耕作方式与氮肥管理对稻田土壤有机氮组分及NH3挥发的影响

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本文以鄂东南油菜—水稻种植制度下稻田为研究对象,通过大田试验,设置2种耕作方式:即翻耕(CT)和免耕(NT);5种氮肥管理方式:即①不施氮肥(NO);②无机肥(U);③长效缓释复合肥(SR);④无机肥+半量有机肥(U+MO);⑤无机肥+全量有机肥(U+TO)。研究耕作方式与氮肥管理对稻田土壤有机氮组分及NH3挥发的影响,旨在为指导合理施肥、提高稻田氮肥利用率和减少环境污染提供科学依据。主要研究结果如下:1.免耕导致土壤酸解未知氮(HUN)含量在0-5cm土层的富集,比翻耕处理高9.1%(P<0.05),免耕土壤氨基糖氮(ASN)含量显著低于翻耕处理10.1%(P<0.05)。SR和U+MO提高了部分有机氮组分含量。SR土壤HUN含量相对于其它施肥处理提高了16.9%~69.4%(P<0.05),U+MO土壤氨态氮(AN)含量相对于其它施肥处理显著降低,降低了4.2%~9.9%;相对于U和SR, U+MO对土壤酸解总氮(THAN)和氨基酸氮(AAN)含量的贡献更大,分别提高了1.9%~39.9%和8.5%~32.2%(P<0.05)。2.免耕促进了稻田NH3挥发,比翻耕处理高7.3%(P<0.05)。NH3挥发是稻田氮肥损失的重要途径,SR和U+MO降低了NH3挥发损失。SR稻田累积NH3挥发损失量相对于其它施肥处理降低了18.7%~36.2%(P<0.05),NH3挥发损失率降低了38.0%~61.2%(P<0.05);U+MO稻田累积NH3挥发损失量相对于U和U+TO降低了10.1%~21.5%(P<0.05),NH3挥发损失率降低了17.2%~32.2%(P<0.05)。3.土壤THAN、AAN、非酸解性氮(NHN)和可溶性有机氮(SON)含量与稻田累积NH3挥发损失量显著正相关(P<0.05),土壤HUN含量与稻田累积NH3挥发损失量极显著负相关(P<0.01);土壤脲酶活性与稻田累积NH3挥发损失量显著相关(P<0.05);土壤NH4+和pH、田面水NH4+、NO3-和pH与稻田NH3挥发通量显著正相关(P<0.05)。4.耕作方式对水稻产量无显著性影响;翻耕水稻氮肥利用率相对于免耕处理提高了5.6%(P<0.05)U+MO水稻产量相对于其它施肥处理提高了11.0%~23.4%(P<0.05);SR与U水稻产量差异不显著。U+MO水稻氮肥利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学利用率相对于其它施肥处理提高了26.1%~46.6%(P<0.05)、14.4%~31.0%(P<0.05)、17.5%~113.7%(P<0.05),SR与U水稻氮肥利用率无显著性差异。综上所述,我们可以得出如下结论:翻耕施长效缓释复合肥(CT-SR)提高部分有机氮组分含量,尤其是HUN含量,显著降低稻田NH3挥发损失,还能保证水稻产量不降低。翻耕施无机肥+半量有机肥(CT-U+MO)提高部分有机氮组分含量的同时,显著降低稻田NH3挥发损失,显著提高水稻产量,提高水稻氮肥利用率。
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