黑土稻田节水灌溉减施氮肥的土壤氮素分布及氮肥利用.pdf
《黑土稻田节水灌溉减施氮肥的土壤氮素分布及氮肥利用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《黑土稻田节水灌溉减施氮肥的土壤氮素分布及氮肥利用.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、黑土稻田节水灌溉减施氮肥的土壤氮素分布及氮肥利用摘要:为揭示黑土稻田节水灌溉减施氮肥的土壤氮素分布及氮肥利用情况,研究节水灌溉减施氮肥下各土层中铵态硝态氮、可溶性有机氮、微生物量氮分布情况,以及对产量和氮肥利用的影响。结果表明:浅湿干灌溉使020cm土层铵态氮和硝态氮含量增加,而2060cm土层铵态氮和硝态氮含量降低,浅湿干灌溉适当减施氮肥增加了020cm土层铵态氮的含量;浅湿干灌溉下各层土壤可溶性有机氮含量均随着施氮量减少而降低,浅湿干灌溉适当减施氮肥增加了020cm土层土壤可溶性有机氮的含量;浅湿干灌溉下各层土壤微生物量氮含量均随着施氮量减少而降低,节水灌溉适当减施氮肥增加了020cm土层
2、土壤微生物量氮的含量。节水灌溉适当减施氮肥大幅度提高了水稻产量、氮肥农学利用率(NAE)和氮肥吸收利用率(NUE),综合考虑黑土供氮能力和土壤氮库稳定及氮肥利用节水灌溉减施10%氮肥处理最优。关键词:稻田;节水灌溉;减施氮肥;土壤氮素;氮肥利用中图分类号:S513文献标识码:A文章编号:2095-0438(2023)03-0153-04(绥化学院农业与水利工程学院黑龙江绥化152061)黑龙江省作为我国重要的商品粮基地,截止到2014年水稻种植面积已超过6000万亩,且近些年还在逐年增加1。水稻生产“大水大肥”管理方式较为普遍,传统淹水灌溉和过量施氮,造成农田氮素大量流失,导致污染地下水和氮肥
3、利用率降低2。而应用节水灌溉技术能够有效提高土壤氮素有效性,激发土壤自身供氮能力,提高水稻对土壤氮素吸收量,降低稻田氮素淋溶损失风险3,提高氮肥利用率,同时抵消减氮所造成的减产风险4。有研究表明,水稻植株吸收的氮素中有超过50%来自土壤3,氮肥施入稻田土壤后,其利用取决于土壤氮转化特征及保持、供应过程4。朱兆良5发现水稻高产对土壤氮素供应的依赖性在52%83%范围,土壤供氮能力高低是决定作物高产稳定的主要因素和确定合理施氮量的重要依据。其中矿质氮与土壤供氮潜力关系紧密,杨秉庚等6研究表明稻田供氮量除灌溉和降水等带入的氮外,土壤矿质氮及水稻生长期间土壤有机氮矿化产生的氮等是最主要的来源。另外,土
4、壤微生物量氮和可溶性有机氮作为土壤氮库中最活跃的组分7,是植物可利用养分的重要来源,其大小可反映土壤的同化和矿化能力,是土壤活性大小的标志8,直接调节土壤氮素的供给。而矿质氮、微生物量氮和可溶性有机氮变化均受施肥和灌溉等因素的影响9,因此,研究黑土稻田节水灌溉减施氮肥的稻田土壤氮素分布及氮肥利用率具有重要意义。本文以传统淹水灌溉常规施肥为对照,分析黑土稻田节水灌溉减施氮肥下不同土层铵态硝态氮、可溶性有机氮、微生物量氮的分布情况,以及氮肥利用率,研究结果可为寒地黑土稻田节水灌溉模式下氮肥合理施用提供理论依据。一、材料与方法(一)试验区概况。试验于2021年59月,在黑龙江省庆安县水稻灌溉试验站进
