传统和优化施氮对春玉米产量、氨挥发及氮平衡的影响

[目的]本文通过在陕西省长武县(CW)和吉林省梨树县(LS)的春玉米田间试验,研究了传统和优化施氮对春玉米产量、土壤氨挥发及氮平衡的影响,以探讨春玉米氮肥优化的潜力及其对农田氨减排的效果.[方法]试验设对照、传统施氮(长武N 250 kg/hm2,梨树N 300 kg/hm2)及优化施氮(N 200 kg/hm2)3个处理,分别以N0、Ncon、Nopt表示.氨挥发采用德尔格氨管法(简称DTM法)进行原位测定,通过田间气象因素的校正计算氨挥发累积量.[结果]长武和梨树点不同施氮处理下春玉米的产量结果表明,除对照(长武7.9 t/hm2、梨树3.8 t/hm2)外,传统和优化施氮处理间均无显著差异(长武10.6～10.8 t/hm2,梨树9.5～9.6 t/hm2).玉米氮肥利用率表现为优化施氮(44.3％～44.5％)显著高于传统施氮(33.6％～36.4％),其中长武点氮肥利用率提高了8.1个百分点,梨树点氮肥利用率增加了10.7个百分点.氨挥发田间监测结果显示,基肥翻耕入土后,伴随降雨的产生,长武和梨树点均未产生氨挥发.喇叭口追肥期表施氮肥后,长武和梨树点均产生大量氨挥发(占追施尿素氮量的16％～ 22％),减少追肥用量N 30 kg/hm2(长武点)和N 100 kg/hm2(梨树点)能显著减少氨挥发损失N8和15 kg/hm2.土壤-春玉米系统氮平衡估算的结果显示,与长武点氮素表观矿化N 97 kg/hm2相比,梨树点仅为N 16 kg/hm2.优化施氮比传统施氮处理显著降低表观氮素盈余N 48～88 kg/hm2.长武点各施氮处理的表观氮素盈余中,约46％的氮素残留在0-l m的土壤中,54％损失到环境中,氨挥发占总损失的15％～30％;梨树点表观氮素盈余中,35％损失到环境中,其中氨挥发占总损失的54％～75％,约有65％残留在0-lm的土壤中.梨树点传统施氮处理0-1 m土层的氮素残留达N 140 kg/hm2,部分残留在土壤中的氮素也将面临淋洗、硝化和反硝化等损失的风险.与优化施氮相比传统施氮氮素表观损失增加了约N 30～40 kg/hm2,除氨挥发损失外,淋洗和硝化/反硝化等也是土壤-春玉米系统中不可忽视的氮素损失途径.[结论]我国春玉米主产区农民传统的氮肥用量偏高,增产效应不明显,氮肥损失风险加剧,尤其是氨挥发损失较大,氮肥的优化潜力高达20％～33％,相当于可减少施氮N 50～100kg/hm2.