东北三省典型春玉米土壤剖面氮库变化及平衡特征

摘要：

[目的]研究了东北三省典型春玉米种植区在0-90 cm土壤剖面土壤氮素的变化及平衡特征,试图了解东北三省典型春玉米种植区传统农民习惯施肥措施下土壤氮素的固持潜力.[方法]于2012年春玉米全生育期定点跟踪了黑龙江、吉林和辽宁省各1 7户,总计51户农民习惯处理,测定了0-30、30-60、60-90 cm土层中全氮(TN)、矿质氮(NO3-N、NH4-N)、颗粒有机氮(PON)、微生物生物量氮(SMBN)和可溶性有机氮(DON)以及春玉米产量,并计算了春玉米播种前和收获后的氮素平衡.[结果]黑龙江、吉林、辽宁典型春玉米种植区0-90 cm整个土壤剖面TN储量分别为357.9、286.9、218.1 kg·hm-2,且各省土壤TN储量平均值均达显著性水平(P＜0.05).黑龙江、吉林、辽宁0-30 cm表层土壤TN含量平均值分别为1.4、1.0、0.7 g·kg-1,且各省TN含量均达显著性水平(P＜0.05);在30-60 cm、60-90 cm土层TN含量平均值分别为0.9、0.6、0.4g·kg-1和0.6、0.4、0.3g·kg-1,黑龙江各土层土壤剖面TN含量平均值显著高于辽宁(P＜0.05).0-30 cm土层中,随着纬度的降低,黑龙江、吉林、辽宁三省PON、PON/TN、SMBN/TN呈增加趋势,而SMBN含量则呈降低趋势,PON、PON/TN和SMBN含量平均值三省间均达显著水平(P＜0.05),黑龙江与辽宁SMBN/TN平均值达显著水平(P＜0.05);在30-60 cm土层,黑龙江、吉林和辽宁PON/TN随着纬度的降低而升高,且三省间PON/TN平均值达显著水平(P＜0.05),黑龙江PON显著低于吉林、辽宁两省(P＜0.05),黑龙江DON显著高于吉林和辽宁,吉林DON/TN平均值显著低于辽宁(P＜0.05);在60-90 cm土层,吉林SMBN、SMBN/TN的平均值显著高于黑龙江、辽宁(P＜0.05),黑龙江DON/TN平均值显著低于吉林、辽宁(P＜0.05).各省土壤全氮及各活性氮库随着土层深度的增加总体呈下降趋势.0-30 cm土层,辽宁NO3-N含量平均值显著低于黑龙江、吉林(P＜0.05);在30-60 cm、60-90 cm土层吉林NO3-N含量平均值显著高于黑龙江、辽宁(P＜0.05).吉林施肥量最高,因此吉林氮素平衡显著高于黑龙江、辽宁(P＜0.05),且吉林表现为氮素盈余,黑龙江和辽宁基本上处于氮素平衡状态.2012年黑龙江、吉林、辽宁玉米产量平均值分别为11.9、11.3和10.8t·hm-2,黑龙江玉米产量显著高于吉林、辽宁(P＜0.05). [结论]东北三省间土壤活性氮库消长规律与土壤全氮并不完全一致,东北三省产量维持在11 t·hm-2左右,吉林省典型春玉米种植区氮素危害环境的风险较大.

关键词：氮储量、活性氮库、氮平衡、土壤剖面、东北三省、春玉米

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分类号：X513;S153.6;S513

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家高技术研究发展计划（863计划）;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项

在线出版日期：2016-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：885-895