5、行。试验站(465728N,1274045E)位于第三积温带,多年平均气温23,平均日照时数为2600h,作物水热生长期为156171d,多年平均降水量500600mm,多年平均水面蒸发量为700800mm。供试土壤为黑土,土壤主要理化性质:有机质 42.14g/kg,全氮 1.48g/kg,碱解氮 152.63mg/kg,速效磷23.86mg/kg,速效钾154.63mg/kg。种植水稻品种绥粳18,密度为25穴/m2。(二)试验设计。浅湿干灌溉模式各生育期水分管理见表张作合李凯郑美玉李娜 第43卷第3期绥 化 学 院 学 报2023年3月Vol.43No.3Journal of Suihu
6、a UniversityMar.2023收稿日期:2022-08-22作者简介:张作合(1988-),男,黑龙江通河人,绥化学院农业与水利工程学院副教授,博士研究生,研究方向:农业节水灌溉研究。基金项目:绥化学院2021年科研启动基金项目(SQ21009);黑龙江省自然科学基金项目(LH2021E118)。1531,设置CK(传统淹水灌溉,常规施肥:110kghm-2)、D1(浅湿干灌溉,常规施肥:110kghm-2)、D2(浅湿干灌溉,减氮10%:99kghm-2)、D3(浅湿干灌溉,减氮20%:88kghm-2)和D4(浅湿干灌溉,减氮30%:77kghm-2)5个处理,方形小区面积25m
7、2,随机排列。氮肥基肥、蘖肥、穗肥按5:2:3分施;K2O施入量80kg/hm2,基肥、穗肥按1:1分施;P2O5施入量45kg/hm2,作为基肥一次性施入。水稻本田生长期加强田间管理,减少病虫草害发生。表1稻田各生育期水分管理灌溉模式浅湿干灌溉(D)传统淹水灌溉(F)控制指标蓄雨上限灌水上限灌水下限蓄雨上限灌水上限灌水下限返青期50mm30mms50mm30mm0分蘖前期50mm30mm0.85s100mm50mm0分蘖中期50mm30mm0.85s100mm50mm0分蘖后期晒田晒田晒田晒田晒田晒田拔节期50mm30mm0.85s100mm50mm0抽穗期50mm30mm0.85s100m
8、m50mm0灌浆期50mm30mm0.7s100mm50mm0成熟期落干落干注:s为根层土壤饱和含水率。(三)观测内容与方法。植株样品的干物质量用烘干法测定,植株样品TN含量利用H2SO4-H2O2消煮法和AA3型连续流动分析仪测定,铵态氮、硝态氮含量用AA3型连续流动分析仪测定,总可溶性氮含量用K2S2O8氧化法在线氧化测定,土壤微生物量氮含量用氯仿熏蒸-K2SO4提取方法测定。各土层中铵态氮和硝态氮含量,根据文献3的公式计算:Nm=0.1HBDC(1)式中:Nm土层中铵态氮和硝态氮的含量,kg/hm2;H土层的厚度,各层均取20cm;BD对应的土层土壤容重,g/cm3;C对应的土层中无机氮
9、质量比,mg/kg。土壤可溶性有机氮含量公式:SON=TSN-Nm(2)式中:SON土壤可溶性有机氮含量,kg/hm2;TSN土壤总可溶性氮含量,kg/hm2。各土层土壤微生物量氮含量,根据文献10的公式计算:SMBN=EN/KEN(3)式中:SMBN土壤微生物量氮含量,kg/hm2;EN为熏蒸与未熏蒸土壤总氮的差值,kg/hm2;KEN转换系数,取0.54。氮素利用率包括氮肥偏生产力(NPFP,kg/kg)、氮肥农学利用率(NAE,kg/kg),kg/kg、氮肥吸收利用率(NUE,%),参照文献11计算。二、结果与分析(一)节水灌溉减施氮肥下各土层铵态氮、硝态氮含量。如图1所示,水稻收获后所
