不同施氮水平对库尔勒香梨园土壤无机氮分布的影响

为给香梨种植生产过程中氮肥的合理施用提供科学依据,以树龄为6 a的库尔勒香梨树为试材,在香梨年生长周期内的不同时间段,采用土钻分层取土法取样,研究了不同施氮水平下香梨园土壤无机氮的含量分布及累积特征。结果表明:施氮对库尔勒香梨园土壤中无机氮的含量和累积均有显著影响,同时土壤中无机氮的含量因土层深度和香梨生育时期的不同而发生变化。不同施氮处理下,土壤中无机氮的分布均具有表聚效应,硝态氮还具有明显的向下淋洗的作用,但铵态氮的淋洗作用较弱;土壤中无机氮的含量随着氮肥施入量的增加而增加,但随着香梨生育期的推进这种影响逐渐减弱;在库尔勒香梨年生育末期,施氮处理N1PK、N2PK和N3PK的0~120 cm土层土壤中无机氮的总累积量与不施氮处理N0PK的相比分别增加70.81、74.39和133.39 kg·hm^(-2);施肥处理中的N1PK和N2PK处理之间差异不显著,而其与N3PK处理间的差异均较为显著。文中因此建议,为了减少土壤中无机氮的累积,降低硝态氮向下淋洗污染地下水和环境的风险,库尔勒香梨园的施氮量应控制在300 kg·hm^(-2)以内。

施氮量对库尔勒香梨园氨挥发和氧化亚氮排放的影响

为了解库尔勒香梨园土壤氮素气态损失,采用密闭式集气法和静态箱气相色谱法对不同氮肥用量下的土壤氨挥发和氧化亚氮排放进行研究,并设置了5个处理:不施肥(N0P0K0)、不施氮肥(N 0 PK)、施氮150 kg·hm^-2(N1PK)、施氮300 kg·hm^-2(N2PK)、施氮450 kg·hm^-2(N 3 PK)。结果表明:氨挥发速率和氧化亚氮排放通量均在施基肥和施追肥后第4天出现峰值和次峰值,且氨挥发速率和氧化亚氮排放通量均随着施氮量的增加而增大;各处理氨挥发累积量达到27.886~44.416 kg·hm^-2·a^-1,施氮处理氨挥发净损失量达到6.726~16.197 kg·hm^-2·a^-1,各处理氧化亚氮累积量达到341.616~531.960 g·hm^-2·a^-1,施氮处理氧化亚氮净损失量达到90.452~185.412 g·hm^-2·a^-1,氨挥发累积量和净损失量与氧化亚氮累积量和净损失量均随着施氮量的增加而增加;施氮处理氨挥发净损失率为2.720%~4.480%,氧化亚氮净损失率为0.038%~0.060%,氨挥发和氧化亚氮净损失率随着施氮量的增加均表现为先减小再增大;施用氮肥能显著增加0~20 cm和20~40 cm土层中铵态氮和硝态氮含量;相关分析表明,氨挥发速率和氧化亚氮排放通量与施氮量和土壤温度呈极显著正相关关系;N2PK处理的库尔勒香梨产量最高,达到6213.5 kg·hm^-2,且氨挥发净损失率和氧化亚氮净损失率均最小,为2.720%和0.038%。从库尔勒香梨园土壤氮素气态损失和生产角度看,纯氮用量为300 kg·hm^-2时最佳。

不同施氮水平对‘库尔勒香梨’园土壤N_2O排放的影响

【目的】探寻不同施氮处理对香梨园土壤N_2O排放的影响。【方法】在香梨年生育期内,采用静态箱-气相色谱法对6 a树龄的‘库尔勒香梨’园进行定位监测。设置5个施氮水平:不施肥(N0P0K0)、不施氮肥(N0PK)、低氮量150kg·hm^(-2)(N1PK)、中氮量300 kg·hm^(-2)(N2PK)、和高氮量450 kg·hm^(-2)(N3PK)。【结果】不同施氮处理N_2O排放通量在一天不同时段表现为夜间(20:00—8:00)<上午(8:00—12:00)<中午(12:00—16:00)<下午(16:00—20:00);N_2O排放日累积量表现为:夜间<白天。不同施氮处理(N0P0K0、N0PK、N1PK、N2PK、N3PK)年生育期土壤N_2O累积量分别为341.616、346.548、437.000、459.748、531.960 g·hm^(-2)·a-1。施氮量在450 kg·hm^(-2)时,N_2O排放通量(下午)、日累积量、年生育期累积量均显著大于其他各处理。温度、灌水、施用氮肥均能影响土壤N_2O的排放,其中施用氮肥对土壤N_2O的排放影响最大,土壤N_2O的排放量随着施氮量的增加而增加。施氮量为150、300和450 kg·hm^(-2)时,N_2O排放系数分别为0.060%、0.038%和0.041%。【结论】随着氮肥(尿素)施用量的增加,N_2O排放系数先减小再增大,在尿素施用量为300kg·hm^(-2)(纯N)时,土壤N_2O排放系数最小(0.038%)。

