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核 农 学 报 , ,
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土壤水分条件对氮肥利用率影响的研究
周凌云
中国科学院南京土城研究所 南京
土壤水 分含量是影响氮肥吸 收 与损失的主要 因素之一 。 本文 采用 ’ 示踪
方法 , 研 究麦 田 土壤水分条件对肥料氮 ’ 的吸收 、 淋溶 , 损失的影响 。 结果表 明 , 土
壤供水 条件在一定 范围 内 一 水 , 氮素的损失与施肥童成正比 , 其氮素利
用率与施肥量成反比 低肥 处理 的氮素利 用率均 高于 高肥 处理 的氮素利用率 , 其顺序
为 , 其 中 , 的 处 理 , 氮 素利 用 率 变 幅 为 一
写 。
关健词 土壤水分 ’‘ 肥料氮 利 用率
前 言
近年来 , 国内外有不少有关氮素化肥施入土壤后氮素去向的报道 〔‘一‘ 。 华北平原大面积的
石灰性土壤尿素表施 , 氮因 挥发而损失十分严重 。 一 等图指出 , 挥发量可达
尿素氮施用量的 。 挥发受土壤 、 土壤结构 、温度 、水分 、交换性阳离子 、肥料种类和
施用量等因子的影响 , 在这些因素中 , 很少注意土壤水分含量和水蒸发量对 挥发的影响 。
等闭指出 , 当土壤含水量小于临界值 , 土壤含水量对 溶液中 挥发影
响很小 。 但 等 ’」发现 , 粒状尿素施于石灰性土壤 , 挥发量与初始的含水量有
关 , 土壤含水量每增加 , 挥发量增加 。 本研究探讨石灰性土壤水分条件对麦田氮
肥吸收及损失的影响 , 以便为改善石灰性土壤类型地区的水 、肥 氮 效益提供科学依据 。
材 料 与 方 法
材料 供试土壤为河南省封丘县石灰性土壤 , 质地为潮土 , 干容重为 , 。 有机质
含量为 士 , 全氮 士 。 ’ 一尿素丰度为 , 冬小麦品种为郑州
, 月中旬播种 , 翌年 月初收割
方法 试验设计 试验在中国科学院封丘农业生态实验站 内进行 。 按两因素 水 , 肥
、
水平正交排列设计 , 其中部分处理设有重复 , 以便提高试验精度 。 水分处理低限设定为历年封
丘地区平均雨养小麦土壤 一 的有效供水量 , 高限为历年麦季平均
蒸发量的 。 个水处理为 一 , 一 , 一 , 一 ,
在 小麦主要 生长阶段 返青 、 拔节 、 灌浆期 进行 灌水 。 肥料低 限设 定为毛施肥 , 高 限为
。 肥料 水平处理为 , 一 、 、 一 、 ‘一 ,
此文于 年 月 日收到 。
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核 农 学 报 卷
磷肥用量按 。 施用 。
模拟田间土柱制作 选用规格为 中 铁皮桶 、垂直埋入土壤 中 , 上 口 高出地
面 。 桶内装风干土 干容重 , 至 桶中心处均埋设 根中子探管 , 以便测
定桶内土壤水分动态变化 。 桶中种小麦 , 桶周围为保护区小麦 , 地上设有轨道式防雨棚
数据采集 桶中小麦与大田播种方式一样 , 收获时单打单收 。 测定籽粒 、茎秆生物量 , 并
分别用质谱法测定籽粒 、茎秆和各层土壤中 ’“ 的丰度 , 计算‘ 平衡 。 用 中子法测各生长期的
土壤水分动态变化 , 计算水量平衡
结 果 与 分 析
一 土壤供水条件对 ’, 标记尿素氮吸收的影响
试验结果列于表 研究表明 , 不同土壤供水条件对‘ 去向的影响显著 。 对氮肥 ’ 利
用率的分析表明 , 小麦籽粒 、 茎秆的氮素利用率均随土壤供水量的增加呈二次抛物线关系 图
, 图 。 图 、 图 表明 , 土壤在 供水范围条件下 、低肥处理的氮素
‘’ 利用率均高于高肥处理的氮素利用率 , 其顺序为 ‘ , 其中 处理氮素利用率变
幅为 写 。
表 不同水 、肥处理条件下氮 ’, 素平衡
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处理组合 土壤残留
另
桔秆利用
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籽粒利用
早石
根利用 植株总利用 亏缺
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注 , , , , 水分处理水平 , , , , ‘ , 氮 ” 处理水平
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二 化肥氮的损失途径
小麦收获时 , 对‘ 标记氮肥在土壤剖面中的残 留观测结果 表 表明 , 高水 ‘ 处理条
件下 , 下移残 留在土壤中的‘ 量很少 , 可以认为 , 在当季小麦生长期间 , 施入的氮肥大量淋洗
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期 土城水分条件对氮肥利用率影响的研究
的可能性很小 在小麦营养生长盛期 , 土壤水分充足的条件下 , 氮素供给量越多 , 使叶片含氮量
越高 , 叶面氨态氮挥发损失越大 生理损失 。 同时土壤中的氨态氮 、硝态氮浓度也有所提高 , 对
于石灰性土壤来说 , 挥发损失多 。 以及土壤深层反硝化作用产生 、 使氮素损失 , 其
结果是氮素利用率下降
土壤供水量对 ” 一尿素氮利用率的影
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图 土壤供水量对 ” 尿素氮利用率的影
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土 供水 , 目 一谕 叫回 ,
从表 可见 , 总的趋势是随土壤供水量的增加 , 氮素损失 比例增大 , 氮肥利用率下降 。 这表
明 , 气态损失 , 包括氨挥发和反硝化是氮肥损失的主要途径 。
小 结 与 讨 论
从氮素平衡分析可知 , 氮素主要以 种形式逸失 以气态氨的形式向大气逸失
氨转化为亚硝酸根 , 经反硝化作用形成分子氮向大气逸失 以硝酸根形式随下渗水流失 , 但
从整个生态系统看 , 这部分氮残 留在土壤剖面中 , 以后可被植物利用 。
水对氮的逸失影响有几方面 土壤水过少时 , 根系生长受阻 , 根系下伸和扩大范围缓
慢 , 因而对土壤中许多部分缺乏接触 , 吸收也相应缓慢 , 使氮以氨态氮形式向大气逃逸的范 围
和机会增加 。 土壤水多到对根系生长不再有利 , 对于石灰性土壤来说 , 会增加氨态氮化肥颗
粒与土壤颗粒接触的机会和时间 , 增加氨态氮的挥发损失 。 土壤水过多的情况下 , 土壤通气
不良 , 有利于反硝化作用 , 使氮以分子形式逃逸的量增加
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从以上的分析表明 , 土壤供水条件对氮肥的利用率及去向有显著的影 响 , 适当的灌溉是充
分发挥氮肥效益的关键措施之一 。 同时依据水资源情况合理地进行水肥配合是十分必要的
参 考 文 献
朱兆良 我国土壤供氮和化肥氮去向研究的进展 土壤 , ,
朱兆 良 黄淮海平原潮土氮肥的去向和经济施用 土坡培肥与农业环缝生态研究 , 北京 科学出版社 , ,
曹志洪 , 李仲林 , 徐志红 , 凌云霄 石灰性土镶提高氮肥利用率途径的研究 黄淮海平原区域治理技术体系研究论文集 , 北
京 科学出版社 , ,
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