太行山前平原农田生态系统氮素循环与平衡研究

在中国科学院栾城生态农业试验站1公顷小麦—玉米轮作农田,运用乙炔抑制—原状土柱培育法、微气象学法和陶土头多孔杯—水量平衡法分别定量测定了氮素硝化—反硝化损失、氨挥发、NO3--N淋溶损失等氮素循环转化途径。研究结果表明,每年因氨挥发而造成的肥料氮损失量为N 60 kg/hm2,占施入肥料氮的15%;NO3--N淋溶损失量为N 68～4 kg/hm2,占肥料施用量的1.4%2～0.3%;每年因硝化—反硝化过程造成的肥料损失量为N 2.021～0.49 kg/hm2,占肥料施入量的0.51%1.37%。氨挥发、NO3--N淋溶和硝化—反硝化损失主要发生在施肥灌溉/降雨之后,玉米季肥料损失明显高于小麦生长季节。氨挥发和NO3--N淋溶损失是本区域农田氮素损失的主要途径,是氮肥利用率低的重要原因。在当地农民所采用的常规农业管理措施下,小麦—玉米轮作农田氮素平衡处于盈余状态,小麦季盈余N+115.5+124.5 kg/hm2,明显高于玉米季;由于玉米季氮素损失严重,氮素盈余较少,甚至出现亏缺,玉米季氮素平衡状况为-54.6+14.3 kg/hm2。