不同施氮量配施硝化抑制剂对枸杞氮素利用及产量的影响

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枸杞产业已成为青藏高原的优势产业,但存在氮肥利用率低、环境污染等问题。适宜的氮肥用量和硝化抑制剂是减少氮肥气态损失和提高氮肥利用率的有效途径。为提高氮肥利用率,保证枸杞高产稳产,促进柴达木地区枸杞产业高质量发展提供理论依据,自2019年至2021年在柴达木盆地的青海诺木洪农场,以10年生“宁杞1号”为试验材料,田间试验设置9个处理,N667、N534、N400、N267、N133、N0处理分别施用纯氮667(农民习惯施氮量)、534、400、267、133、0 kg/hm~2,N400I2.00、N267I1.33、N133I0.67处理分别在N400、N267、N133处理施氮量的基础上配施硝化抑制剂2-氯-6(三氯甲基)-吡啶(nitrapyrin)2.00、1.33、0.67 kg/hm~2,结合通气法及静态暗箱法研究不同施氮量配施nitrapyrin对枸杞氮素利用及产量的影响,另外利用15N示踪技术探究枸杞年生长周期内不同生育期(开花前期、初果期、盛果期、秋果期、休眠前期)各器官的氮素累积及分配规律,研究结果表明:(1)氮肥用量的提高显著增加了氨挥发累积量和N2O累积排放量;相同施氮量下配施nitrapyrin对氨挥发无影响,但较农民习惯施氮显著降低了N2O排放,同时提高了枸杞产量和净收益。两年N667处理的氨挥发速率及累积量均显著高于其他处理,N400I2.00、N267I1.33、N133I0.67处理的N2O累积排放量较N400、N267、N133处理降低了28.52%~41.37%。随着施氮量的增加,枸杞产量及收益均呈先增加后降低的趋势;较农民习惯减少40%~60%的施氮量且配施nitrapyrin的处理枸杞产量及收益较农民习惯施氮处理显著提高。两年N400I2.00、N267I1.33处理的产量和净收益较N667处理分别提高了1.84%~9.26%、2.42%~9.80%。因此,施氮量为267~400 kg/hm~2且配施nitrapyrin 1.33~2.00 kg/hm~2为柴达木高肥力枸杞园较优的施氮组合。(2)在枸杞植株各器官中,果实的吸氮量、氮素来自15N肥料的量(Ndfa)均最高,相同施氮量下配施nitrapyrin显著提高了植株的Ndfa、枸杞秋果期和休眠前期的土壤15N残留量,且降低了15N损失量。N267I1.33处理的果实和叶片吸氮量较N267和N133分别提高了7.41%~10.83%和64.03%~98.42%。N267I1.33处理的Ndfa最高,较其他处理提高了1.96%~37.60%。秋果期及休眠前期N267I1.33处理的0~200 cm土层15N残留量较其他处理分别增加了73.89%~122.47%、80.33%~165.86%。N267I1.33处理的15N损失量较N267处理降低了4.69%。N267I1.33处理的总产量最高,较其他处理提高了5.00%~9.48%。综上,施氮量为267 kg/hm~2配施nitrapyrin 1.33 kg/hm~2可获得较高的枸杞产量、植物氮吸收和土壤氮残留,是柴达木地区高肥力枸杞园提高氮肥利用率的推荐组合。(3)在枸杞年生长周期内,15N肥料中的氮素在树体内的转运随生长中心的变化而变化,开花前期以一年枝、叶片等新生器官为养分分配中心,果实成熟期以果实为生长中心,而果实收获后养分则向根、多年枝等贮藏器官转移。枸杞年生长期内施用的氮肥去向表现为损失量最高,其次为土壤氮残留量,树体吸氮量最低。从开花前期到休眠前期,根的氮素吸收比例最高,其次为叶和果实,枝条的氮素吸收比例最低。果实的植株氮素来自15N肥料的比例(Ndff)随枸杞生育期的推进逐渐增加,在秋果期最高。不同生育期土壤15N残留量随土层深度的增加均呈先增加后降低的趋势,以20~40 cm土层最高。从开花前期到休眠前期,植株15N吸收量逐渐增加,休眠前期最高,而土壤15N残留量从开花前期到休眠前期呈先增加后降低的趋势,初果期土壤的15N残留量最高。枸杞植株15N回收率呈“V”型,在初果期最低;而土壤15N残留率则呈倒“V”型变化,在初果期最高。盛果期枸杞的产量最高,为3242 kg/hm~2;初果期的百粒重最大,为22.79g/100粒。因此,初果期到盛果期为柴达木地区枸杞的养分需求高峰期,可根据当年的物候特征适时追施氮肥。
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