旱地土壤中残留肥料氮的动向及作物有效性

• 作者: 李华 李生秀 王朝辉 王荣辉 王西娜 谭军利
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 旱地土壤 15N示踪 残留肥料氮 作物有效性 氮素损失
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1202-1212
• 页数: 11页
• 分类号: S138.3
• 字数: 6111字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201604180641

摘要

氮素是作物生长最重要的必需元素之一。合理施用氮肥能促进作物生长并提高产量，但是，过多施用氮肥则抑制作物生长并导致大量的肥料氮残留在土壤中，这部分氮素不但会引起土壤养分不平衡，而且为生态环境带来潜在威胁，因此，研究残留氮的动向及作物有效性可为合理施用化肥氮、高效利用土壤残留氮素和减少残留氮素的损失提供依据。应用15N示踪技术，通过4年定位试验，研究了黄土高原南部旱地冬小麦/夏玉米轮作过程中土壤残留肥料氮的变化及作物吸收利用。在冬小麦和夏玉米轮作的第一个周期，为了制造高肥料氮残留背景，于冬小麦播种前向微区施入240 kg hm-2的15N标记氮素；在夏玉米拔节期，为了研究氮肥施入对残留肥料氮的影响，设置0和120 kg hm-2两个氮水平，以普通尿素施入微区。在第2至第4个轮作周期内，为了分析残留肥料氮的动向及其对作物的有效性，微区内不施任何肥料。结果发现，冬小麦播种前施用的15N标记氮肥于收获期在0～200 cm土壤剖面中均有残留，但大部分累积在0～40 cm土层中，累积总量达到200.9 kg hm-2，占当季施入量的83.7%。在随后的夏玉米生长季残留的肥料氮迅速减少，之后随生长季的后移缓慢减少，然后保持相对稳定。经过4年的冬小麦/夏玉米轮作，0～300 cm土壤剖面仍残留大量的15N肥料，后季不追施氮肥和追施氮肥处理的残留量分别为47.1 kg hm-2和54.0 kg hm-2。可见，有一部分肥料氮被固定在土壤有机质中。作物对残留氮的回收量逐年减少，且因后季追施氮肥与否而异，4年中作物对肥料氮的总利用率不追施氮肥和追施氮肥处理的分别为46.9%和50.4%，其中在第1个轮作周期中，小麦和玉米的总利用率分别41.6%和42.0%，后3年利用率分别仅有5.3%和8.4%；4年中残留15N的损失率分别达38.1%和29.7%，其损失主要发生在第1个轮作周期的夏玉米生长季节。说明，在旱地土壤上，氮肥的残留是不可避免的，残留肥料氮的有效性较低，只有少量被作物逐年吸收，一部分以有机形态残留在土壤剖面中，另一部分发生了无效损失。后季追施氮肥可促进作物对土壤残留肥料氮的吸收且增加肥料氮在土壤中的保留，减少残留肥料氮的无效损失，但是以自身的大量损失为代价的。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李华	西北农林科技大学资源环境学院	305	5550	38.0	57.0
2	李生秀	西北农林科技大学资源环境学院	228	9455	54.0	83.0
3	王朝辉	西北农林科技大学资源环境学院	122	3717	33.0	57.0
4	王荣辉	西北农林科技大学资源环境学院	3	95	3.0	3.0