不同施氮水平对库尔勒香梨园土壤氨挥发损失的影响

为探究不同施肥处理对库尔勒香梨园土壤氨挥发的影响,选取6年生库尔勒香梨树为研究对象,在香梨年生育期内,设置了不施肥(N_0P_0K_0)、不施氮肥(N_0PK)、低氮量(N_1PK)、中氮量(N_2PK)、高氮量(N_3PK)5个处理,采用密闭式集气法对不同施肥处理的氨挥发进行田间定位测定。结果表明,不同施肥处理氨挥发速率在一天内的表现为:晚上(20:00～08:00)<上午(08:00～12:00)<中午(12:00～16:00)<下午(16:00～20:00)。日积量夜间<白天。不同施肥处理氨挥发年生育期累积量表现为:N_0P_0K_0<N_0PK<N_1PK<N_2PK<N_3PK。温度、灌水、施氮对库尔勒香梨园土壤氨挥发均有显著影响,施氮对库尔勒香梨园土壤的氨挥发影响最大。施氮处理N_1PK、N_2PK、N_3PK的氨挥发年生育期累积量分别为34.94、36.38、44.42 kg·hm^(-2)·年^(-1),氨挥发净损失率分别为4.48%、2.72%、3.60%。N_2PK处理的库尔勒香梨产量最高,达到6 213.50 kg·hm^(-2),且氨挥发净损失率最小,为2.72%。综合生产及环境效益,推荐本区域库尔勒香梨园的最佳施氮量为300 kg·hm^(-2)。

基于15N示踪的库尔勒香梨园氮素去向研究

[目的]研究库尔勒香梨对15N 肥料的利用、转移规律,探讨肥料在土壤和树体之间的氮素循环过程。[方法]采用15N 同位素示踪技术,以 6 年生库尔勒香梨为供试材料,在新疆维吾尔自治区库尔勒市恰尔巴格乡下和什巴格村 5 队进行田间微区试验,每株均匀施入普通尿素 N 667 g 与 15N-尿素 N 10 g,其中 60%在果树萌芽前施用,剩余 40%在膨果前期追施。分析库尔勒香梨从萌芽前期至果实成熟期氮素利用、土壤氮素残留及氮素气态损失特征。[结果]1)随着生育时期推移,库尔勒香梨树体的生长中心不断变换,盛花期至新梢旺长期,树体的生长由根转换为叶和根两个中心;在果实膨大期和果实成熟期,则转化为根、果实和叶三个中心。库尔勒香梨氮肥利用率随生育期的推进而不断提高,在果实成熟期达到最大为 18.5%。2) 0 120 cm 土壤剖面中 NO3 -N 和 NH4+-N 残留量随着土层深度的增加逐渐减少,0 60 cm 土层残留量显著高于 60 120 cm 土层。随着生育期推移,土壤剖面中 NO3^-N 和 NH4^+-N 残留率不断减小,在果实成熟期残留率最低,分别为 13.9%和8.41%,无机氮残留率为 22.31%。3)土壤氮素损失中,氨挥发和 N2O 排放量仅为总损失量的 4.19%,其中主要以氨挥发为主。[结论]氮肥回收率随生育期的推进(除果实膨大期)不断减小,于果实成熟期达到最小为41.0%;损失率与回收率趋势相反,在果实成熟期损失率高达 59.0%。萌芽前期至果实成熟期氮肥去向表现为氮肥损失>土壤残留>树体吸收。

基于主成分分析法的沙湾县农田土壤肥力评价

明确土壤肥力状况及其空间分布特征,是合理利用土地、改良和培肥土壤的前提。研究对象为沙湾县区域内的农田土壤,测定了表层(0~20cm)土壤pH值、盐分、有机质、氮磷钾全量和速效量等指标,运用主成分分析方法计算了土壤肥力指数,并用克里金插值法对该区域土壤养分和土壤肥力指数的空间分布进行拟合。结果表明:沙湾县农田土壤pH值、盐分、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量的变化范围分别为7.43~9.22、0.84~3.91g/kg、0.14~41.98g/kg、0.10~2.28g/kg、2~177mg/kg、0.02~1.30g/kg、2.0~50.5mg/kg、0.10~18.51g/kg、42~269mg/kg;土壤质量指数为0.10~0.51,土壤肥力水平总体偏低;沙湾县农田土壤中的pH值表现的趋势为从西北到东南方向逐渐升高,有机质和全氮则表现出自西南向东北逐渐升高,土壤有效磷主要集中于中部,碱解氮中部和北部含量最高;土壤肥力指数从西南向东北呈降低趋势;主成分分析表明,引起沙湾县农田土壤肥力变化的主要因子是有机质和pH值。沙湾县农田土壤肥力水平总体偏低,其改良与培肥应多关注土壤有机质含量的提高。

