氮素在旱作系統(tǒng)作物中的吸收與轉化.pdf

1、針對近年來北方旱作系統(tǒng)作物生產(chǎn)中，因氮肥超量施用造成的氮肥增產(chǎn)效應、氮肥利用率明顯下降以及環(huán)境污染等問題，選取北方旱作體系中代表性作物春玉米作為研究對象，于北京市西北部延慶縣康莊鎮(zhèn)玉米田，采用大田試驗和15N微區(qū)示蹤試驗相結合的方法，系統(tǒng)地研究了在0～360kg/hm2范圍內5個梯度氮肥用量下，氮素在植株體內的吸收、積累、分配和轉移規(guī)律，以及不同氮肥用量對氮肥利用率、春玉米產(chǎn)量形成的影響。一年的田間試驗和室內分析，得出以下主要研究結果：

2、 1.隨著春玉米生長發(fā)育進程的推進，植株各個器官中氮素濃度呈現(xiàn)由高到低的變化趨勢，完熟期時各器官含氮量的大小依次是：籽粒＞葉片＞雄穗＞葉鞘＞苞軸＞莖桿。在春玉米的一生中，葉片、葉鞘、莖桿、雄穗、苞軸等器官中氮素濃度的變化幅度分別為1％-4％、0.6％-2％、0.3％-3.5％、0.7％-2.5％、0.4％-3％。 2.春玉米的各生育階段中，葉片、葉鞘對氮素的吸收量在整個生育期間都呈現(xiàn)一個小高峰、一個大高峰變化，峰值分別出

3、現(xiàn)在拔節(jié)期和抽雄期；莖桿對氮素的吸收量在整個生育時期表現(xiàn)為單峰變化，峰值出現(xiàn)在抽雄期；雄穗和苞軸對氮素的吸收量均呈下降趨勢。在完熟期，春玉米各器官吸氮量大小順序為：籽粒＞雄穗＞葉鞘＞苞軸＞莖桿＞葉片。 3.春玉米植株對氮素的吸收量在喇叭口至抽雄期，散粉至完熟期出現(xiàn)兩個高峰，且第二個高峰大于第一個高峰；吸收速度在整個生育期間呈單峰變化，峰值出現(xiàn)在散粉期，最高平均吸收速率可達0.0653-0.1424g/株·d，這些為春玉米高產(chǎn)栽培

4、下“輕施喇叭口肥，重施穗肥”提供了理論依據(jù)。 4.春玉米各器官氮素的積累，葉片、葉鞘、莖桿在各生育期對氮素的積累量都呈現(xiàn)單峰曲線變化，并且峰值均出現(xiàn)在散粉期。雄穗和苞軸在各生育期都表現(xiàn)為下降趨勢。完熟期時，春玉米各器官氮素積累量的大小順序為：籽粒＞葉片＞苞軸＞莖桿＞葉鞘＞雄穗。春玉米植株對氮素的積累量在全生育期符合S型曲線增長趨勢，且在不同施氮量處理下，表現(xiàn)為：N2＞N3＞N1＞N4＞N0。 5.氮素營養(yǎng)在春玉米各器官中

5、的分配中心隨生長中心的轉移而變化。散粉期之前，氮素主要分配在葉片和莖桿中，之后則逐漸轉向苞軸和籽粒，供籽粒生長發(fā)育。到完熟期時，籽粒中氮素分配量接近全株氮素總量的2/3，成為容納氮素最多的器官。且不同施氮量處理下各器官中的氮素分配率均表現(xiàn)為：N2＞N3＞N4＞N1＞N0。 6.春玉米各器官氮素轉移，以葉片轉移時期早、轉移速率快、轉移率較高、轉移量占籽?？偟康陌俜謹?shù)最大，從中反映了葉片光合產(chǎn)物“源”對籽粒建成的重要性。

6、7.在北方旱作系統(tǒng)中，傳統(tǒng)施氮條件下，當季作物對肥料氮的利用率約為22.55％-33.4％，損失率為34.38％-54.42％，0-110cm土壤殘留率為23.08％-32.22％?？芍?，在供水較大的情況下肥料氮素有向地下淋溶，并造成污染的可能。 8.同位素示蹤法測定的氮肥利用率與差值法相比，在低施氮量下，差值法測定值較高，而在高施氮量下，同位素法測定值較高。一般要準確定量化肥氮利用率，應該用同位素示蹤法；在考慮施肥的效果及推薦