氮素施用技术和不同保墒耕作施肥对土壤水肥因子及小麦产量的影响

通过在灌区进行的田间试验研究了合理的施氮量和施氮时间；进行了一个模拟培养试验， 研究EUF法用来评价15N标记的新鲜植物体在土壤中的矿化能力的可行性；通过在陕西渭北旱原 连续四年的田间定位试验，探讨旱地不同保墒方法和不同施肥结构对土壤水肥因子和小麦生长 发育及产量的影响。所得的主要结论如下： 1.EUF法研究15N标记的植物体在土壤中的矿化能力 采用15N标记的油菜幼苗施入土壤进行好气培养试验，用电超滤（EUF）技术在不同培养阶段 浸提土壤中矿化的无机氮（铵态氮，硝态氮）和有机态氮（EUF-Norg），并对浸提液中的15N进行了 同位素分析。分析结果表明：原状土的N矿化模式为Y=7.2+0.41T。15N标记油菜幼苗N矿化模 式为Y=4.6+0.43T。在40d的好气培养中新鲜植物体有机氮的38％被矿化，随后趋于稳定。同 位素分析结果表明：土壤中15N标记的易矿化植物体氮的电超滤浸出率比没有标记的有机氮浸出 率高7.7倍，说明电超滤技术浸提出的易矿化氮易被作物吸收，电超滤浸出的有机氮可以认为 是对植物有效的。在确定土壤氮素供肥能力时，必须考虑这部分有机氮对作物吸收N的贡献。 研究确定土壤有效N的测定方法中，EUF法作为测定土壤矿化的一个重要方法。过去土壤 有效N的测定中对无机N研究较多，而对有机N组分中实际矿化程度和矿化模式研究甚少，通 过15N标记植物体在土壤中矿化能力的培养试验，证明了新鲜植物体有机N的38％可被矿化。 用15N标记与未标记的有机N的矿化比例证明了EUF浸提的有机N是对植物有效的。 2.灌区冬小麦N肥需用量及施肥时期的研究 2.1 施N试验表明，由于长期大量施用N肥，小麦生长及产量形成对N肥的反应迟钝， 利用率降低，施N量在50kgN·hm-2时，N肥利用率为19.0％～41.0％，当N肥用量达到150kgN·hm-2 以上时，无论是秋季施肥，还是春季施肥，N肥利用率都在10％左右。施N量在50～100kgN·hm-2， 不论是秋播时施用还是春季返青时施用，增产效果相近。在150kgN·hm-2时（即2/3秋施，1/3 春施），效果很好。 2.2 通过土壤供N能力的分析，关中灌区土壤N素肥力不断提高，施用N肥的增产效应 减少，一般增产只有1.4％～49.8％，平均19.9％，而土壤N素肥力对小麦产量的贡献率高达80.1％ 左右。 2.3 施N量增加时，小麦籽粒中的含N量也增加，幅度在5％～10％，而小麦秸秆含N量增 加幅度更大，增加8.5％～76.5％。说明过量施N主要累积在小麦秸秆中，小麦秸秆含N量增加 2 氮素施用技术和不同保墒耕作施肥对土壤水肥因子及小麦产量的影响 则是对N的一种浪费。 2．5 N肥施用量超过 100 kgN·hffi”时就会造成 NO3”－N在土壤各层次中累积：当超过 200 kg N／hln’时累积更明显。 3．旱地不同保墒措施下不同施肥结构对提高士壤水分和小麦产量的影响 在渭北旱源采用不同保墒耕作方法，进行田间定位试验，研究不同施肥结构对小麦产量和 土壤肥力的影响。主要结论如下： 3．l 在三种保墒方法下，NP处理能促进小麦的冬前分雍和返青期分桑，增加穗粒数和穗 长，结实性状改善。NP＋有机肥处理的冬前分桑最多。留茬少耕秸秆全程覆盖下NP配施有机肥， 更能发挥施肥作用，促进小麦生长。 3．2 在当前采用的传统保墒耕作中，＊P配合处理小麦增产825咤·h旷，增产率为33．2％： NP＋有机肥处理小麦增产 1170 kg·hm“’，增产率为 40．4％；留茬少耕秸秆全程覆盖下 NP处理增 产率35．6％，NP＋有机肥处理增产54．l％；免耕补充灌水条件下NP处理增产小麦725 kg·hln“， 增产率为30．5％，旱地小麦施肥仍以氮磷配合一次深施为主，钾肥和微量元素没有增产效果，氮 肥分次施用与一次施没有差异。用在湿润年份施肥小麦产量增加多，干旱年份施用有机肥没有 增产效果。在严重干旱年份，施用化肥也没有增产效果。 3．3 在渭北旱塘一般土壤的产量水平只有 3000 kg·hm”＼采用NP配合，在留茬少耕秸秆 覆盖下或免耕补充灌水措施下，NP肥效正常发挥，旱源小麦产量可以达到3750—5250 kg·a－’。 比当前的平均产量水平增产20tw30％。 3．4 在施肥条件下小麦对土壤水分消耗增加，收获后土壤水分含量低于不施肥处理。施肥 提高了土壤水分利用率。 4．旱地保墒耕作方法的保墒效果及增产效应 通过4年研究，采用留茬少耕秸秆全程覆盖，配合合理施肥达到了保蓄降水、增加产量和 培肥地力的目的。采用该方法不仅有效地抑制土壤蒸发，调节了地温，提高了降水保蓄率，而 且有协调养分供应，节水节能，增产增收的作用。 4．二 比较三种保墒方法，免耕补充灌水有利于冬前小麦分藕，但土壤水分散失较快，后期