10、有处理的铵态氮含量均随土层深度增加而降低。浅湿干灌溉下各层土壤铵态氮含量均随着施氮量减少而降低,其中D1、D2处理的020cm土层铵态氮含量较CK处理分别提高22.16%、12.31%,而D3、D4处理分别降低7.52%、16.96%。这表明浅湿干灌溉适当减施氮肥可以明显增加020cm土层铵态氮的含量,但过量减施氮肥则会使铵态氮含量大幅度减少。D1、D2、D3、D4处理的2040cm土层铵态氮含量较CK 处理分别降低 26.22%、39.67%、43.20%、48.61%。D1、D2、D3、D4处理的4060cm土层铵态氮含量较CK处理分别降低26.46%、40.96%、45.95%、51.1
11、3%。与传统淹水灌溉相比,应用节水灌溉技术使020cm土层铵态氮含量增加,而2060cm土层铵态氮含量降低。0 5 10 15 20 25 0-20cm20-40cm40-60cm土层深度铵态氮含量/(kghm-2)CKD1D2D3D4图1水稻收获后不同深度土层铵态氮含量如图2所示,浅湿干灌溉下各层土壤硝态氮含量均随着施氮量减少而降低,浅湿干灌溉020cm土层的硝态氮含量大于传统淹水灌溉,而2040cm和4060cm土层的硝态氮含量则小于传统淹水灌溉。浅湿干灌溉020cm土层硝态氮含量较CK处理分别提高28.44%、18.18%、5.98%、0.47%,2040cm土层中硝态氮含量较CK处理降
12、低43.43%53.93%,4060cm土层中硝态氮含量较CK处理降低71.19%81.23%。研究结果表明,水稻收获后浅湿干灌溉土壤中的硝态氮主要分布在耕层(020cm),存在淋失的风险,而传统淹水灌溉常规施肥土壤中的硝态氮主要分布在2060cm,说明土壤中的硝态氮已淋失到深层土壤中,对地下水安全产生威胁。0 10 20 30 40 0-20cm20-40cm40-60cm土层深度硝态氮含量/(kghm-2)CKD1D2D3D4图2水稻收获后不同深度土层硝态氮含量154(二)节水灌溉减施氮肥下各土层土壤可溶性有机氮含量。如图3所示,浅湿干灌溉下各层土壤可溶性有机氮含量随土层深度的增加逐渐降低
13、,而传统淹水灌溉下各层土壤可溶性有机氮含量则随着土层深度的增加先升高后降低。浅湿干灌溉下各层土壤可溶性有机氮含量均随着施氮量减少而降低,其中其中D1、D2、D3处理的020cm土层土壤可溶性有机氮含量较CK处理分别提高 13.36%、7.81%、1.54%,而 D4 处理降低 7.47%。这表明浅湿干灌溉适当减施氮肥可以明显增加020cm土层土壤可溶性有机氮的含量,但过量减施氮肥则会使土壤可溶性有机氮含量大幅度减少。D1、D2、D3、D4处理的2040cm土层土壤可溶性有机氮含量较 CK 处理分别降低 5.51%、10.19%、15.46%、20.20%。D1、D2、D3、D4处理的4060c
14、m土层土壤可溶性有机氮含量较CK处理分别降低6.39%、10.81%、17.79%、23.05%。与传统淹水灌溉相比,应用节水灌溉技术使020cm土层土壤可溶性有机氮含量增加,而2060cm土层土壤可溶性有机氮含量降低。0 30 60 90 120 0-20cm20-40cm40-60cm土层深度土壤可溶性有机氮含量/(kghm-2)CKD1D2D3D4图3水稻收获后不同深度土层土壤可溶性有机氮含量(三)节水灌溉减施氮肥下各土层土壤微生物量氮含量。如图4所示,水稻收获后所有处理的土壤微生物量氮含量均随土层深度增加而降低。浅湿干灌溉下各层土壤微生物量氮含量均随着施氮量减少而降低,其中 D1、D2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 黑土 稻田 节水 灌溉 氮肥 土壤 氮素 分布 利用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。