耕层水氮调控对土壤深层累积NO_3^--N运移及后效的影响

【目的】在华北平原地区,研究前茬小麦耕层水氮调控对后茬玉米土壤深层累积NO3--N的运移及后效的影响。【方法】设置0(N0)、150 kgN.hm-2(N150)两个施氮水平,同时设传统灌溉(W1)和根据土壤水分监测的优化灌溉(W2)两种方式,采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110 cm土层。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中总体残留趋势:N0W2<N150W2<N150W1<N0W1,且发生垂直运移,上移30 cm,下移50 cm,除N0W2处理外,其余处理累积峰较标记位置下移30 cm;玉米收获后,15N主要分布在100—160 cm土层,与前茬比较峰值未出现下移,其中N0W1处理15N残留量明显减少;玉米对前茬残留的深层15N的利用率N0W1>N150W2>N150W1>N0W2,依次为:5.5%、2.2%、1.7%和1.5%;玉米地上部生物量及总吸氮量均表现为施氮高于不施氮,优化和传统灌溉处理间差异不显著;玉米根系主要分布在0—20 cm土层,且施氮处理根系比例高于不施氮处理,耕层水氮调控影响后作玉米中下层根系发育,N0W1处理80—150 cm土层根长密度明显高于其它处理。【结论】耕层适度节水减氮有利于后茬作物根系下扎,促进其中下层根系的发育,进而促进其对深层累积NO3--N的吸收利用;耕层供氮及传统灌水加剧了硝态氮在深层的累积,对地下水安全造成威胁。

耕层施磷对土壤剖面深层累积NO_3^--N运移及后效的影响

【目的】在华北平原,研究前茬小麦耕层施磷对土壤深层累积NO3--N运移及后效的影响。【方法】采用15N微区注射技术,耕层设3个不同的施磷水平,布置田间微区试验,将15N标记于110cm土层处。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中的残留量为P60处理<P120处理<P0处理,且发生垂直运移,向上层土壤运移了50cm,向下移动了70cm,累积峰出现在120～140cm土层,较标记位置下移了30cm。玉米收获后,15N主要分布在100～180cm土层,累积峰在小麦季基础上又向下移动了20cm。玉米能利用前茬残留于土壤深层的15N,P0、P60、P120处理15N的利用率分别为1.2%、2.5%、2.2%。前茬施磷对后作玉米下层根系发育仍有促进作用,增加了80～150cm土层根长密度和根干重比例,提高了施磷处理对残留15N的利用率。【结论】前茬耕层施磷仍影响土壤深层累积NO3--N后效,促进后作玉米中下层根系发育,提高深层氮素利用率,进而减少其在土壤剖面中的残留。

分根区交替灌溉和氮形态影响土壤硝态氮的迁移利用

采用模拟土柱利用15N标记于土层10-20 cm、40-50 cm的方法,并设置不同形态氮肥供应（铵态氮、硝态氮）、灌溉方式（常规灌溉CI、分根区交替灌溉APRI）,研究APRI下土壤中不同层次硝态氮的去向以及不同形态氮肥的影响。结果发现,APRI节水34.31%而不显著影响产量（P〈0.05）。随着15N标记层次下降,番茄植株对15N吸收利用率以及番茄收获后15N在1 m土层内的残留量显著下降,损失率显著增加。CI对10-20 cm土层的15N淋洗作用强于40-50 cm土层,APRI对10-20 cm的15N淋洗作用相对CI减弱,而促进了40-50 cm土层中61.3%的15N向上层土壤迁移。APRI下15N的损失率显著降低,利用率没有大幅度下降。相对于铵态氮肥料,硝态氮供应由于促进了植株生长及对15N的吸收,造成番茄收获后1m土层内15N累积量减少,而损失率与相应铵态氮供应的处理没有显著差异。因此分根区交替灌溉能够减少土壤中硝态氮的淋洗,并能够促进下层土壤硝态氮向上迁移,减少损失,增加植物吸收利用的机会;不同形态氮肥通过影响植物生长而影响土壤中硝态氮的去向。