传统和优化施氮对春玉米产量,氨挥发及氮平衡的影响

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植物营养与肥料学报２０１５，２１（３）：５７１－５７９ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０３０３ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ传统和优化施氮对春玉米产量、氨挥发及氮平衡的影响１２２３１１１李欠欠，李雨繁，高强，李世清，陈新平，张福锁，刘学军（１中国农业大学资源与环境学院，北京１００１９３；２吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春１３０１１８；３西北农林科技大学水土保持研究所，陕西杨凌７１２１００）摘要：【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２２２设对照、传统施氮（长武Ｎ２５０ｋｇ／ｈｍ，梨树Ｎ３００ｋｇ／ｈｍ）及优化施氮（Ｎ２００ｋｇ／ｈｍ）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。２２【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９ｔ／ｈｍ、梨树３８ｔ／ｈｍ）外，传统和２２优化施氮处理间均无显著差异（长武１０６１０８ｔ／ｈｍ，梨树９５９６ｔ／ｈｍ）。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％），２２２减少追肥用量Ｎ３０ｋｇ／ｈｍ（长武点）和Ｎ１００ｋｇ／ｈｍ（梨树点）能显著减少氨挥发损失Ｎ８和１５ｋｇ／ｈｍ。土壤－２２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Ｎ９７ｋｇ／ｈｍ相比，梨树点仅为Ｎ１６ｋｇ／ｈｍ。优化施２氮比传统施氮处理显著降低表观氮素盈余Ｎ４８８８ｋｇ／ｈｍ。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—１ｍ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—１ｍ的土壤中。梨树点传统施氮处理０—１ｍ２土层的氮素残留达Ｎ１４０ｋｇ／ｈｍ，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２施氮相比传统施氮氮素表观损失增加了约Ｎ３０４０ｋｇ／ｈｍ，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Ｎ５０１００２ｋｇ／ｈｍ。关键词：春玉米；产量；氮肥利用率；氨挥发；氮平衡＋中图分类号：Ｓ５１３０６２；Ｓ１５３６１文献标识码：Ａ文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０３－０５７１－０９Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｙｉｅｌｄ，ａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅｉｎｓｏｉｌｍａｉｚｅｓｙｓｔｅｍ１２２２１１１ＬＩＱｉａｎｑｉａｎ，ＬＩＹｕｆａｎ，ＧＡＯＱｉａｎｇ，ＬＩＳｈｉｑｉｎｇ，ＣＨＥＮＸｉｎｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＦｕｓｕｏ，ＬＩＵＸｕｅｊｕｎ（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９３，Ｃｈｉｎａ；２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＪｉｌｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３０１１８，Ｃｈｉｎａ；３ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ７１２１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】ＴｗｏｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅａｔＣｈａｎｇｗｕｃｏｕｎｔｙ（ＣＷ）ｏｆＳｈａａｎｘｉｐｒｏｖｉｎｃｅａｎｄＬｉｓｈｕｃｏｕｎｔｙ（ＬＳ）ｏｆＪｉｎｌｉｎｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＮｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｃｒｏｐｙｉｅｌｄ，ＮＨ３ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＮｂａｌａｎｃｅｉｎｓｏｉｌｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｅｐａｐｅｒ收稿日期：２０１４－０２－１７接受日期：２０１４－０５－０９基金项目：国家自然科学基金项目（４１０７１１５１）资助。作者简介：李欠欠（１９８４—），女，江苏徐州人，博士研究生，主要从事植物营养与肥料方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｃｕｔｅ＿ｌｑ＠１６３ｃｏｍ通信作者Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕ３１０＠ｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ５７２植物营养与肥料学报２１卷ｗａｓｔｏｑｕａｎｔｉｆｙｔｈｅＮｓａｖｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎｄＮＨ３ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｕｎｄｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＮｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】ＮＨ３ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄｉｎｓｉｔｕｗｉｔｈａＤｒｇｅｒＴｕｂｅＭｅｔｈｏｄ（ＤＴＭ），ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｒｒｅｃｔｅｄｂｙａｍｉｃｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｆｌｕｘｍｅｔｈｏｄｉｎｐｒｅｖｉｏｕｓｗｏｒｋ．ＴｈｒｅｅＮｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ：ＣＫ（ｎｏＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ），２２Ｎｃｏｎ（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，Ｎ２５０ｋｇ／ｈｍａｔＣＷａｎｄＮ３００ｋｇ／ｈｍａｔＬＳ）ａｎｄＮｏｐｔ（ｏｐｔｉｍｉｚｅｄＮ２２ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｎ２００ｋｇ／ｈｍ），ｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｔｔｈｅｔｗｏｓｉｔｅｓ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】ＥｘｃｅｐｔＣＫｔｒｅａｔｍｅｎｔ（７９ｔ／ｈｍａｔＣＷ２ａｎｄ３８ｔ／ｈｍａｔＬＳ），ｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｍａｉｚｅｙｉｅｌｄｂｅｔｗｅｅｎＮｃｏｎａｎｄＮｏｐｔｗａｓｆｏｕｎｄａｔｂｏｔｈｓｉｔｅｓ２２（１０６－１０８ｔ／ｈｍａｔＣＷａｎｄ９５－９６ｔ／ｈｍａｔＬＳ）．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔ，ａｐｐａｒｅｎｔＮｒｅｃｏｖｅｒｙｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｉｎＮｏｐｔ（４４３％－４４５％）ｔｈａｎｉｎＮｃｏｎ（３３６％－３６４％）．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＮｃｏｎ，ａｐｐａｒｅｎｔＮｒｅｃｏｖｅｒｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ８１ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓａｎｄ１０７ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓｉｎＮｏｐｔａｔＣＷａｎｄＬＳ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＮｏｏｂｖｉｏｕｓＮＨ３ｌｏｓｓｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｂａｓａｌｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｗｉｔｈｕｎｉｆｏｒｍｌｙｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｔｏｓｏｉｌ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｌａｔｅｒｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎａｔｂｏｔｈｓｉｔｅｓ．ＨｏｗｅｖｅｒｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌＮＨ３ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇｆｏｒ１６％－２２％ｏｆＮａｐｐｌｉｅｄ，ｗａｓ２ｆｏｕｎｄａｔｔｈｅｔｗｏｓｉｔｅｓｄｕｒｉｎｇＮｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｐｅｒｉｏｄ．ＲｅｄｕｃｅｄＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮ３０ｋｇ／ｈｍ（ＣＷ）ａｎｄＮ１００２２２ｋｇ／ｈｍ（ＬＳ）ｃｏｕｌｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅＮＨ３ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ（Ｎ８ｋｇ／ｈｍａｔＣＷａｎｄＮ１５ｋｇ／ｈｍａｔＬＳ）．ＣａｌｃｕｌａｔｅｄＮｂａｌａｎｃｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｒｅｇｉｏｎａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒＮｓｕｒｐｌｕｓａｎｄａｐｐａｒｅｎｔＮｌｏｓｓｂｅｔｗｅｅｎＣＷａｎｄＬＳｓｉｔｅｓ．Ｆｏｒ２２ａｐｐａｒｅｎｔＮｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｎ９７ｋｇ／ｈｍｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄａｔＣＷｓｉｔｅ，ｗｈｉｌｅｏｎｌｙＮ１６ｋｇ／ｈｍａｔＬＳｓｉｔｅ．ＴｈｅＮｏｐｔ２ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄＮｓｕｒｐｌｕｓＮ４８－８８ｋｇ／ｈｍｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＮｃｏｎ．ＡｔＣＷ，ａｂｏｕｔ４６％ｏｆＮｓｕｒｐｌｕｓｗａｓａｓ０－１ｍｒｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌＮ，ａｎｄ５４％ｏｆＮｓｕｒｐｌｕｓｌｏｓｔｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄＮＨ３ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ１５％－３０％ｏｆｔｏｔａｌＮｌｏｓｓ．ＡｔＬＳ，ａｂｏｕｔ６５％Ｎｓｕｒｐｌｕｓｅｘｉｓｔｅｄａｓ０－１ｍｒｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌＮ，３５％ｏｆＮｓｕｒｐｌｕｓｌｏｓｔ２ｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄＮＨ３ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ５４％－７５％ｏｆｔｏｔａｌＮｌｏｓｓ．ＮｅａｒｌｙＮ１４０ｋｇ／ｈｍｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌＮｉｎＮｃｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔＬＳ，ｗｈｉｌｅｐａｒｔｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌＮｍａｙｂｅｌｏｓｔｄｕｅｔｏＮｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄ／ｏｒｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ／２ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＮｃｏｎ，ｔｈｅＮｏｐｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄＮ３０－４０ｋｇ／ｈｍｏｆＮｌｏｓｓ．