半干旱区玉米水肥空间耦合效应

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1、DOI:10.13758/j.cnki.tr.2003.02.007·118·土壤2003年第2期半干旱区玉米水肥空间耦合效应①Ⅰ.氮素的吸收和残留及其环境效应11221邢维芹骆永明王林权李生秀李立平(1中国科学院南京土壤研究所南京210008;2西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100)摘要通过田间试验研究了半干旱地区不同灌水量和水肥空间耦合方式下玉米对N素的吸收及玉米收获后N素在1.0m土体中的残留。结果表明，与常规施肥灌水方式(均匀施肥均匀灌水、全生育期灌水量为2500323232m/hm)相比，在全生育期灌水

2、量为1125m/hm和600m/hm的水平下，均匀施肥交替灌水、水肥同区交替灌水、水肥异区交替灌水3种不同水肥空间耦合方式在玉米植株吸收N略有下降的情况下，增加了肥料N在60cm以上土壤中的残留量，从而减小了N向下层土壤淋溶的可能；相同灌水量下，60cm以上层次土壤N素残留量大小顺序为：水肥异区交替灌水处理＞水肥同区交替灌水处理＞均匀施肥交替灌水处理。关键词半干旱地区；水肥空间耦合；N素残留；环境效应中图分类号S147.265养分和水分是作物生长的重要物质基础。在干号，供试土壤为红油土，其基本性状为：有机质旱和半干旱地区，一

3、方面存在着灌溉水不足的问题，11.19g/kg，全N0.72g/kg，碱解N56.24mg/kg，速灌溉水只能满足部分农田的用水需要；另一方面，效P23.93mg/kg，速效K100.27mg/kg，pH7.78。N这些地区还存在着化学肥料利用率低的问题。因此，肥为尿素，含N量为46%。共设9个处理（表1），2充分利用水肥之间的相互作用，提高有限的灌溉水重复3次，随机区组排列，小区面积18.0m（4.0m的利用率和肥料的利用率，是提高半干旱地区的作×4.5m）。[1,2]物产量以及降低生产成本的重要手段。此外，在6月11日播

4、种，7月4日定苗，10月4日收获。提高现有灌溉水的利用率的同时，如何减小肥料对种植密度为0.6m×0.3m，保护行宽1.0m。玉米全生[3,4]2环境的污染，也越来越受到人们的关注。育期共施纯N248.1kg/hm。将N肥的1/3在播种时根据近年来的研究看，水肥耦合是在半干旱地作基肥施入，剩余部分平分为两份，用作追肥。区较有前景的一项措施，水肥空间耦合是水肥耦合分别于7月21日（拔节期）和8月12日（抽[5,6]的重要方式。另外，亏缺灌溉是近年来在干旱半雄期）进行施肥灌水处理：开沟施肥，沟深15cm[7,8]干旱地区发展起来

5、的一种重要节水灌溉方式。已左右，施后覆土。施肥后即进行灌水处理。各处理有的研究表明，二者结合将有利于进一步改善这些方式如下：均匀施肥：小区内每一沟都施肥；均匀[9]地区的农业生产状况。作者利用大田试验对亏缺灌水：每一沟都灌水；交替灌水：拔节期和抽雄期灌溉条件下水肥空间耦合对夏玉米的影响进行了系均为隔沟灌溉，但两次处理灌水沟和干沟交换；水统的研究。本文总结了不同水肥空间耦合处理玉米肥同区：同一次处理时灌水沟和施肥沟相同；水肥对N素的吸收、N素在土壤中的残留及其环境效应。异区：同一次处理时灌水沟和施肥沟相邻。玉米收获后采取土壤和

6、植株样。土壤采样深度1材料与方法为0~100cm，分层采样(每20cm为一层)，每个小区1.1试验处理随机采5个点，相同深度的土壤充分混匀后留约试验于2000年在西北农林科技大学农作一站0.5kg作为一个样，风干、过1mm筛后进行各项目进行。供试作物为玉米(ZeamaysL.)，品种为陕单9的测定。每小区随机采取5株玉米，根系洗净泥土，①基金项目：国家自然科学基金重大项目“水分养分优化耦合对提高产量的效应”（编号49890330）的部分内容。2003年第2期土壤·119·各部分分开，相同部分混合，烘干，粉碎后用于各的影响，减

7、少对作物的水分供应可减少其对N素的[10]项目测定。吸收。本试验表明，玉米植株吸N量不仅与灌水1.2测定项目与方法量有关，也与不同水肥空间耦合方式有关。灌水量32土壤速效N：土样用1mol/L的KCl浸提、振荡高（1125m/hm）时，玉米籽粒、茎叶和根吸N量0.5h后，用流动注射分析仪测定铵态N、硝态N含都较高，作物总吸N量明显高于灌水量少的处理。量，速效N含量用二者之和表示。因此充分灌水条件下，单位面积作物从土壤携出的3232植物全N：凯氏法。N较多。灌水量低（562.5m/hm和300m/hm）1.3数据处理：时，不同

8、处理方式玉米吸N量差异较小，但作物籽每处理的测定结果为3个重复的平均值。粒吸N量占作物吸N总量的比例却以水肥异区交替表1试验处理灌水处理为最高，说明这种耦合方式玉米总吸N量Table1Designingoftheexperiment不太高，但有利于N在籽粒中积累。2.2玉米收获后土壤速效N