论文部分内容阅读
目的冬小麦-夏休闲是黄土高原旱地重要的轮作模式之一。小麦收获后土壤中残留硝态氮很高,而夏季休闲期降水集中,导致硝态氮淋溶损失的风险增加,在此探究降水和施氮量对黄土高原旱地夏季休闲期土壤剖面硝态氮迁移变化的影响,可以为合理进行旱地氮肥管理,减少土壤硝态氮淋溶损失提供理论依据。方法连续3年(2013—2015年)采集长武和杨凌农田夏季休闲前后0～200 cm土壤剖面样品,并定其硝态氮含量,研究不同降散量(265 mm和220 mm;157 min和357 mm;200 mm和.288 mm)及施氮量(长武:98～300 kg/hm～2;杨凌:0、120、240 kg/hm～2)条件下黄土高原旱地夏季休闲期间土壤剖面中硝态氮的迁移变化;同时在2014年小麦收获后利用～(15)N标记微区试验向土壤中加入30 kg/hm～2～(15)N标记硝酸钾研究夏季休闲期硝态氮转化及损失状况。结果连续3年测定结果表明:与CK相比,长期施氮处理在0～200 cm土壤剖面中存在明显的硝态氮累积峰,并且随施氮量的增加而显著增加,长武小麦收获后硝态氮累积量在97～328 kg/hm～2之间,平均为193 kg/hm～2;杨凌在施氮量为240 kg/hm～2时,小麦收获后累积量高达366 kg/hm～2。长武2014年试验期间降水量低(157 mm),休闲后硝态氮累积峰没有发生下移,主要累积在100 cm以上土层;当降水量为200 mm(2015年)时,休闲后硝态氮累积峰也主要存在于0～60 cm土层,下移深度不大;而当夏季休闲降水为265 mm(2013年)时,硝态氮累积峰则从40 cm下移到了80 cm以下,淋溶作用明显。类似的,杨凌2013年试验期间降水量于往年同期(仅220 mm),休闲后硝态氮累积峰相比休闲前甚至出现轻微上移;2014年降水量达到357 mm,休闲后施氮120 kg/hm～2和240 kg/hm～2处理土壤剖面中硝态氮累积峰分别到达160 cm和140 cm深度,较休闲前下移了60～80 cm,淋溶作用明显;而2015年休闲后施氮120kg/hm～2和240kg/hm～2处理土壤剖面中由当季残留肥料氮形成的累积峰都在降水作用下下移,另一个位于土壤深层的累积峰,由于试验期间288 mm的降水并未对它产生影响,在休闲后出现了轻微的上移。～(15)N标记微区试验结果表经过一个夏季休闲,0～100 cm土壤剖面中施入的标记硝态氮残留率为72%,其中有65.1%的残留硝态氮转变成了其他氮素形态被固持,其余仍以硝态氮的形式存在。在降水量为157 mm,蒸发量为100 mm情况下,黑垆土上硝态下移距离达至80 cm,每10 mm降水可使土壤硝态氮下移3.2～4.5 cm。结论降水量和蒸发量会共同影响土壤剖面硝态氮淋溶,降水量大于蒸发量,硝态氮会发生向下迁移,反之则会发生硝态氮向土壤上层移动的现象;施氮量不会影响硝态氮淋溶深度,但是随着施氮量增加,剖面中硝态氮累积量明显增加。夏季休闲期间硝态氮会转化为其他氮素形态而被土壤固持,这将减少硝态氮淋溶损失,提高氮素率利用效率。