ＴｈｅＮｌｏｓｓｒｅｓｕｌｔｓａｌｓｏｓｈｏｗｅｄｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｓｏｆＮｕｎａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ（ｏｔｈｅｒＮｌｏｓｓ）ｗａｓｎｏｔＮＨ３ｌｏｓｓｂｕｔａｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅａｍｏｕｎｔｏｆＮｌｅａｃｈｉｎｇ，ａｎｄ／ｏｒｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】ＯｕｔｒｅｓｕｌｔｓｒｅｖｅａｌｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａＮｓａｖｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆ２Ｎ５０－１００ｋｇ／ｈｍｏｒ２０％－３３％ｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＮｒａｔｅｉｎｍａｊｏｒｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｒｅａｏｆＣｈｉｎａｗｉｔｈｏｕｔｙｉｅｌｄｌｏｓｓｂｕｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｓｓＮｌｏｓｓｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅ牷ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ牷Ｎｒｅｃｏｖｅｒｙ牷ａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ牷ａｐｐａｒｅｎｔＮｂａｌａｎｃｅ［１］［１４］我国氮肥用量占全球氮肥用量的３０％左右。法等，虽然满足了小尺度多处理田块上氨挥发监氮肥施入农田土壤后，作物吸收利用率普遍低于测，但由于无法考虑自然条件下的风速等气象条件，５０％，大部分损失于环境中，氨挥发是氮肥损失的重通常与氨挥发的实际排放量有一定差异。为此，本［２－３］［１５－１７］要途径之一。进入到大气中的氨可以沉降方式研究参考Ｐａｃｈｏｌｓｋｉ等的研究，结合自然条件［４］返回陆地、海洋生态系统，过量的氨沉降可引起下的风速等气象条件，采用校正的德尔格氨管法生态系统酸化、富营养化、降低生物多样性等一系列（简称ＤＴＭ法）对东北、西北春玉米季的田间氨挥问题；同时，氨作为空气中二次颗粒物（如ＰＭ２５）来发开展原位测定，评价春玉米体系的土壤氨挥发通源的重要组成部分，与人体呼吸系统健康也有密切量。此外，通过比较传统和优化施氮条件下土壤氨［５－６］联系。玉米作为我国的三大粮食作物之一，其挥发通量、春玉米产量以及土壤－春玉米作物系统种植区域主要分布于我国华北、东北以及西北。目氮素表观平衡，以期为春玉米体系氮素优化管理、减前针对玉米体系的田间氨挥发损失已有研究，但主少氮素损失及提高氮肥利用率等提供科学依据。［７－１０］要集中于华北平原。针对东北及西北的春玉［１１－１２］１材料与方法米体系氨挥发损失研究很少，还需进一步系统研究。此外，由于技术及多处理试验小区面积等限１１试验点概况制，微气象方法（如梯度扩散法、质量平衡法）对土春玉米田间试验于２０１１年分别设在两个典型［１３］壤氨挥发测定在我国进行较少。目前国内许多的北方春玉米种植区域，为西北的陕西省长武县［１２］氨挥发研究采用的是简易密闭箱式法、海绵通气（ＣＷ）和东北的吉林省梨树县（ＬＳ）。长武县位于黄 ３期李欠欠，等：传统和优化施氮对春玉米产量、氨挥发及氮平衡的影响５７３土高原渭北旱塬，３５°１２′Ｎ，１０７°４７′Ｅ，海拔１１８４ｍ，４３°１８′Ｎ，１２４°２０′Ｅ，海拔１５５ｍ，属寒温带半湿润大属暖温带半湿润易旱气候区，年均气温９１℃，无霜陆性气候区，年均气温５８℃，无霜期１４０ｄ，土壤类期１７１ｄ，土壤类型为黑垆土，２０１１年春玉米生育期型为黑土，２０１１年春玉米生育期间的平均降水量为间的降水量为５００ｍｍ；东北的吉林省梨树县，地处３４０ｍｍ。两试验区的土壤基本理化性状见表１。表１供试土壤（０—２０ｃｍ）基本理化性状Ｔａｂｌｅ１Ｓｏｉｌ（０－２０ｃｍ）ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｔｔｗｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｉｔｅｓ地点有机质（ｇ／ｋｇ）全氮（ｇ／ｋｇ）无机氮（ｍｇ／ｋｇ）有效磷（ｍｇ／ｋｇ）速效钾（ｍｇ／ｋｇ）ｐＨＳｉｔｅＯｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒＴｏｔａｌＮＮｍｉｎＯｌｓｅｎＰＥｘｃＫ长武Ｃｈａｎｇｗｕｃｏｕｎｔｙ８３１４４１０１１７２１２１６１６梨树Ｌｉｓｈｕｃｏｕｎｔｙ５５１７６１２１１０３０４１１９０２１２试验设计６０ｋｇ／ｈｍ，在播种时作基肥一次施入。此外，依照两试验点均设３个施氮处理，为不施氮对照，传长武当地的管理方式，所有处理均采用半膜覆盖技２２统施氮（施氮量长武点为Ｎ２５０ｋｇ／ｈｍ，梨树点为Ｎ术，长武点春玉米种植密度为７５０００ｐｌａｎｔ／ｈｍ。梨２２３００ｋｇ／ｈｍ）和优化施氮（两点均为Ｎ２００树点春玉米种植密度为６００００ｐｌａｎｔ／ｈｍ。２ｋｇ／ｈｍ），分别以Ｎ０、Ｎｃｏｎ、Ｎｏｐｔ表示。每处理３次玉米品种均为先玉３３５，春玉米生长季无灌溉，２重复，小区面积为４０ｍ，田间完全随机排列。两试除草、病虫害防治等田间管理也均采用当地的传统验点具体施肥的方法和时间见表２。所有处理磷肥方式进行。２和钾肥施用量相同，均为Ｐ２Ｏ５６０ｋｇ／ｈｍ、钾肥Ｋ２Ｏ表２试验期间长武、梨树点的施肥量与施肥时间Ｔａｂｌｅ２ＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓａｎｄｄａｔｅｓｆｏｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄＮｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔＣｈａｎｇｗｕａｎｄＬｉｓｈｕ２地点时期施肥方式施氮日期（ｍｄ）施肥量Ｎｒａｔｅ（Ｎｋｇ／ｈｍ）ＳｉｔｅＳｔａｇｅｓＦｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅＦｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｄａｔｅ优化Ｎｃｏｎ传统Ｎｏｐｔ长武播种期翻耕入土５－８１６０８０ＣｈａｎｇｗｕＳｅｅｄｉｎｇｔｉｍｅＵｎｉｆｏｒｍｌｙｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄａｆｔｅｒｂｒｏａｄｃａｓｔｃｏｕｎｔｙ喇叭口期条状表施７－１０９０１２０ＴｒｕｍｐｅｔｐｅｒｉｏｄＳｔｒｉｐｓｕｒｆａｃｅｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ梨树播种期翻耕入土５－２６０６０ＬｉｓｈｕＳｅｅｄｉｎｇｔｉｍｅＵｎｉｆｏｒｍｌｙｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄａｆｔｅｒｂｒｏａｄｃａｓｔｃｏｕｎｔｙ喇叭口期条状表施６－２８２４０１４０ＴｒｕｍｐｅｔｐｅｒｉｏｄＳｔｒｉｐｓｕｒｆａｃｅｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ注（Ｎｏｔｅ）：除梨树点播种期氮肥采用１５－１５－１５氮磷钾复合肥外，其他氮肥均采用尿素Ｅｘｃｅｐｔｓｅｅｄｉｎｇｔｉｍｅ’ｓＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｔＬＳｓｉｔｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｓＮＰＫ（１５－１５－１５）ｃｏｍｐｏｕｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ａｎｄａｌｌｔｈｅｏｔｈｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｓｕｒｅａ．３１３德尔格氨管法（ＤＴＭ）氨挥发的原位测定方法泵抽气时（每次泵入体积１００ｃｍ），气体经过一个德尔格氨管法（ＤＴＭ方法）测定氨挥发，属动态德尔格氨检测管（手泵和氨管均购于德国德尔格公密闭箱原位测定法，田间装置如图１所示。具体方司，ＤｒｇｅｒｗｅｒｋＡＧ，Ｌüｂｅｃｋ，Ｇｅｒｍａｎｙ），抽气结束后２法为：用４个密闭罐（各罐子覆盖面积为１００ｃｍ，（抽气次数一般５１０次），记录氨管上的读数和手３体积３７０ｃｍ）捕获气体，各罐子上的２个管道（直泵抽气的次数、时间，并参考测定时期的平均大气压径０５ｃｍ）用于气体的输入和输出，在出气口用特和温度，计算氨挥发浓度。氨检测管中填充固态酸氟龙管连接４个罐子（特氟龙管广泛用于流体输性混合物以及遇碱变蓝的ｐＨ指示剂溴苯酚，氨检送，具有耐温耐磨损，柔软性高等优良特性），用手测管可进行００５７００μＬ／Ｌ氨气的检测。每次氨 ５７４植物营养与肥料学报２１卷［１３，１５－１７］文献。本研究在进行氨挥发监测时，试验田安装了实时风速自动测定仪，用于监测０２ｍ和２ｍ的风速（ｍ／ｓ）。氨挥发监测频率可依据当时氨挥发速率进行监测次数的调整。低浓度的氨挥发下，每天采样１次（在１０：００）；随着挥发强度的增加，采样频率增加到每天２３次（分别在６：００、１０：００、１８：００），若遇到降雨等特殊天气，可以在时间上进行一定调整，一般进行１４ｄ的连续采样，直至仪器测不出明显的氨挥发损失。ＤＴＭ方法的最低监测限为Ｎ００６２２ｍｇ／（ｍ·ｈ），相当于Ｎ０６ｇ／（ｈｍ·ｈ）。２结果与分析图１测定氨挥发的ＤＴＭ试验装置示意图２１春玉米产量、吸氮量及氮肥利用率Ｆｉｇ．１ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐｏｆＤＴＭｆｏｒ两个试验点传统和优化施氮处理的产量、生物ａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ量和籽粒吸氮量均显著高于对照处理（表３），但传统和优化施氮处理间无显著差异，可见长武和梨树测定约３ｍｉｎ，由于测定时间短，密闭罐下的温度、２点的传统施肥处理的施氮量（Ｎ２５０和３００ｋｇ／ｈｍ）辐射、水分等因素的变化很小，不计其影响。超过了春玉米的需氮量，增产不明显。两试验点的１４氨挥发的计算方法氮肥利用率优化施氮较传统施氮均显著提高８１０ＤＴＭ氨挥发原位测定计算公式为个百分点，进一步说明传统施氮量偏高，在当前的生－６ＦＮｇ＝Ｖ·!ｃｏｎｃ．!·１０·ｐＮＨ３·ＵＮ·ＵＦ·ＵＺ产条件下优化施氮至少可以减少施氮Ｎ５０１００２式中：ＦＮｇ为氨排放量［Ｎｍｇ／（ｍ·ｈ）］；Ｖ为抽气的２ｋｇ／ｈｍ即减少氮肥用量２０％３３％（表２），但仍可体积（Ｌ）；!ｃｏｎｃ．!为氨气的浓度（μｌ／Ｌ）；ｐＮＨ３为２保持春玉米高产（１０８９６ｔ／ｈｍ），同时还可提该温度气压下ＮＨ３密度（ｍｇ／Ｌ）；ＵＮ为ＮＨ３换算为高氮肥利用率８１０个百分点。２Ｎ的分子量换算因子；ＵＦ为表面积换算因子（ｍ）；２２春玉米生长季氨挥发的动态变化及累积量ＵＺ为时间换算因子（ｈ）。春玉米播种期基肥均翻耕入土，其中长武点基经过为气象学方法校正的ＤＴＭ氨挥发的计算肥翻耕入土后的第１天降雨３０ｍｍ，梨树于第３天方法为：降雨９ｍｍ，两试验点在基肥期间用ＤＴＭ法均未监冬季ｌｎ（ＮＨ３ｆｌｕｘＩＨＦ）＝０４４４·ｌｎ（ＮＨ３测到氨挥发。一方面是因为基肥翻耕入土后导致土ｆｌｕｘＤＴＭ）＋０５９０·ｌｎ（Ｖ２ｍ）壤表层氮素浓度低，氨的底物ＮＨ＋Ｎ的浓度低４夏季ｌｎ（ＮＨ３ｆｌｕｘＩＨＦ）＝０４５６·ｌｎ（ＮＨ３（ＮＨ＋Ｎ浓度普遍低于Ｎ０５ｍｇ／ｋｇ），不利于氨挥４ｆｌｕｘＤＴＭ）＋０７４５·ｌｎ（Ｖ２ｍ）－０２８０·ｌｎ（Ｖ０２ｍ）发产生；另一方面基肥翻耕入土后产生的降雨以及式中：ＮＨ３ｆｌｕｘＩＨＦ表示由ＩＨＦ微气象法测定的氨挥低温环境，进一步将尿素水解之后的ＮＨ＋Ｎ滞留４２发量［Ｎｋｇ／（ｈｍ·ｈ）］；Ｖ２ｍ与Ｖ０２ｍ分别表示距地在土壤深层进行硝化反应，而不能扩散到土壤表层。面２ｍ与０２ｍ的风速（ｍ／ｓ）；ＮＨ３ｆｌｕｘＤＴＭ表示喇叭口追肥期尿素表施后，由ＤＴＭ原位监测的２ＤＴＭ测定的氨挥发量［Ｎｋｇ／（ｈｍ·ｈ）］。氨挥发动态变化（图２）来看，两个试验点的氨挥发通过ＤＴＭ进行原位测定，结合气象数据（以风速率差异较大。追肥期长武点优化施氮处理的氨挥速为主），校正为微气象学（ＩＨＦ）下的氨挥发通量。发速率高于传统施氮（图２ａ），主要是因为播种期长由于该监测方法已和ＩＨＦ微气象学法进行了校验，武点优化施氮的施氮量比传统施氮减少了Ｎ８０２所得结果接近于ＩＨＦ法，而且具有操作简便的特ｋｇ／ｈｍ（播种期未监测到氨挥发），追肥期优化施氮２点，无需将氨采集后再进行实验室分析。因此该方比传统施氮的施氮量高Ｎ３０ｋｇ／ｈｍ。一般情况下，法在进行多个处理的田间氨挥发测定中具有明显的氨挥发会随着施氮量的升高而增加，因此导致长武优势。有关此ＤＴＭ法的详细介绍可参考点追肥期的优化施氮处理的氨挥发略高于传统施 ３期李欠欠，等：传统和优化施氮对春玉米产量、氨挥发及氮平衡的影响５７５表３不同施肥处理下长武和梨树点春玉米产量、吸氮量和氮素利用率Ｔａｂｌｅ３ＥｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＮｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ，Ｎｕｐｔａｋｅ，ａｎｄａｐｐａｒｅｎｔＮｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＡＮＲ）ｏｆｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅａｔＣｈａｎｇｗｕａｎｄＬｉｓｈｕｓｉｔｅｓ籽粒产量地上生物量籽粒吸氮量地上部吸氮量氮肥利用率地点处理ＧｒａｉｎｙｉｅｌｄＳｈｏｏｔｂｉｏｍａｓｓＧｒａｉｎＮｕｐｔａｋｅＴｏｔａｌＮｕｐｔａｋｅＡＮＲＳｉｔｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ２２２２（ｔ／ｈｍ）（ｔ／ｈｍ）（ｋｇ／ｈｍ）（ｋｇ／ｈｍ）（％）长武Ｎ０７９３ｂ１４８２ｂ６４ｂ１１８ｂ—Ｃｈａｎｇｗｕ优化Ｎｃｏｎ１０６５ａ１８３６ａ１３２ａ２０９ａ３６４ｂｃｏｕｎｔｙ传统Ｎｏｐｔ１０８３ａ１８４８ａ１３０ａ２０７ａ４４５ａ梨树Ｎ０３８１ｂ７４３ｂ３５ｂ５７ｂ—Ｌｉｓｈｕ优化Ｎｃｏｎ９５１ａ１６９７ａ１０５ａ１５７ａ３３６ｂｃｏｕｎｔｙ传统Ｎｏｐｔ９５９ａ１６０６ａ１０６ａ１４５ａ４４３ａ注（Ｎｏｔｅ）：籽粒产量是指包括１４％含水量的玉米产量，地上生物量是指籽粒、棒芯和秸秆的干物质总量Ｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｄｅｎｏｔｅｓａｉｒｄｒｙｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｗｉｔｈ１４％ｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｓｈｏｏｔｂｉｏｍａｓｓｒｅｆｅｒｓｔｏｔｏｔａｌｄｒｙｍａｔｔｅｒｙｉｅｌｄｏｆｇｒａｉｎ，ｃｏｂｓａｎｄｓｔｒａｗ．