农业资源与环境学报

作者：吕金岭,高燕哺,骆晓声,郭战玲,李太魁

单位：河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,农业农村部原阳农业环境与耕地保育科学观测实验站, 河南 新乡 453500,河南省农业生态环境重点实验室, 郑州 450002,河南省生态环境监测中心, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,农业农村部原阳农业环境与耕地保育科学观测实验站, 河南 新乡 453500,河南省农业生态环境重点实验室, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,农业农村部原阳农业环境与耕地保育科学观测实验站, 河南 新乡 453500,河南省农业生态环境重点实验室, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,农业农村部原阳农业环境与耕地保育科学观测实验站, 河南 新乡 453500,河南省农业生态环境重点实验室, 郑州 450002

关键词：砂姜黑土,氮素运移,极端降雨,15N标记,麦玉轮作,

基金：河南省农业科学院杰出青年基金项目（2023JQ04）；国家自然科学基金项目（41807098）；河南省重大科技专项（221100110700）；河南省科技攻关项目（232102110016）

砂姜黑土是黄淮海地区的一类典型农田土壤，由于存在明显的砂姜层以及易产生多发性裂隙，砂姜黑土的氮素迁移分布存在不确定性。鉴于此，本研究设置CK（无氮磷钾肥）、TR（传统高氮）、OPT（优化施氮）和ZOPT（再优化施氮）4个处理，采用剖面取样和同位素示踪方法，探究砂姜黑土麦玉轮作氮素运移规律及作物吸收利用率。结果显示，长期施肥条件下，砂姜黑土NO-3-N残留量主要集中在0~20 cm土层，其次为50~60 cm土层，120 cm以下NO-3-N残留量低且变化不显著；从3季取样来看，不同施氮处理 NO-3-N残留量主要在 0~20 cm和 40~60 cm层，20~40 cm层最低。其中第 1季（玉米季）不同处理当季 15N残留量主要集中在 0~20 cm土层，其余土层较低；第2季（小麦季）0~20 cm土层 15N残留量增加显著，其余土层增幅较小；第3季（玉米季）由于极端降雨的影响，0~20 cm土层 15N占比下降，15N残留量占比由第2季的71.0%~83.0%降低至52.3%~56.5%，20~60 cm土层 15N残留量增幅明显，80~100 cm土层有小幅上升。各处理三季作物产量无显著差异（P>0.05），而 15N利用效率表现为ZOPT>OPT>TR，说明190 kg·hm-2施氮量可满足砂姜黑土当季麦玉轮作氮素需求。除此之外，不同处理 3季平均氮素损失在 31.8%~36.4%之间，其中 TR处理最高，ZOPT处理最低。研究表明，砂姜黑土常规气象条件下化肥氮主要以作物吸收和土壤残留为主，而极端降雨条件下，化肥氮主要以环境损失为主，淋溶不是当季化肥氮的主要损失途径。

来源：2025年第4期

《农业资源与环境学报》期刊编辑部

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