設施黃瓜根層氮素調控及夏季種植填閑作物阻控氮素損失研究.pdf

1、本文針對集約化蔬菜種植區(qū)域過量氮肥施用所造成的地下水硝酸鹽污染問題，以日光溫室雙季黃瓜種植體系為研究對象，根據不同生長季節(jié)黃瓜的產量形成規(guī)律、地上部氮素吸收特點、根系生長規(guī)律以及根層土壤氮素供應特點，確定了黃瓜不同生育時期的氮素供應安全閼值(N<,min> buffer值)，并在此基礎上建立了日光溫室黃瓜的氮素供應目標值指標。在合理氮素推薦施肥的基礎上，明確甜玉米作為夏季填閑作物在減少體系中氮素淋洗損失的作用以及引進的可行性，采用<'1

2、5>N稀釋技術追蹤肥料N在黃瓜-甜玉米輪作體系下的去向。探討了甜玉米秸稈還田后對后季黃瓜生長、無機氮動態(tài)以及體系氮素平衡的影響。主要結果如下： 與農戶傳統施肥相比，以根層氮素調控為核心的氮肥推薦技術的應用減少了55％的化肥氮投入，但果實產量并未下降。根據秋冬季與冬春季黃瓜氮素吸收量、黃瓜果實產量以及氮素供應方面的季節(jié)性差異，分別確定了兩個不同生長季節(jié)內各生長階段的N<,min> buffer值。冬春季黃瓜苗期、結瓜前期與結瓜后期

3、的N<,min> buffer值分別調整到100、200、150 kg N hm<'-2>，秋冬季則分別為100、200與100 kg N hm<'-2>。在此基礎上，建立了不同生長季節(jié)的氮素供應目標值指標，冬春季黃瓜苗期、結瓜前期與結瓜后期的氮素供應目標值分別為150、250、200 kg N hm<'-2>，秋冬季的則分別為150、250、100 kg N hm<'-2>。推薦施肥是減少氮素損失的最直接有效的手段，與農戶傳統施肥相比

4、，推薦施肥在四個生長季的氮素損失平均降低了40％。 在對日光溫室黃瓜進行推薦施肥的基礎上，甜玉米作為夏季填閑作物的種植可以將體系的氮肥利用率提高7.2％，減少16％的氮素損失，而且并無顯著降低下季黃瓜的產量，因此，甜玉米可以作為推薦施肥管理的有效補充引入到日光溫室蔬菜種植體系。甜玉米種植對土壤殘留氮的吸收是其減少氮素淋洗損失的一個重要機制，其種植前的土壤氮素有效性是影響甜玉米氮素吸收的主要因素。甜玉米的種植使更多的<'15>N肥

5、料存留在0-30cm土層，但二者在30-180cm土層的全<'15>N含量并未有顯著性差異。與休閑相比，甜玉米種植后不知去向的<'15>N損失減少了21.5％。甜玉米的種植可以通過影響<'15>N的存在形態(tài)來減少氮素淋洗損失。與休閑相比，甜玉米的種植顯著提高了0-90cm土層中有機<'15>N的含量。甜玉米根系活動對根系生長范圍內氮素循環(huán)的影響是甜玉米減少氮素淋洗損失的另一個重要機制。 本試驗中，與甜玉米秸稈不還田的處理相比，甜

6、玉米的秸稈還田并無降低體系的氮素損失，但秸稈的添加改變了氮素發(fā)生損失的時期：減少了黃瓜生長前期的損失風險，但增加了后期的氮素損失風險。從2006年培養(yǎng)試驗結果來看，這與秸稈的添加對土壤氮轉化的影響有關。不添加秸稈相比，秸稈的添加顯著的降低了培養(yǎng)前期的N<,min>含量，但顯著增加了相應時期微生物生物氮的含量，而且在以后的培養(yǎng)過程中N<,min>含量有上升趨勢。追肥對土壤氮素的影響掩蓋了田間試驗中秸稈添加的作用，因此有必要對氮素追肥用量進