氮素利用率（ＡＮＲ％）＝（施肥区氮吸收－对照区氮吸收）／氮肥施用量×１００，ＡＮＲ％＝（ＮｕｐｔａｋｅｉｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔＮｕｐｔａｋｅｉｎｕｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ）／Ｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ×１００．同列数据后不同字母表示处理间差异达５％显著水平Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔｔｈｅ５％ｌｅｖｅｌ．＋氮。在长武点，表施尿素后，尿素很快溶解并进一步施肥后的第８ｄ，因７ｍｍ降雨及后期底物ＮＨ４Ｎ水解，在施肥不到１ｄ的时间里便产生了氨挥发，之浓度的降低，氨挥发逐渐停止。后氨挥发在施肥后的第３ｄ出现高峰［Ｎ１４０１６５将ＤＴＭ原位监测的氨挥发速率结合面积及风２ｇ／（ｈｍ·ｈ）］，伴随第６ｄ之后的连续降雨，氨挥发速校正后，得到追肥期间氨累积挥发量（图３）。长速率逐渐减少。追肥期梨树点优化施氮处理的氨挥武点，追肥期优化施氮处理的氨挥发累积量为Ｎ发速率低于传统施氮（图２ｂ）。在梨树点，表施尿素２３２ｋｇ／ｈｍ２，占施氮量的１９３％；传统施氮的氨挥后，土壤表层干燥使得尿素颗粒在施用后的前２ｄ发累积量为Ｎ１４６ｋｇ／ｈｍ２，占施氮量的１６２％（图都没有溶解，随后出现的６ｍｍ及１０ｍｍ降雨加速３ａ）。梨树点，追肥期优化施氮处理的氨挥发累积了尿素的溶解，伴随着尿素的进一步水解从而产生２量为Ｎ３０７ｋｇ／ｈｍ，占施氮量的２１９％；传统施氮氨挥发。梨树点的氨挥发高峰出现在第５ｄ，传统施２的氨挥发累积量为Ｎ４５３ｋｇ／ｈｍ，占施氮量的２氮处理的氨挥发高峰值为Ｎ４００ｇ／（ｈｍ·ｈ），优化１８９％（图３ｂ）。可见，在长武及梨树点，表面追施２施氮的氨挥发高峰值仅为Ｎ１００ｇ／（ｈｍ·ｈ）。在尿素均能产生大量的氨挥发（占追施尿素的１６％图２追肥期长武（ａ）和梨树（ｂ）春玉米田间氨挥发动态Ｆｉｇ．２ＲａｔｅｏｆＮＨ３ｌｏｓｓｅｓｉｎＣｈａｎｇｗｕｃｏｕｎｔｙ（ａ）ａｎｄＬｉｓｈｕｃｏｕｎｔｙ（ｂ）ｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｆｉｅｌｄｗｉｔｈｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ［注（Ｎｏｔｅ）：箭头表示降雨Ａｒｒｏｗｓｄｅｎｏｔｅｒａｉｎｆａｌｌｅｖｅｎｔｓ．］ ５７６植物营养与肥料学报２１卷图３追肥期长武（ａ）和梨树（ｂ）春玉米田间氨挥发累积量Ｆｉｇ．３ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅＮＨ３ｌｏｓｓｅｓａｔＣｈａｎｇｗｕｃｏｕｎｔｙ（ａ）ａｎｄＬｉｓｈｕｃｏｕｎｔｙ（ｂ）ｓｉｔｅｓｄｕｒｉｎｇＮｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｏｆｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅ２２％），因此在长武及梨树点分别减少尿素氮施用理在减少氮肥用量２０％３３％的基础上不但能保２２量３０ｋｇ／ｈｍ及１００ｋｇ／ｈｍ可减少氨挥发量Ｎ８证玉米的高产，同时氮肥利用率还可提高８１０个ｋｇ／ｈｍ２和Ｎ１５ｋｇ／ｈｍ２。［２０］百分点。林治安等２２年的长期定位试验结果也２３春玉米生长季的氮素平衡显示，当产量提高到一定水平后，继续高量施肥无助由长武及梨树试验点春玉米季土壤－作物系统于作物产量的提高。本试验中优化施氮处理的结果的氮素平衡。结果（表４）表明，两试验点在氮素输［１８］［１９］与Ｌｉｕ等、Ｊｕ等在夏玉米上得出的结果基本出项中，传统与优化施氮相比，随氮肥投入量的增一致，但本试验条件下的春玉米产量高于夏玉米，而加，未被作物吸收的氮量显著增加，而优化施氮比传节氮潜力和氮肥利用率的提升略低于后者。两试验２统施氮的氮素盈余（Ｎ４８８８ｋｇ／ｈｍ）、土壤氮残点的产量结果显示，对照处理的产量长武点比梨树２留（Ｎ２２４５ｋｇ／ｈｍ）和氮表观损失（Ｎ２６４３２点高４１ｔ／ｈｍ，传统和优化施氮处理的产量长武点２ｋｇ／ｈｍ）均降低。可见，农民传统施氮处理导致的２比梨树点增加了约１２ｔ／ｈｍ。导致区域产量差异氮肥过量投入，不仅不能促进作物的吸氮量，且增加的部分因素可能有：１）长武点种植密度比梨树点增了氮肥的残留及损失风险。长武点的表观氮损失２２加了１５０００ｐｌａｎｔ／ｈｍ，耕作栽培上可通过稳定氮肥中，除了Ｎ１５２３ｋｇ／ｈｍ的氨挥发损失外，其余氮用量并结合适量增加密度达到增产增效的目的。损失（如淋洗、硝化、反硝化等）为Ｎ５２８６［２１－２２］ｋｇ／ｈｍ２，氨挥发占表观氮损失的１５％３０％；梨树２）以往研究表明，地膜覆盖能够改善土壤微点氮素表观损失中，其余氮损失为Ｎ１０３８环境，贮水保墒，提高作物产量及水分、养分利用效２率。与梨树点相比，长武点采取的半膜覆盖技术为ｋｇ／ｈｍ，氨挥发占表观氮损失的５４％７５％。因此，两试验点的氨挥发均是氮肥表观损失的主要途径之玉米生长提供了优越的水热条件，此外长武点春玉一。此外，０—１ｍ土层中施氮处理的氮残留结果显米生育期降水量也高出梨树点１６０ｍｍ。可见，除了２示，长武点氮残留为Ｎ６５８７ｋｇ／ｈｍ，梨树点为Ｎ施肥增产的效应外，田间管理及土壤气候等因素对２９４１３９ｋｇ／ｈｍ。随春玉米收获后，残留氮在约６个作物产量潜力的实现起到不可忽视的作用。月的休闲期间将面临一定程度的淋洗和硝化／反硝化３２玉米季的氮肥氨挥发损失特征损失的风险，部分残留氮将不能被下一季作物吸收利ＤＴＭ法监测的春玉米氨挥发动态表明，长武和用。两试验点土壤氮素表观矿化量存在显著差异，长２梨树点在追肥期不同施氮处理下氨挥发速率高峰期武点氮矿化量为Ｎ９７ｋｇ／ｈｍ，远高于梨树点Ｎ１６２２分别出现在第３ｄ［Ｎ１４０１６５ｇ／（ｈｍ·ｈ）］及第ｋｇ／ｈｍ的氮矿化量，在一定程度上反映了土壤、气２５ｄ［Ｎ１００４００ｇ／（ｈｍ·ｈ）］。氨挥发不仅受氮候、耕作等环境条件对土壤供氮能力的影响。素形态及施氮量的影响，与温度、降水等环境因素也３讨论与结论有密切关系。