小麦玉米和蚕豆玉米间作对土壤硝态氮累积和氮素利用效率的影响.doc

小麦/玉米和蚕豆/玉米间作对土壤硝态氮
累积和氮素利用效率的影响
叶优良1,李隆2,索东让3
1. 河南农业大学资源与环境学院,河南郑州 450002;2. 农业部植物营养重点开放实验室//中国农业大学植物营养系,北京 100094;
3. 甘肃省张掖地区农业科学研究所,甘肃张掖 734000
摘要:提高氮肥利用效率,减少氮肥过量施用对环境造成的污染,是保障国家粮食生产和生态环境安全的关键。文章以甘肃河西灌区为试验地点,在0、300、450 kg·hm-2氮水平下,探讨了小麦(Triticum aestivum L.)/玉米(Zea mays L.)和蚕豆(Vicia faba L.)/玉米间作对土壤硝态氮累积和分布的影响。结果表明:随氮肥用量增加,0~60 cm土层土壤硝态氮相对累积量增加,100~200 cm土层降低。在3个氮水平下,蚕豆间作土壤硝态氮含量和累积量都低于单作。小麦间作在300 kg·hm-2氮水平下土壤硝态氮累积量都低于单作,但在0和450 kg·hm-2氮水平下,小麦收获后间作与单作近似,玉米收获后小麦间作土壤硝态氮累积量都低于单作。与小麦和蚕豆间作的玉米在300 kg·hm-2氮水平下土壤硝态氮累积量都低于单作玉米,在0和450 kg·hm-2氮水平下则表现不同。在300 kg·hm-2氮水平下,两种间作氮肥当季利用率都明显高于相应的单作,施氮量增加到450 kg·hm-2时,则表现不一样。
关键词:小麦/玉米间作;蚕豆/玉米间作;土壤硝态氮;氮素利用效率
中图分类号:+1 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)01-0377-07
近年来,农业生产中氮肥用量不断增加,在甘肃河西走廊大面积种植的小麦/玉米带田推荐施氮量每公顷高达480~540 kg纯氮,在实际生产中用量有时更高[1]。氮肥的过量施用一方面造成了养分资源的浪费,同时也给环境带来了严重的压力,因此提高氮肥利用效率,减少氮肥投入,以保障国家粮食和生态环境安全,是研究者关注的重点。Zhou等[2]的研究表明,间作处理收获后100 cm以上土壤剖面硝态氮含量比单作减少47%;灌溉条件下,间作渗漏水硝态氮含量比单作减少50%。Karpenstein– Machan等[3]对不同比例黑麦/红三叶草、黑麦/豌豆间作与豌豆、黑麦单作研究表明,豆科作物间作0~90 cm土层中土壤NO3--N含量比单作要低,说明间作能减少NO3--N在土壤中的残留,但以往的研究主要集中在豆科与非豆科作物间作。小麦/玉米和蚕豆/玉米间作在我国西北地区广泛种植[4],代表了禾本科/禾本科、豆科/禾本科两种间作方式。一些研究也表明[4-6],这两种间作都可以明显增加农作物产量。因此本文试图探讨一下小麦/玉米和蚕豆/玉米两种间作方式对土壤硝态氮累积和氮素利用效率的影响,为西北地区氮素高效利用提供依据。
材料与方法
试验地点和供试土壤
试验设于张掖地区农科所试验农场内,位于河西走廊中部(38°56′N,100°28′E),海拔1473 m,年降雨量122 mm,平均无霜期148(120~179)d,年蒸发量1972 mm,全年平均日照时数为2932~3085 h,≥0 ℃积温2466~3391 ℃,≥10积温为1837~2870 ℃。
供