半干旱區(qū)玉米水肥空間耦合效應

半干旱區(qū)玉米水肥空間耦合效應

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1、DOI:10.13758/j.cnki.tr.2003.02.007·118·土壤2003年第2期半干旱區(qū)玉米水肥空間耦合效應①Ⅰ.氮素的吸收和殘留及其環(huán)境效應11221邢維芹駱永明王林權(quán)李生秀李立平(1中國科學院南京土壤研究所南京210008;2西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院陜西楊凌712100)摘要通過田間試驗研究了半干旱地區(qū)不同灌水量和水肥空間耦合方式下玉米對N素的吸收及玉米收獲后N素在1.0m土體中的殘留。結(jié)果表明,與常規(guī)施肥灌水方式(均勻施肥均勻灌水、全生育期灌水量為2500323232m/hm)相比,在全生育期灌水

2、量為1125m/hm和600m/hm的水平下,均勻施肥交替灌水、水肥同區(qū)交替灌水、水肥異區(qū)交替灌水3種不同水肥空間耦合方式在玉米植株吸收N略有下降的情況下,增加了肥料N在60cm以上土壤中的殘留量,從而減小了N向下層土壤淋溶的可能;相同灌水量下,60cm以上層次土壤N素殘留量大小順序為:水肥異區(qū)交替灌水處理>水肥同區(qū)交替灌水處理>均勻施肥交替灌水處理。關(guān)鍵詞半干旱地區(qū);水肥空間耦合;N素殘留;環(huán)境效應中圖分類號S147.265養(yǎng)分和水分是作物生長的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在干號,供試土壤為紅油土,其基本性狀為:有機質(zhì)旱和半干旱地區(qū),一

3、方面存在著灌溉水不足的問題,11.19g/kg,全N0.72g/kg,堿解N56.24mg/kg,速灌溉水只能滿足部分農(nóng)田的用水需要;另一方面,效P23.93mg/kg,速效K100.27mg/kg,pH7.78。N這些地區(qū)還存在著化學肥料利用率低的問題。因此,肥為尿素,含N量為46%。共設(shè)9個處理(表1),2充分利用水肥之間的相互作用,提高有限的灌溉水重復3次,隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積18.0m(4.0m的利用率和肥料的利用率,是提高半干旱地區(qū)的作×4.5m)。[1,2]物產(chǎn)量以及降低生產(chǎn)成本的重要手段。此外,在6月11日播

4、種,7月4日定苗,10月4日收獲。提高現(xiàn)有灌溉水的利用率的同時,如何減小肥料對種植密度為0.6m×0.3m,保護行寬1.0m。玉米全生[3,4]2環(huán)境的污染,也越來越受到人們的關(guān)注。育期共施純N248.1kg/hm。將N肥的1/3在播種時根據(jù)近年來的研究看,水肥耦合是在半干旱地作基肥施入,剩余部分平分為兩份,用作追肥。區(qū)較有前景的一項措施,水肥空間耦合是水肥耦合分別于7月21日(拔節(jié)期)和8月12日(抽[5,6]的重要方式。另外,虧缺灌溉是近年來在干旱半雄期)進行施肥灌水處理:開溝施肥,溝深15cm[7,8]干旱地區(qū)發(fā)展起來

5、的一種重要節(jié)水灌溉方式。已左右,施后覆土。施肥后即進行灌水處理。各處理有的研究表明,二者結(jié)合將有利于進一步改善這些方式如下:均勻施肥:小區(qū)內(nèi)每一溝都施肥;均勻[9]地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況。作者利用大田試驗對虧缺灌水:每一溝都灌水;交替灌水:拔節(jié)期和抽雄期灌溉條件下水肥空間耦合對夏玉米的影響進行了系均為隔溝灌溉,但兩次處理灌水溝和干溝交換;水統(tǒng)的研究。本文總結(jié)了不同水肥空間耦合處理玉米肥同區(qū):同一次處理時灌水溝和施肥溝相同;水肥對N素的吸收、N素在土壤中的殘留及其環(huán)境效應。異區(qū):同一次處理時灌水溝和施肥溝相鄰。玉米收獲后采取土壤和

6、植株樣。土壤采樣深度1材料與方法為0~100cm,分層采樣(每20cm為一層),每個小區(qū)1.1試驗處理隨機采5個點,相同深度的土壤充分混勻后留約試驗于2000年在西北農(nóng)林科技大學農(nóng)作一站0.5kg作為一個樣,風干、過1mm篩后進行各項目進行。供試作物為玉米(ZeamaysL.),品種為陜單9的測定。每小區(qū)隨機采取5株玉米,根系洗凈泥土,①基金項目:國家自然科學基金重大項目“水分養(yǎng)分優(yōu)化耦合對提高產(chǎn)量的效應”(編號49890330)的部分內(nèi)容。2003年第2期土壤·119·各部分分開,相同部分混合,烘干,粉碎后用于各的影響,減

7、少對作物的水分供應可減少其對N素的[10]項目測定。吸收。本試驗表明,玉米植株吸N量不僅與灌水1.2測定項目與方法量有關(guān),也與不同水肥空間耦合方式有關(guān)。灌水量32土壤速效N:土樣用1mol/L的KCl浸提、振蕩高(1125m/hm)時,玉米籽粒、莖葉和根吸N量0.5h后,用流動注射分析儀測定銨態(tài)N、硝態(tài)N含都較高,作物總吸N量明顯高于灌水量少的處理。量,速效N含量用二者之和表示。因此充分灌水條件下,單位面積作物從土壤攜出的3232植物全N:凱氏法。N較多。灌水量低(562.5m/hm和300m/hm)1.3數(shù)據(jù)處理:時,不同

8、處理方式玉米吸N量差異較小,但作物籽每處理的測定結(jié)果為3個重復的平均值。粒吸N量占作物吸N總量的比例卻以水肥異區(qū)交替表1試驗處理灌水處理為最高,說明這種耦合方式玉米總吸N量Table1Designingoftheexperiment不太高,但有利于N在籽粒中積累。2.2玉米收獲后土壤速效N

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