梨树点追肥后的第２ｄ和３ｄ分别降３１氮肥的玉米产量效应与节氮潜力雨６ｍｍ及１０ｍｍ，从而促进了氨挥发的产生；与梨与传统施氮相比，长武和梨树点的优化施氮处树点降雨对氨挥发的影响结果不同，ＳａｎｚＣｏｂｅｎａ ３期李欠欠，等：传统和优化施氮对春玉米产量、氨挥发及氮平衡的影响５７７表４不同施肥处理下长武和梨树春玉米田间氮的表观平衡Ｔａｂｌｅ４ＡｐｐａｒｅｎｔＮｂａｌａｎｃｅｉｎｓｏｉｌｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｓｙｓｔｅｍａｔＣｈａｎｇｗｕａｎｄＬｉｓｈｕｓｉｔｅｓ地点Ｓｉｔｅ项目ＩｔｅｍＮ０优化Ｎｃｏｎ传统Ｎｏｐｔ长武２氮输入Ｎｉｎｐｕｔ（ｋｇ／ｈｍ）（Ａ）Ｃｈａｎｇｗｕｃｏｕｎｔｙ土壤播前ＮｍｉｎＩｎｉｔｉａｌｓｏｉｌＮｍｉｎ（ａ）５０５０５０施氮量ＡｐｐｌｉｅｄＮ（ｂ）０２５０２００氮矿化Ｎｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ（ｃ）９７９７９７２氮输出Ｎｏｕｔｐｕｔ（ｋｇ／ｈｍ）（Ｂ）作物吸氮量ＰｌａｎｔＮｕｐｔａｋｅ（ｄ）１１８２０９２０７２氮盈余Ｎｓｕｒｐｌｕｓ（ｋｇ／ｈｍ）（Ｃ，Ａ－Ｂ）２９１８８１４０土壤残留ＮｍｉｎＲｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌＮｍｉｎ（ｅ）２９８７６５表观氮损失ＡｐｐａｒｅｎｔＮｌｏｓｓ（ｆ，Ｃ－ｅ）０１０１７５ＮＨ３挥发ＮＨ３ｅｍｉｓｓｉｏｎ（ｇ）０１５２３其他氮损失ＯｔｈｅｒＮｌｏｓｓ（ｈ，ｆ－ｇ）０８６５２梨树２氮输入Ｎｉｎｐｕｔ（ｋｇ／ｈｍ）（Ａ）Ｌｉｓｈｕｃｏｕｎｔｙ土壤播前ＮｍｉｎＩｎｉｔｉａｌｓｏｉｌＮｍｉｎ（ａ）６３６３６３施氮量ＡｐｐｌｉｅｄＮ（ｂ）０３００２００氮矿化Ｎｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ（ｃ）１６１６１６２氮输出Ｎｏｕｔｐｕｔ（ｋｇ／ｈｍ）（Ｂ）作物吸氮量ＰｌａｎｔＮｕｐｔａｋｅ（ｄ）５７１５７１４５２氮盈余Ｎｓｕｒｐｌｕｓ（ｋｇ／ｈｍ）（Ｃ，Ａ－Ｂ）２２２２２１３４土壤残留ＮｍｉｎＲｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌＮｍｉｎ（ｅ）２２１３９９４表观氮损失ＡｐｐａｒｅｎｔＮｌｏｓｓ（ｆ，Ｃ－ｅ）０８３４０ＮＨ３挥发ＮＨ３ｅｍｉｓｓｉｏｎ（ｇ）０４５３０其他氮损失ＯｔｈｅｒＮｌｏｓｓ（ｈ，ｆ－ｇ）０３８１０注（Ｎｏｔｅ）：氮矿化＝（对照区吸氮量－播前对照区０—１ｍ土壤无机氮量＋收获后对照区０—１ｍ土壤无机氮残留量）Ｎｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ＝Ｎｕｐｔａｋｅｆｒｏｍｃｏｎｔｒｏｌｉｎｉｔｉａｌ０－１ｍｓｏｉｌＮｍｉｎｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ＋ｒｅｓｉｄｕａｌ０－１ｍｓｏｉｌＮｍｉｎｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ［２２］等在裸土上通过灌溉模拟降雨的试验结果表明，两点累积挥发量约占追施氮肥的１６％２２％。与［９］施肥后立即降水３ｍｍ能促进氨挥发损失，而７苏芳等采用风洞法连续２年监测华北平原夏玉米２１４ｍｍ的降水能显著减少８４％的氨挥发。这种结追肥期的氨挥发（Ｎ４７６６ｋｇ／ｈｍ，占追施尿素的果的差异可能是因为，降雨前梨树点土壤表层干燥２３％３３％）相比，两试验点春玉米体系的氨挥发［１１］使尿素颗粒无法溶解，以及降雨发生后玉米叶片对潜力略低。两试验点氨挥发高于纪玉刚等采用２雨水的拦截作用减少了到达土壤表层的降雨量和降通气法对春玉米的研究结果（氨挥发Ｎ１１ｋｇ／ｈｍ，雨后的温度（２３℃），有利于氨挥发有关；此外，施肥约占追施尿素的７％）。一周后的降雨均使两个试验点的氨挥发大大降低，３３氮素优化对土壤－玉米体系氮素平衡的影响表明氨挥发不仅与降雨量有关，也受降雨时间的通过对不同施氮处理长武和梨树点春玉米田间影响。氮的表观平衡研究显示，两试验点土壤氮素表观矿ＤＴＭ法结合气象因子（风速）校正后，长武点追化量存在显著差异，与长武点氮素表观矿化量Ｎ９７２２２肥期氨挥发累积量为Ｎ１４６２３２ｋｇ／ｈｍ，梨树ｋｇ／ｈｍ相比，梨树点仅为Ｎ１６ｋｇ／ｈｍ，与高强２［２３］点追肥期氨挥发累积量为Ｎ３０７４５３ｋｇ／ｈｍ，等在吉林研究的春玉米的表观氮矿化量（Ｎ１３ ５７８植物营养与肥料学报２１卷２４ｋｇ／ｈｍ２）的结果相当。氮素盈余量与氮肥投入量Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００７，１３（６）：９９８－１００５［８］李贵桐，李保国，陈德立．大面积冬小麦夏玉米农田土壤的紧密相关，与优化施氮处理相比，传统施氮的氮素盈氨挥发［Ｊ］．华北农学报，２００２，１７（１）：７６－８１２余量提高了Ｎ４８８８ｋｇ／ｈｍ。收获后大量氮素残ＬｉＧＴ，ＬｉＢＧ，ＣｈｅｎＤＬ．Ａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｒｏｍｌａｒｇｅ留于０—１ｍ土层，尤其是梨树点的传统施氮处理的ｆｉｅｌｄｐｌａｎｔｅｄｗｉｔｈｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔａｎｄｓｕｍｍｅｒｍａｉｚｅ［Ｊ］．Ａｃｔａ２氮素残留达Ｎ１３９ｋｇ／ｈｍ。研究表明，春玉米收获ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅＢｏｒｅａｌｉＳｉｎｉｃａ，２００２，１７（１）：７６－８１后，残留在土壤中的氮素也将面临损失风险，尤其是［９］苏芳，丁新泉，高志岭，等．华北平原冬小麦－夏玉米轮作体当土壤氮残留超过Ｎ１００ｋｇ／ｈｍ２时［２３－２４］。传统施系氮肥的氨挥发［Ｊ］．中国环境科学，２００７，２７（３）：４０９２－４１３氮处理也导致了当季作物约Ｎ８０１００ｋｇ／ｈｍ的ＳｕＦ，ＤｉｎｇＸＱ，ＧａｏＺＬｅｔａｌ．Ａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｒｏｍ氮素损失，除了氨挥发损失，淋洗和硝化／反硝化等ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｓｕｍｍｅｒｍａｉｚｅｒｏｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ也是氮肥的重要损失途径。以往研究表明，淋洗是ｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｌａｉｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，［１８－１９］玉米体系氮损失的主要途径之一。２００７，２７（３）：４０９－４１３综合以上分析，长武和梨树点春玉米生产中农［１０］张玉铭，胡春胜，董文旭．华北太行山前平原农田氨挥发损失［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００５，１１（３）：４１７－４１９民传统施氮量偏高，氮肥增产效应不明显，优化潜力ＺｈａｎｇＹＭ，ＨｕＣＳ，ＤｏｎｇＷＸ．Ａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｒｏｍ高达２０％３３％。与优化施氮处理相比，传统施氮ｗｈｅａｔｍａｉｚｅｒｏｔａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｉｎｔｈｅｐｉｅｄｍｏｎｔｏｆＴａｉｈａｎｇ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ的氮肥利用率降低了约１０个百分点，导致土壤中约ＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００５，１１（３）：４１７－４１９２Ｎ９０１４０ｋｇ／ｈｍ的残留无机氮，增加了当季氮肥［１１］纪玉刚，孙静文，周卫，等．