牛场肥水灌溉对冬小麦产量与氮利用效率及土壤硝态氮的影响

【目的】本研究利用田间小区试验，研究牛场肥水灌溉对冬小麦产量、氮利用效率及土壤硝态氮的影响，以期为提高灌溉肥水中氮利用效率，降低养殖肥水灌溉的氮损失提供理论依据。【方法】通过田间小区定位试验，以华北平原典型冬小麦种植系统为研究对象，定量研究牛场肥水灌溉对冬小麦产量、氮素积累、氮效率及土壤硝态氮的影响。试验共设5个处理，分别为：不施肥、小麦各生育期进行清水灌溉（ CK）；在冬小麦生育期内进行2次牛场肥水灌溉（越冬期和灌浆期，肥水灌溉带入氮量为160 kg／hm2），其他生育期清水灌溉（ T1）；在冬小麦生育期内进行3次牛场肥水灌溉（越冬期、拔节期、灌浆期，肥水灌溉带入氮量为240 kg／hm2），其他生育期清水灌溉（T2）；在冬小麦生育期进行4次牛场肥水灌溉（越冬期、拔节期、抽穗期和灌浆期，肥水灌溉带入氮量为320 kg／hm2），不进行清水灌溉（T3）；农民习惯施肥，冬小麦播种时施复合肥（15－21－6）375 kg／hm2、拔节期追肥尿素600 kg／hm2（氮投入量为332 kg／hm2），全生育期灌溉清水（ CF）。每个处理重复3次，冬小麦全生育期灌水4次，灌水定额为830 m3／hm2，灌水量用超声波流量计计量。【结果】牛场肥水灌溉对冬小麦产量和氮的影响主要有以下几个方面：1）连续三年冬小麦产量均随牛场肥水灌溉次数的增加表现为先增加后降低的趋势，肥水灌溉带入氮为240 kg／hm2（灌溉3次）时，冬小麦产量最高。2）牛场肥水灌溉显著增加冬小麦植株地上部氮积累量。2011年和2012年肥水灌溉的三个处理之间及与习惯施肥处理之间差异不显著，2013年T2和T3处理植株氮吸收量显著高于T1处理和习惯施肥处理。3）冬小麦肥水氮利用率和农学效率随肥水灌溉带入氮量的增加而降低。三年均以T1最高，分别为48.57％和37.15 kg／kg。4）每季冬小麦收获后，随着灌溉带入氮量的增加，0—100 cm土层NO3－-N积累量增加。肥水灌溉带入氮为320 kg／hm2时，0—100 cm剖面NO3－-N积累量显著高于肥水灌溉带入氮为160240 kg／hm2处理。【结论】牛场肥水灌溉显著增加冬小麦产量，随肥水灌溉带入氮的增加冬小麦产量呈先增加后降低的趋势。冬小麦肥水氮表观利用率和农学效率均随肥水灌溉带入氮量的增加而降低，肥水灌溉带入氮为320 kg／hm2，80—100 cm土层有大量NO3－-N累积，且有向下淋溶的趋势。本试验条件下，综合产量、冬小麦植株氮积累量及氮效率等方面考虑，牛场肥水灌溉冬小麦适宜氮带入量为160240 kg／hm2。