇烈。質(zhì)外體NH4+為冠層NH3揮發(fā)提供原料，質(zhì)外體NH4+濃度越大，冠層NH3揮發(fā)越顯著。本研究中，冠層NH3揮發(fā)速率與氣溫成正比，這主要是由于溫度升高，葉片NH3補償點升高導致。土壤溫度對冠層NH3交換方向的影響，主要是通過影響土壤NH3揮發(fā)以及植物對氮素的利用，繼而影響空氣NH3濃度與葉片NH3補償點的不平衡實現(xiàn)的。冠層NH3揮發(fā)速率

6、
　　(4)施氮可顯著提高冬小麥籽粒產(chǎn)量、改善產(chǎn)量構(gòu)成要素。本研究發(fā)現(xiàn)，決定籽粒產(chǎn)量的主要產(chǎn)量構(gòu)成要素是穗密度。提高收獲指數(shù)及生物量，是保證較高籽粒產(chǎn)量的前提。施氮可顯著提高植株生物量以及植株氮素含量，有利于器官氮素轉(zhuǎn)運及轉(zhuǎn)運效率的提高，但過量施氮不利于氮肥表觀利用率、農(nóng)學利用率、生理利用率的提高。同時施氮可以提高單位籽粒產(chǎn)量對應的土壤及麥田NH3揮發(fā)損失量(NH3揮發(fā)強度)。
　　(5)冠層NH3揮發(fā)累積量與植株生物量、植