新疆石河子地区玉米产量及氮素平衡的施氮量阈值研究

【目的】合理施用氮肥不仅会提高肥料利用率,还会降低氮素面源污染的风险。通过2年田间肥料定位试验,研究北疆灰漠土区不同氮肥用量下,土壤无机氮积累量、 氮素平衡和玉米产量间的相互关系,为氮肥合理施用提供依据。【方法】研究采用肥料田间定位试验,小区试验于2011-2012年开展,设计6个氮肥（N）用量水平: 0、 225、 300、 375、 450、 600 kg/hm2,分别以N0、 N225、 N300、 N375、 N450、 N600表示,其中300 kg/hm2为当地玉米农田氮肥推荐用量,磷肥（P2O5）施用量为75 kg/hm2,钾肥（K2O）施用量为37.5 kg/hm2。【结果】 1）施用氮肥增加了土壤硝态氮和铵态氮残留量,硝态氮主要残留于060 cm土层,铵态氮主要分布在020 cm土层深度。2011年试验中,土壤无机氮残留量随氮肥用量增加而显著增加,与对照相比,施氮处理无机氮残留量增幅为12%~102%,与施氮量呈指数增长关系。2012年氮肥用量对土壤无机氮残留量的影响与2011年相似。2）施氮量 225 kg/hm2时,0100 cm土层深度土壤无机氮积累量降低,表现为负积累效应,N0和N225处理下2012年土壤无机氮积累量分别较2011年降低165%和170%; 施氮量高于 300 kg/hm2时,土壤无机氮积累量显著增加,表现为富集现象,其中,N375、 N450和N600处理下2012年土壤无机氮积累量分别较2011年增加17%、 388%、 170%。土壤无机氮积累量与施氮量显著呈二次抛物线关系,2011年回归方程为y=0.0001x2 + 0.1013x－22.537（R2 = 0.9288）,无机氮无积累时施氮量为187 kg/hm2; 2012年为 y = 0.0003x2 + 0.1417x - 52.78（R2 = 0.9583）,无机氮无积累时施氮量为245 kg/hm2。土壤氮素表观损失量和氮素盈余量的增加幅度随氮肥用量增加而显著加大。3）氮肥投入可提高玉米产量,产量与施氮量呈显著的二次抛物线或线性加平台的关系,施氮量高于300 kg/hm2时,玉米产量与最高产量差异不显著; 产量与无机氮积累量呈二次抛物线形关系,当土壤无机氮达到平衡时,玉米产量显著低于最高产量,当玉米产量达到最大时,土壤无机氮有一定积累。氮肥利用率则随氮肥用量增加呈指数关系显著降低。施氮量270 kg/hm2为产量与氮肥利用率的交点,施氮量340 kg/hm2 是土壤无机氮残留量与氮肥利用率的交点。【结论】利用产量效应、 环境效应与肥料效应函数的交点确定氮肥投入阈值,是较为优化的方法。合理的氮肥投入不仅能获得玉米高产,降低氮素面源污染风险,还能获得较高的氮肥利用率。因此,施氮量260340 kg/hm2为本研究区玉米高产与环境友好的氮肥投入阈值。     

不同氮、磷配施对春玉米养分吸收和产量的影响

[目的]研究不同氮、磷配施对春玉米养分吸收特性及产量的影响,为氮、磷肥的合理施用提供依据.[方法]采用氮、磷不同配比施肥试验,研究玉米不同生育期干物质积累、养分吸收及产量与施肥量之间的关系,确定北疆春玉米合理的氮、磷肥配施量.[结果]玉米对氮、磷素的吸收量均在灌浆期达到高峰,吸收百分比例分别占39.4;～55.3;和41.4; ～ 50.3;,增施氮、磷肥均促进拔节期和吐丝期氮、磷素的吸收量.养分吸收比例随玉米生长而下降,N∶P2O5拔节期为1∶0.16,乳熟期变化为1∶0.84.[结论]适宜的氮、磷肥配比能有效促进玉米各生育阶段的干物质积累、养分吸收及产量的增加,其中高氮处理增加效果更显著.每100kg玉米籽粒,所吸收的N、P2O5、K2O养分平均值分别为2.92、1.02和0.13 kg,养分吸收比例为1∶0.35∶0.04.综合来看,处理N300P150为该研究区域玉米适宜的氮磷肥配施方式.     

咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌及酶活性的影响

[目的]研究不同盐度灌溉水对棉田土壤氨氧化细菌及酶的影响.[方法]试验设置三个灌溉水盐度(电导率EC):0.35(淡水)、4.61(微咸水)和8.04 dS/m(咸水),分别以FW、BW和SW表示.[结果]咸水、微咸水灌溉显著增加土壤盐度,土壤中铵态氮显著增加,硝态氮显著降低;微咸水和淡水灌溉处理土壤潜在硝化势无显著差异,但是咸水灌溉处理显著降低了土壤潜在硝化势;微咸水处理土壤氨氧化细菌数量与淡水处理差异不显著,但是咸水灌溉处理氨氧化细菌数量较淡水处理降低了59.38;;不同灌溉水盐度对土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶影响相似,随着灌溉水盐度的增加,土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性显著降低.盐分对羟胺还原酶活性影响不大.[结论]适宜盐度的微咸水滴灌对土壤氨氧化细菌和潜在硝化势无显著影响,但高盐度的咸水灌溉会导致氨氧化细菌数量减少,潜在硝化势和关键酶活性降低,直接影响硝化/反硝化作用.