库尔勒香梨树体生长与15N的吸收及分配动态

为给库尔勒香梨园合理施肥及氮肥利用率的提高提供参考,以6年生库尔勒香梨为研究对象,采用15N同位素示踪技术,研究萌芽前期至果实成熟期库尔勒香梨树体生长和氮素吸收、分配动态。结果表明:库尔勒香梨树体基径随着生育期的推移逐渐增大,于果实成熟期达到最大(8.71cm);库尔勒香梨叶片的叶面积指数、叶绿素SPAD值和叶片光合速率均随着香梨年生育期的推进呈现先增大后减小的趋势,均在第2个快速膨大期达到最大,分别为2.40、42.03和12.50μmol/(m^2·s);在年生育末期,库尔勒香梨单株树体的生物量为19958g,氮素积累量为199.44g,各器官中以当年新生器官果实的生物量和氮素积累量为最高,分别占整株树体生物量和氮素积累量的33.33%和25.08%。不同生育期15N在树体内的运转随生长中心的变化而变化。盛花期15N在1年生枝中的分配势最强,新梢旺长期和第2个快速膨大期15N在叶片中的分配势最强,果实成熟期15N在果实中的分配势最强。在果实成熟期库尔勒香梨树体当季15N肥料利用率为17.35%。

基于15N的‘库尔勒香梨’园土壤N2O排放特征

【目的】N2O作为重要的温室气体,其潜在增温作用约为CO2的190~270倍,为准确掌握源自肥料的N2O损失状况。【方法】以6年生‘库尔勒香梨’园土壤为研究对象,采用15N示踪技术,密闭式静态箱-气相色谱法对梨园土壤N2O排放通量、累积量和Ndff值(15N尿素对土壤氮素气态损失的贡献率)进行监测与分析。【结果】施肥、灌溉及温度均会影响梨园土壤N2O排放通量、累积量及Ndff值。施肥后N2O排通量、累积量和Ndff值,在施基肥和追施肥处理的4d后均达到峰值;土壤N2O排放量在灌水时期明显增加,且土壤N2O排放通量表现为下午(16:00—20:00)>中午(12:00—16:00)>上午(8:00—12:00)>夜间(20:00—8:00),土壤N2O累积量表现为夜间(20:00—8:00)>下午(16:00—20:00)>中午(12:00—16:00)>上午(8:00—12:00);土壤N2O排放与土壤温度、土壤含水量之间均呈显著正相关(p<0.001)。15N尿素贡献的15N2O的Ndff值变化表现为下午(16:00—20:00)>中午(12:00—16:00)>上午(8:00—12:00)>夜间(20:00—8:00)。源于土壤原有氮素的N2O排放量为0.8933g·plant-1,占N2O总损失量的87.43%;而源自肥料的N2O损失量为0.1284g·plant-1,仅占总损失量的12.57%。【结论】‘库尔勒香梨’果园N2O排放主要源于土壤原有氮素的N2O排放。

基于^(15)N示踪的库尔勒香梨园土壤无机氮残留分布特征

为给香梨园氮肥的应用提供参考,以6年生库尔勒香梨园土壤为对象,采用^(15)N同位素示踪技术,研究果实成熟期香梨园土壤剖面(0～120 cm)残留无机氮(N-NO_3^-和N-NH_4^+)的分布特征。结果表明,库尔勒香梨果实成熟期0～120 cm各土层硝态氮含量为8.94～11.96 mg/kg,铵态氮含量为6.92～9.88 mg/kg,无机氮积累量为45.06～54.16 kg/hm^2,土壤剖面各土层中土壤无机氮残留总量随着土层深度的增加逐渐下降。0～60 cm土层深度各土层的^(15)N-NO_3^-或^(15)N-NH_4^+残留量占^(15)N残留总量的比例显著高于60～120 cm各土层(P <0.05),表明^(15)N-NO_3^-和^(15)N-NH_4^+主要富集于果园土壤上部(0～60 cm)。^(15)N肥料残留的^(15)N-NO_3^-和^(15)N-NH_4^+在0～60 cm土层最多,分别为2.21、1.57 g,占^(15)N-NO_3^-残留总量的63.14%和^(15)N-NH_4^+残留总量的69.17%。在库尔勒香梨园土壤中,^(15)N肥料无机氮残留率高达20.67%,主要以硝态氮形式存在于土壤中,残留率为12.54%,以铵态氮形式被土壤固持的残留率为8.13%。

库尔勒香梨春季施用^(15)N-尿素的吸收、分配和利用特性

以6年生库尔勒香梨为试材,在春季香梨萌芽前施用^(15)N尿素,研究香梨施用^(15)N尿素的吸收、分配和利用特性.结果表明:不同生育期香梨吸收的^(15)N在各器官的分配率存在显著差异,盛花期^(15)N优先分配在根中,其Ndff(从肥料中吸收的^(15)N量对该器官全氮量的贡献率)最高,新稍次之;新梢旺长期和果实膨大期根部吸收的^(15)N优先向新生器官(叶和新稍)运转,根部^(15)N的分配率不断下降;果实成熟期果实成为新的分配中心,其Ndff最高,果实累积的^(15)N量占香梨树体总的^(15)N吸收量的19.8%.香梨树体对土施^(15)N-尿素肥料的当季利用率随生育期的推进而不断提高,到果实成熟期达到最大值(18.5%).