不同养分管理条件下榨菜——玉米轮作氮素去向研究
我国是氮肥生产和消费大国,近年来由于氮肥的大量和不合理施用,导致氮肥增产效果下降、氮肥利用效率降低、氮素损失增加、环境污染加重。了解农田生态系统中氮肥去向,探索协调作物高产与环境保护的最佳氮素管理途径,是提高氮素利用率、减少氮素损失、保障我国粮食和环境安全的重要需求。国内外关于氮肥在农田中的去向做了大量研究,但是不同的作物体系、不同的气候和土壤环境条件以及不同的施肥和栽培管理措施都影响氮素的去向,有关榨菜.玉米轮作体系中不同养分管理模式下氮素的去向鲜见报道。因此,本文通过养分渗漏池设施,研究了西南地区榨菜-玉米轮作体系下不同养分管理条件对作物产量、氮素吸收、氮素残留、氮素淋溶以及氮的挥发损失的影响,探讨了不同养分管理模式、氮肥用量、有机肥等对氮素淋失的影响,为该地区榨菜.玉米轮作体系下氮肥优化管理提供依据。主要研究结果如下:
不同养分管理模式显著影响了榨菜-玉米产量和养分的吸收。优化施肥以及适宜的有机无机配施都显著提高了作物产量和氮肥利用率,有机无机配施在两季作物中都获得了最高产量,比常规处理榨菜、玉米分别增产42.8%和21.5%,氮肥利用率提高16个百分点。优化管理比农民习常规施肥管理榨菜、玉米产量分别提高3.9%和13.7%,氮肥利用率总体提高了6个百分点。目前农民采用的常规施肥模式由于偏施氮肥、氮磷钾配比失衡、氮肥运筹不合理,导致作物产量和氮素吸收利用率低,氮素损失高、环境风险大;根据作物需肥特性和土壤供肥能力进行优化施肥及有机无机配施,是实现作物高产、养分高效与环境友好的最佳养分管理模式。
在榨菜-玉米轮作体系中,各处理氮素淋失总量为11.30～136.84kg·hm-2,平均51.14kg·hm-2,其中榨菜季氮素的平均淋失量为14.14kg·hm-2,玉米季氮素淋失量为37.19kg·hm-2,玉米季氮素损失是榨菜季的2.6倍。氮素淋失主要受施肥和季节性降雨影响,氮素淋失量与同期降雨量呈显著正相关;优化施肥能显著降低氮素淋失,榨菜季氮素淋失量比常规施肥降低了49.7%,玉米季则降低了45.7%;氮素淋失量随着氮肥用量的增加而升高,施氮量(x,kg·hm-2)与氮素淋失量(y,g·hm-2)之间存在显著的二次曲线关系:榨菜季为y=0.2007x2-22.873x+15700.3,r=0.9659**,玉米季为y=1.6438x2-74.016x+5802.9,r=0.9758**。
有机无机肥配合能显著降低氮素淋失及挥发损失、提高作物对氮的吸收利用和土壤对氮素的保存。有机无机配施与等养分无机肥相比,氮素淋失量和挥发损失量分别降低了47.3%和52.0%,作物对氮肥的吸收利用提高14.4%,土壤氮素含量提高25.4%。有机肥与化肥配施是保证作物持续高产、培肥地力、降低氮素损失、提高氮肥利用率的重要措施。
在榨菜-玉米轮作体系中,本试验条件下各处理氮肥平均施用量为507.5 kg·hm-2,其中作物吸收氮占41.0%、损失占28.0%(淋失氮占9.3%、挥发损失的氮占18.7%)、土壤残留氮31.0%。不同养分管理模式显著影响了氮素的去向,有机无机配合处理明显提高了氮肥利用率和土壤氮素残留、降低了氮素损失,比等氮量的化肥处理氮肥利用率提高9.8个百分点、土壤残留率提高6.8%,氮素损失降低50.3%;优化处理与农民习惯处理相比,优化施肥作物吸收和土壤残留氮提高6.4%和4.0%,氮淋溶和挥发损失低6.5%和3.5%。因此,根据作物需肥特性和土壤供肥能力设计的有机无机配合优化施肥方案,是实现作物高产高效与环境友好的最佳养分管理模式。
养分管理;榨菜;玉米;轮作体系;氮素去向
西南大学
硕士
植物营养学
石孝均
2012
中文
S344.13;S158.3
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2012-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）