东北黑土玉米单作体系氨挥发的环境损失风险，其中氨挥发损失Ｎ１５４５特征研究［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００９，１５（５）：１０４４２２－１０５０ｋｇ／ｈｍ，其他损失Ｎ３８８６ｋｇ／ｈｍ。ＪｉＹＧ，ＳｕｎＪＷ，ＺｈｏｕＷｅｉｅｔａｌ．Ｉｎｓｉｔｕｓｔｕｄｙｏｆａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｒｏｍｂｌａｃｋｓｏｉｌｗｉｔｈｍａｉｚｅｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．参考文献：ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，１５（５）：１０４４［１］中国农业年鉴编辑委员会．中国农业年鉴［Ｍ］．北京：中国农－１０５０业出版社，２００４［１２］王连君，刘中军，王继红．"土玉米农田生态系统氮磷配施ＥｄｉｔｏｒｉａｌＣｏｍｍｉｔｔｅｅｏｆＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＹｅａｒｂｏｏｋ．Ｃｈｉｎａ氨挥发规律［Ｊ］．东北林业大学学报，２００９，３７（７）：８７－９０ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｙｅａｒｂｏｏｋ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｎｇＬＪ，ＬｉｕＺＪ，ＷａｎｇＪＨ．ＡｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｒｎＰｒｅｓｓ，２００４ｆａｒｍｌａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄ［２］朱兆良．农田中氮肥的损失与对策［Ｊ］．土壤与环境，２０００，９ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｂｌａｃｋｓｏｉｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙ（１）：１－６Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００９，３７（７）：８７－９０ＺｈｕＺＬ．ＬｏｓｓｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒＮｆｒｏｍｐｌａｎｔｓｓｏｉｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅ［１３］ＲｏｅｌｃｋｅＭ，ＬｉＳＸ，ＴｉａｎＸＨｅｔａｌ．Ｉｎｓｉｔｕｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆｓｔｒａｔｅｇｉｅｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｉｔｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＳｏｉｌａｎｄａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｒｏｍＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｌｏｅｓｓｓｏｉｌｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０００，９（１）：１－６［Ｊ］．ＮｕｔｒｉｅｎｔＣｙｃｌｉｎｇｉｎＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，２００２，６２：７３－８８［３］ＣｕｉＳＨ，ＳｈｉＹＡ，ＧｒｏｆｆｍａｎＰＭｅｔａｌ．Ｃｅｎｔｅｎｎｉａｌｓｃａｌｅａｎａｌｙｓｉｓ［１４］王朝辉，刘学军，巨晓棠，张福锁．田间土壤氨挥发的原位ｏｆｔｈｅｃｒｅａｔｉｏｎａｎｄｆａｔｅｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎＣｈｉｎａ（１９１０－２０１０）测定－通气法［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００２，８（２）：２０５［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅ－２０９ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，２０１３，１１０：２０５２－２０５７ＷａｎｇＺＨ，ＬｉｕＸＪ，ＪｕＸＴ，ＺｈａｎｇＦＳ．Ｆｉｅｌｄｉｎｓｉｔｕ［４］ＧａｌｌｏｗａｙＪＮ，ＴｏｗｎｓｅｎｄＡＲ，ＥｒｉｓｍａｎＪＷｅｔａｌ．Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｆｒｏｍｓｏｉｌ：Ｖｅｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｃｙｃｌｅ：Ｒｅｃｅｎｔｔｒｅｎｄｓ，ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ，ａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００２，８（２）：２０５－ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，３２０：８８８－８９２２０９［５］ＬｉｕＸＪ，ＤｕａｎＬ，ＭｏＪＭｅｔａｌ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｉｔｓ［１５］ＰａｃｈｏｌｓｋｉＡ，ＣａｉＧＸ，ＦａｎＸＨｅｔａｌ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｉｍｐａｃｔｉｎＣｈｉｎａ：Ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｆｔｅｒｕｒｅａＰｏｌｌｕｔｉｏｎ，２０１１，１５９：２２５１－２２６４ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔ［６］ＳｕｔｔｏｎＭＡ，ＯｅｎｅｍａＯ，ＥｒｉｓｍａｎＪＷｅｔａｌ．ＴｏｏｍｕｃｈｏｆａｇｏｏｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，２００８，１７１：３６１－３６９ｔｈｉｎｇ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２０１１，４７２：１５９－１６１［１６］ＰａｃｈｏｌｓｋｉＡ，ＣａｉＧＸ，ＮｉｅｄｅｒＲｅｔａｌ．Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａｓｉｍｐｌｅ［７］李宗新，董树亭，王空军，等．不同肥料运筹对夏玉米田间土ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇａｍｍｏｎｉａｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ壤氮素淋溶与氨挥发影响的原位研究［Ｊ］．