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本文选取延庆县主要农作物春玉米-土壤体系为研究对象,通过田间小区和田间微区(15)N示踪技术,研究了氮肥进入土壤中的转化、动态及去向,同时监测各土壤氮库(NH4+-N、NO3--N、微生物氮)和淋洗损失的动态变化。分析了其利用、残留及损失的途经,揭示高量施氮条件下的氮肥损失及残留。为农业生产中氮肥管理措施的制定者和执行者展示确定一个经济上和环境上可行的氮肥施用量和施用方法,以期对有效控制农村面源污染做出贡献。 通过田间试验和室内试验分析,得出如下结论: (1)NH4+-N在整个春玉米生育期中没有明显的季节变化,各施肥处理和各土壤层次也无显著变化,且量少,所以根据土壤无机氮施肥时可不予以考虑。生育期中NO3--N容易发生淋失损失,通过(15)N试验,测得肥料氮在土壤—植物中的转化与去向,得知本试验田淋失能力很强,一季可以到达200cm甚至更深层次,且随施氮量的增高淋失量而增大。残留肥料氮以NH4+-N存在的数量较少,以NO3--N形式存在的数量相对较大,且随施氮量升高而增大。土壤中硝态氮来自肥料氮的比例较大,说明传统高施氮量情况下不断残留累积了大量硝态氮,对地下水N污染的贡献力非常大。试验土壤的微生物量氮有明显的季节变化和对施氮量的反应,说明其参与了土壤供氮的调节过程。 (2)施氮处理比不施氮处理的植株生物量、产量均有所增加,但春玉米成熟期的生物量,只有N270和N0之间形成显著差异,各施氮处理之间无显著差异:施氮处理的春玉米产量,除N180处理外其它各施氮处理无显著差异。春玉米的氮素累积量随施氮量的增加有增加的趋势,但增加到一定程度就不再增加甚至略有减小,即达到平台,说明氮肥发挥了一定的肥效,但是过高的施肥量没有发挥其高出的部分的肥效。 (3)氮肥当季利用率随施氮量的升高有显著下降的趋势,变化范围在43.3%~13.0%之间。而且通过对硝态氮移动累积变化的情况看,没有发挥肥效的部分大部分以淋失等途径损失了。农田大量的氮肥投入超过作物生长所需,造成过量的氮素累积在土壤中,提供了硝态氮淋失的氮源,所以选择合适的氮肥施用量应重视作物所需和施肥对产量的贡献。 (4)春玉米对肥料氮的吸收随施氮量的增加而增加,低施氮处理的春玉米对土壤氮的吸收要高于高施氮处理。各时期随施氮量增大,作物吸收肥料氮的比例减小,而损失比例则增大。由此看来,高氮量比低氮量处理要容易损失。