【摘 要】
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西南地区是我国蔬菜种植优势产区之一,对我国蔬菜安全保障和农业绿色农业生产具有重要的战略意义。然而,西南地区集约化蔬菜生产中氮肥施用过量,加上区域性高温多雨的气候特点和土层浅、质地轻、保肥能力弱的土壤性质,导致蔬菜生产过程中氮肥利用率低、活性氮损失严重和环境代价高,尤其是N2O的排放,严重制约着西南地区蔬菜绿色可持续发展。针对上述问题,探索实现作物高产、资源高效利用和低N2O排放的氮肥管理策略是当务
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“三峡库区多尺度多介质污染物与水体环境互馈机制及防控机理研究”（U20A2047）； 西南大学博士启动基金项目“西南地区典型露地蔬菜系统氮肥优化管理调控”（SWU118077）；
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西南地区是我国蔬菜种植优势产区之一,对我国蔬菜安全保障和农业绿色农业生产具有重要的战略意义。然而,西南地区集约化蔬菜生产中氮肥施用过量,加上区域性高温多雨的气候特点和土层浅、质地轻、保肥能力弱的土壤性质,导致蔬菜生产过程中氮肥利用率低、活性氮损失严重和环境代价高,尤其是N2O的排放,严重制约着西南地区蔬菜绿色可持续发展。针对上述问题,探索实现作物高产、资源高效利用和低N2O排放的氮肥管理策略是当务之急。本研究以西南地区露地辣椒为研究对象,设置了包括不施氮肥(CK:0 kg N ha-1)、农民习传统处理(FP:400 kg N ha-1)、优化氮肥用量处理(OPT:250 kg N ha-1)、减氮配施硝化抑制剂(NI:250 kg N ha-1)、减氮配施控释氮肥(CRF:250 kg N ha-1)在内的不同氮肥管理措施,于2019-2020年在西南大学合川试验农场进行田间试验,系统阐明不同氮肥管理策略下对辣椒的产量、氮素吸收、氮肥利用效率和菜地N2O排放的综合影响。主要研究结果如下:（1）两年田间试验结果表明,当地农民传统管理（FP处理）辣椒全生育期氮肥投入400 kg N ha-1,作物吸收氮素138 kg N ha-1,获得辣椒产量37.4 t ha-1。相较于FP处理,基于根层氮素调控技术的OPT处理在减少37.5%的氮肥施用量的前提下,合理调配氮肥使用比例和时间,减少植物冗余生长,优化生物量和氮向果实的分配,进而维持辣椒的高产和提高55.9%氮素利用率。在相同优化的氮用量下,施用硝化抑制剂的NI处理和控释氮肥的CRF处理较施用传统尿素的OPT处理可以提高辣椒开花坐果后生物量的累积和氮的吸收,继而分别增加9.54%和10.5%的蔬菜总产量以及27.6%和28.8%的氮素利用率。此外,在NI处理和CRF处理间对辣椒的干物质累积、氮吸收、产量、氮肥利用效率均无显著差异。（2）两年田间试验结果表明,当地农民传统管理（FP处理）下,全季辣椒种植过程中N2O排放总量和排放因子分别为3.88 kg N2O-N ha-1和0.92%。相较于FP处理,基于根层氮素调控技术的OPT处理可有效降低N2O排放总量117%和N2O排放因子46.4%。在相同优化的氮用量下,施用硝化抑制剂的NI处理和控释氮肥的CRF处理较施用传统尿素的OPT处理可以进一步分别降低N2O排放总量77.7%和37.2%及降低N2O排放因子98.4%和42.0%,且NI处理的减排效果显著优于CRF处理。此外,土壤因素中WFPS、NO3--N和NH4+-N为影响N2O排放的主要影响因素。综合而言,当前西南露地辣椒生产过程中氮肥投入过量,基于根层氮素调控技术优化氮肥用量配施增效氮肥（硝化抑制剂和控释氮肥）替代传统尿素能够在降低氮肥用量的基础上显著提高辣椒产量、增加植株氮吸收、提高氮肥利用率、降低N2O排放,对于实现西南地区蔬菜生产的可持续发展具有重要参考借鉴意义。
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