植物营养与肥料ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．学报，２００７，１３（６）：９９８－１００５ＮｕｔｒｉｅｎｔＣｙｃｌｉｎｇｉｎＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，２００６，７４：２５９－２７３ＬｉＺＸ，ＤｏｎｇＳＴ，ＷａｎｇＫＪｅｔａｌ．Ｉｎｓｉｔｕｓｔｕｄｙｏｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ［１７］ＧｅｒｉｃｋｅＤ，ＰａｃｈｏｌｓｋｉＡ，ＫａｇｅＨ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆａｍｍｏｎｉａｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｓｕｍｍｅｒｍａｉｚｅｏｎｓｏｉｌｎｉｔｒｏｇｅｎｅｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎｍｕｌｔｉｐｌｏｔｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１１，１０８：１６４－１７３ ３期李欠欠，等：传统和优化施氮对春玉米产量、氨挥发及氮平衡的影响５７９［１８］ＬｉｕＸＪ，ＪｕＸＴ，ＺｈａｎｇＦＳｅｔａｌ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄ［２２］ＳａｎｚＣｏｂｅｎａＡ，ＭｉｓｓｅｌｂｒｏｏｋＴ，ＣａｍｐＶ，ＶａｌｌｅｊｏＡ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｂｕｄｇｅｔｓｉｎａｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｍａｉｚｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈｗａｔｅｒａｄｄｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｕｒｅａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒＮＢＰＴｏｎｔｈｅａｂａｔｅｍｅｎｔｏｆＣｈｉｎａＰｌａｉｎ［Ｊ］．ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００３，８３：１１１－１２４ａｍｍｏｎｉａｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｓｕｒｆａｃｅａｐｐｌｉｅｄｕｒｅａ［Ｊ］．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ［１９］ＪｕＸＴ，ＸｉｎｇＧＸ，ＣｈｅｎＸＰｅｔａｌ．ＲｅｄｕｃｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｉｓｋＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１１，４５：１５１７－１５２４ｂｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇＮｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｉｎｔｅｎｓｉｖｅＣｈｉｎｅｓｅａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ［２３］高强，蔡红光，黄立华，等．吉林省半干旱地区春玉米连作ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆ体系氮素平衡研究［Ｊ］．西北农林科技大学学报（自然科学ｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，２００９，１０６：３０４１－３０４６版），２００９，３７（８）：１２７－１３２［２０］李建奇．地膜覆盖对春玉米产量、品质的影响机理研究［Ｊ］．ＧａｏＱ，ＣａｉＨＧ，ＨｕａｎｇＬＨｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｓｏｉｌｎｉｔｒｏｇｅｎ玉米科学，２００８，１６（５）：８７－９２，９７ｂａｌａｎｃｅｏｆｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｉｎｓｅｍｉａｒｉｄａｒｅａｏｆＬｉＪＱ．ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｐｌａｓｔｉｃｓｆｉｌｍＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｍｕｌｃｈｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｓｅｅｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅ［Ｊ］．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２００９，３７（８）：１２７－１３２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｉｚｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００８，１６（５）：８７－９２，９７［２４］蔡红光，米国华，陈范骏，等．东北春玉米连作体系中土壤［２１］宋淑亚，刘文兆，王俊，等．覆盖方式对玉米农田土壤水分、氮矿化、残留特征及氮素平衡［Ｊ］．植物营养与肥料学报，作物产量及水分利用效率的影响［Ｊ］．水土保持研究，２０１２，２０１０，１６（５）：１１４４－１１５２１９（２）：２１０－２１７ＣａｉＨＧ，ＭｉＧＨ，ＣｈｅｎＦＪｅｔａｌ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎＳｏｎｇＳＹ，ＬｉｕＷＺ，ＷａｎｇＪｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｕｌｃｈｉｎｇｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｉｄｕａｌｉｎｔｈｅｓｏｉｌａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｂａｌａｎｃｅｉｎｔｈｅｍｏｄｅｓｏｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｗａｔｅｒｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｐｒｉｎｇｍａｉｚｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａｃｏｒｎｆｉｅｌｄｓ［Ｊ］．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２０１２，［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１０，１６（５）：１１４４１９（２）：２１０－２１７－１１５２