利用^(15)N示踪研究不同肥力土壤棉花氮肥减施的产量与环境效应

【目的】华北平原棉区中等肥力棉田经济最佳施氮量为300 kg/hm2左右,这一结果仅从产量效应得出,未充分考虑棉花对氮肥的回收利用和土壤中氮肥的残留。探讨低肥力土壤施氮量及施氮比例对棉花产量及氮肥利用率的影响,以及低、中、高肥力土壤条件下等量施氮效应,旨在为棉花减氮增效提供理论依据。【方法】田间试验选择了高(S1)、中(S2)、低(S3)三个肥力水平的地块,其全氮含量分别为0.83、0.74、0.60 g/kg。低肥力地块设置低氮(N1 113 kg/hm^2)、中氮(N2 225 kg/hm^2)、高氮(N3 338 kg/hm^2)3个氮肥用量;中肥力和高肥力地块设低氮量处理,氮肥两次追施在苗期与初花期进行,氮肥比例为1∶2;此外,设置低肥力土壤低氮量,氮肥追施在苗期与初花期进行,氮肥分配比例为1∶1。在吐絮70%时采集棉株和土壤样品,用^(15)N技术分析了棉株氮素吸收来源、籽棉产量、棉株氮肥回收率和土壤氮肥残留率。【结果】低氮处理,土壤肥力对棉花籽棉产量无显著影响,随土壤肥力提升,棉株吸收氮素来源于肥料的比例下降,相对增加了对土壤氮素的吸收。棉花植株^(15)N回收率随施氮量增加显著下降,随土壤肥力提高呈下降趋势,低肥力土壤与中肥力土壤间棉花植株^(15)N回收率差异不显著,但显著高于高肥力土壤。高肥力土壤^(15)N残留率高于低肥力土壤和中肥力土壤。^(15)N损失率随施氮量和土壤肥力提高显著增加。低土壤肥力低氮量条件下氮肥分配比例1∶2处理籽棉产量高于1∶1处理。低肥力土壤条件下,中氮处理籽棉51N积累量相对高于高氮和低氮处理,籽棉产量较优。【结论】在较低土壤肥力条件下,施氮225 kg/hm2籽棉产量和氮回收率均优于施氮338 kg/hm^2,氮肥损失率较低,减氮增效是可行的。高肥力土壤条件下减少氮肥投入可减少肥料的浪费。

提高稻田尿素氮利用率若干方法与机理探讨

应用15N示踪技术，研究了稻田使用脲酶抑制剂（BTPT）、硝化抑制剂（EP）及养萍对尿素氮肥效的影响。试验结果表明，稻田使用BTPT和EP均提高了氮素利用率及水稻产量，BTPT、EP和BTPT＋EP处理的15N回收率分别为17.4％、17.8％和18.0％，与不用抑制剂的对照相比，分别提高3.1、3.5和3.7个百分点;水稻产量分别为5300、5150和5450kg／hm2，比对照分别提高了11.8％、8.7％和15.0％。稻田养萍可以抑制氨的挥发，减少尿素氮的损失;养萍及养萍后翻压两种处理的15N回收率分别为28.8％和34.7％，比不养萍的对照分别提高了3.3和9.2个百分点;土壤15N残留率分别为29.3％和40.1％，比不养萍的对照分别提高了5.1和15.9个百分点。养萍对当季水稻产量增加效果不大，而养萍后翻压对当季水稻产量可提高近5％。