化肥減量有機替代下滴灌農(nóng)田氮素轉(zhuǎn)化與N2O排放.pdf

1、目的：在滴灌棉田采取有機無機肥配施是實現(xiàn)作物增產(chǎn)、土壤肥力提高以及降低環(huán)境負(fù)效應(yīng)的有效施肥策略。但隨著近20年覆膜滴灌節(jié)水農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，水肥一體化施肥模式過分依賴溶解性好的化學(xué)肥料，致使有機肥用量逐年減少。因此，在滴灌系統(tǒng)中理應(yīng)重視有機肥的施用。有機肥施用后對土壤氮素轉(zhuǎn)化影響機制還不明確，滴灌棉田土壤N2O排放規(guī)律仍不得而知，基于此，本研究通過連續(xù)定位施肥試驗，研究了在減少化肥用量的20-40％條件下，配施3000～6000 kg/hm

2、2普通有機肥或生物有機肥對滴灌棉田氮素吸收、產(chǎn)量、土壤氮素轉(zhuǎn)化以及微生物學(xué)特性的影響，同時探討了滴灌棉田土壤N2O排放規(guī)律對不同施肥的響應(yīng)。以期為有機、無機肥在滴灌農(nóng)田中合理配施提供參考。
　　方法：本試驗開展于2013-2014年，分別為田間定位施肥試驗的第3年和第4年，研究了減化肥增施不同比例有機肥或生物有機肥對滴灌棉花氮素吸收、土壤氮素形態(tài)、微生物學(xué)性狀以及N2O排放的影響，運用了酶學(xué)、微生物培養(yǎng)MPN計數(shù)法，同時用氣相色譜

3、-靜態(tài)箱法對滴灌棉田N2O排放通量進行了測定。
　　主要：⑴兩年結(jié)果表明，與 CF相比，不同比例有機肥替代處理的吐絮期棉株干物質(zhì)質(zhì)量提高了18.5%～38.8%(2013)和9.3%～42.8%(2014)，棉花產(chǎn)量在2013年增加了6.9%～18.5%；在2014年增幅則達到16.8%～33.9%，有機無機肥配施的各處理在2013年和2014年均促進了棉株對N素的吸收，其中在2013年吐絮期植株吸氮量提高了4.9%～31.7%；

4、同時，有機肥替代化肥顯著提高了氮肥利用率和田間持水量(P＜0.05)，一定程度上降低了石灰性土壤pH和電導(dǎo)率。⑵增施有機肥各處理均可顯著增加土壤NH4+-N和NO3--N含量(P＜0.05)，且明顯增加NH4+-N占 TN比例。在各施肥處理中，以配施高量生物有機肥處理(60%CF+BF2)的礦質(zhì)氮含量最高；連續(xù)增施有機肥3000～6000 kg/hm2可明顯增加滴灌棉田全氮和微生物量碳、氮含量(P＜0.05)，且降低了MBC/MBN的比

5、值，其中配施生物有機肥處理(CF+BF)對提高微生物量氮(MBN)/TN比例的效果顯著；有機肥配施各處理的土壤全氮比單施化肥處理(CF)分別提高了13.3%～24.5%(2013)和8.2%～31.8%(2014)，微生物量碳和微生物量氮在2014年分別增加了16.4%～74.3%和38.4%～171.6%。此外，有機無機肥配施對提高土壤硝化勢和礦化能力有明顯的促進作用(P＜0.05)。⑶兩年結(jié)果均顯示，滴灌棉田采取有機-無機肥配施可顯

6、著提高土壤脲酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶和羥胺還原酶的活性。不同施肥處理對酶活性的影響順序為：CF+BF>CF+OF；60%CF+OF2/BF2>80%CF+OF1/BF1；同時，機無機肥配施可明顯增加氮素轉(zhuǎn)化功能菌(氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌)的數(shù)量，有機肥對其響應(yīng)趨勢與酶活性相似。氮素轉(zhuǎn)化微生物之間存在顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。⑷棉花生育時期，一次滴水施肥后第3/4天和第7/8天的N2O排放通量均表現(xiàn)為施肥處理大于不

7、施肥處理，灌水施肥后第3/4天N2O排放通量順序為CF>60%CF+OF>60%CF+BF> CK，且各處理之間達到顯著性差異(P<0.05)，而滴水施肥后7/8天的N2O排放通量表現(xiàn)為有機肥處理高于化肥處理，棉花生育期后期灌水施肥結(jié)束后表現(xiàn)與之相同趨勢；生育期的N2O排放總量以100%化肥處理最高，較 CK、60%CF+OF和60%CF+BF分別增加111.5%、3.75%和8.37%，普通有機肥和生物有機肥處理的 N2O排放系數(shù)較單

8、施化肥處理降低了1.39%、73.8%；各處理土壤 N2O排放通量與5 cm土層溫度和土壤含水量之間均呈極顯著相關(guān)(P<0.01)，通徑分析表明，NO3--N與N2O排放更密切。
　　結(jié)論：①連續(xù)減化肥配施有機肥可顯著提高滴灌棉花關(guān)鍵生育時期的生物量，與長期單施化肥相比，產(chǎn)量也得到明顯增加；有機無機肥配施同時顯著促進了滴灌棉花對氮素的吸收，增加了氮肥利用率，并隨著有機肥用量的增加，效果越明顯，生物有機肥的效果則優(yōu)于普通有機肥。②覆

9、膜滴灌棉田采取減化肥20-40%，增施3000～6000 kg/hm2的有機肥或生物有機肥較單施化肥相比顯著提高了土壤全氮、礦質(zhì)氮以及微生物量碳、氮含量，降低了微生物量 C/N，并顯著提高了土壤礦化勢和潛在硝化勢，土壤理化性質(zhì)也得到明顯改善；增施有機肥可顯著提高土壤氮素轉(zhuǎn)化關(guān)鍵酶活性與功能微生物數(shù)量，兩年數(shù)據(jù)具有很好的協(xié)同性。③減化肥40%配施6000 kg/hm2的有機肥或生物有機肥較單施化肥相比可減少滴灌棉花生育季的N2O排放量，尤