有機(jī)肥氮素有效性和替代化肥氮比例研究.pdf

1、有機(jī)肥與化肥的合理配施和高效利用對(duì)實(shí)現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、提高土壤肥力和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義，其關(guān)鍵在于了解有機(jī)肥氮素釋放、轉(zhuǎn)化特征及其氮素有效性，確定有機(jī)肥與化肥的合理配比。本研究采用室內(nèi)培養(yǎng)、盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究有機(jī)肥氮素礦化特征及其有機(jī)氮形態(tài)轉(zhuǎn)化、有機(jī)肥氮素有效性和替代化肥氮的替代當(dāng)量，并借助于15N同位素示蹤技術(shù)，在東北平原黑土-春玉米種植體系下研究有機(jī)肥氮替代化肥氮最佳替代比例及其可行性。研究結(jié)果如下：
　

2、　 1.采用好氣培養(yǎng)試驗(yàn)研究雞糞、豬糞和牛糞各3種來(lái)源9種有機(jī)肥的氮素礦化和不同形態(tài)有機(jī)氮素轉(zhuǎn)化特征。結(jié)果表明，培養(yǎng)期間土壤硝態(tài)氮含量上升而銨態(tài)氮含量在14 d內(nèi)迅速下降。土壤礦質(zhì)氮累積量隨培養(yǎng)時(shí)間呈近似“S”型曲線變化，在56-84d累積量最多，累積速率最高，此階段土壤礦質(zhì)氮累積量占總累積量的38.8％-98.5％，之后增加緩慢，112 d后趨于穩(wěn)定。在培養(yǎng)28 d后出現(xiàn)凈礦化，不同有機(jī)肥氮素的凈礦化量差異顯著(P<0.05)，雞糞

3、、豬糞、牛糞的凈礦化量平均占施入有機(jī)氮總量的21.0％、19.1％和13.1％。培養(yǎng)期間土壤酸解總氮包括氨基酸態(tài)氮、氨態(tài)氮、氨基糖態(tài)氮、酸解未知氮含量都不同程度降低，而非酸解氮?jiǎng)t沒(méi)有顯著變化。土壤有機(jī)氮凈礦化量與培養(yǎng)開(kāi)始和培養(yǎng)結(jié)束的土壤酸解總氮、氨基酸態(tài)氮、氨態(tài)氮含量分別呈顯著(P<0.05或P<0.01)的正相關(guān)和負(fù)相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明酸解總氮尤其是酸解總氮中的氨基酸態(tài)氮是可礦化氮的主要有機(jī)氮形態(tài)。培養(yǎng)161d后9種有機(jī)肥有1.7％-26.

4、9％的有機(jī)氮礦化。
　　 2.盆栽試驗(yàn)條件下，利用在黑土上種植玉米探討豬糞氮素有效性和替代化肥氮的替代當(dāng)量。結(jié)果表明，豬糞氮素有效性用當(dāng)季回收率表示為22.5％-38.3％，平均30.6％，當(dāng)豬糞用量為120 mgN kg-1土?xí)r，其氮素的相對(duì)有效性(Rel Eff)為27.2％，利用化肥氮與吸氮量的關(guān)系計(jì)算的相對(duì)替代當(dāng)量(RFE)平均為32.9％，即在植物氮吸收上，1 kg有機(jī)肥氮素相當(dāng)于0.329 kg化肥氮。
　　

5、 3.利用15N同位素田間微區(qū)試驗(yàn)，2009-2010年在東北黑土春玉米種植體系下研究氮磷鉀養(yǎng)分一致下不同比例的有機(jī)肥氮替代化肥氮的效應(yīng)和15N后效。結(jié)果表明，與100％化肥氮處理相比，15％-45％的有機(jī)肥氮替代化肥氮不影響春玉米籽粒產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量。用30％的有機(jī)肥氮替代化肥氮可促進(jìn)氮素累積，兩季通過(guò)有機(jī)肥和化肥施用氮的回收率平均為60.3％，高于其他處理10-15個(gè)百分點(diǎn)，15N的回收率兩年共59

6、.6％，高于其他處理2.6-5.5個(gè)百分點(diǎn)。15N尿素的第二季后效很小，回收率只有1.78％-2.36％。隨有機(jī)肥氮替代化肥15N比例的增加，15N在各土層中的殘留率降低，第一季結(jié)束后15N在0-20 cm、20-40 cm、40-60cm土層中的殘留率分別為39.3％-47.6％、2.9％-7.9％、0.8％-2.4％，第二季各土層15N殘留率不超過(guò)2.5％。
　　 4.利用田間小區(qū)試驗(yàn)，在東北黑土春玉米種植體系下研究不同施肥

7、模式的效應(yīng)，以驗(yàn)證等氮磷鉀條件下用30％有機(jī)肥氮替代化肥氮的可行性。綜合分析不同施氮處理對(duì)春玉米不同生育期SPAD值、干物質(zhì)和氮素累積以及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，表明用30％的有機(jī)肥氮替代化肥氮優(yōu)于或相當(dāng)于農(nóng)民習(xí)慣施氮和100％化肥氮模式，而且比農(nóng)民習(xí)慣施肥減少化肥氮、磷、鉀的用量，提高了氮素利用效率。利用30％的有機(jī)肥有效氮替代化肥氮不僅增加氮素用量近一倍，還未增加產(chǎn)量和品質(zhì)，并降低了氮素利用效率。因此，利用30％有機(jī)肥氮替代化肥氮是東北黑