番茄嫁接和施氮对氮肥去向和氮平衡的影响

【目的】定量番茄植株地上部带走的土壤氮量以及土壤残留的肥料氮量,评估嫁接和施氮对氮肥去向、土壤氮平衡以及土壤净残留肥料氮的影响。【方法】通过15N尿素示踪结合盆栽试验,试验番茄品种‘齐达利’和‘017’,包括嫁接和不嫁接以及施氮和不施氮处理。借助15N标记技术区分植株和土壤中源于肥料氮和土壤氮的贡献,进而追踪肥料氮去向;计算土壤氮吸收的加氮交互效应(即施氮与不施氮植株对土壤氮吸收的差值),最终评估土壤氮的平衡。【结果】番茄植株干重和氮吸收量对施氮的响应取决于接穗品种和嫁接处理。肥料氮对整个植株氮吸收贡献率为35.9%—38.8%,对地上部氮吸收的贡献(35.9%—39.9%)高于根系(31.6%—36.2%)。土壤氮吸收的加氮交互效应在大多数情况下呈现正值,嫁接对加氮交互效应无显著影响。各处理肥料氮分配到植株地上部、土壤和损失的平均比值为4.0﹕2.6﹕3.4,作物-土壤系统对氮肥的总回收率(地上部吸收+土壤残留)为70%。在施氮量250 kg·hm^(-2)水平,各处理的土壤残留肥料氮无法弥补植株地上部带走的土壤本身氮,从长期来看,这可能导致土壤本身氮肥力的消耗。【结论】如果选择增加氮肥投入来弥补土壤本身氮的消耗,可能导致氮肥损失的风险。本研究中,与番茄‘齐达利’自根苗、‘017’自根苗和嫁接苗相比,‘齐达利’接穗与南瓜砧木组合增加了根际土壤对肥料氮的固持,降低了肥料氮的损失。因此,合适砧穗组合可能是保持番茄土壤氮肥力的有效园艺措施。

氮肥施用对作物吸收土壤氮的影响——兼论作物氮肥利用率

在15N标记肥料微区试验中采取了抑制土壤中氮生物固持作用的措施——用长期不施肥试验地、小麦拔节前施15N标记KNO3,成功显示了影响施氮作物吸收土壤氮的另一个过程:肥料氮对土壤氮库的稀释作用(或作物吸收养分过程中肥料氮和土壤氮的库替换作用)的存在;试验中施氮作物较不施氮作物少吸收土壤氮,呈现负的ANI(加入氮交互作用)。生物固持作用和肥料氮对土壤氮库的稀释作用是两个作用相反且交织在一起的过程,其相互抵消、平衡后的最终结果可以是正ANI,也可以是负ANI,决定于两者影响力的强弱。由于受上述过程的影响,用田间试验估测作物氮肥利用率,无论15N标记法或传统的差值法,均不可能获得可信的结果。作为替代方法,比值法可避免上述过程的影响,经本试验检验,结果良好。