尿素硝酸銨溶液對春玉米產(chǎn)量、氮素吸收及氮素去向的影響

尿素硝酸銨溶液對春玉米產(chǎn)量、氮素吸收及氮素去向的影響增施氮肥對提高作物產(chǎn)量及提高農(nóng)民經(jīng)濟收益起到了不可替代的作用。近年,我國農(nóng)田氮肥用量達(dá)到2790萬噸,尿素的使用量占其中約60%以上。而美國近40年來所用氮肥品種,均以液體氮肥為主,約占其所用氮肥總量的65%,其中尿素硝酸銨溶液（UAN）約占一半。UAN的加工工藝中減少了生產(chǎn)尿素顆粒、硝酸銨顆粒的蒸發(fā)和濃縮的工序,其生產(chǎn)過程節(jié)省能源,并降低了生產(chǎn)成本,逐漸成為氮肥的主要發(fā)展方向。然而,尿素硝酸銨溶液在我國的發(fā)展屬于起步階段,其在玉米上的應(yīng)用效果及土壤中的去向尚不清楚。因此本論文采用田間試驗、¹⁵N微區(qū)試驗和室內(nèi)培養(yǎng)試驗相結(jié)合的方式,系統(tǒng)地研究了尿素硝酸銨溶液在春玉米上的施用效果、養(yǎng)分的吸收和利用情況及氮素?fù)]發(fā)情況,為將來在東北玉米上的大面積應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。主要研究結(jié)果如下:1、施用尿素硝酸銨溶液可增加玉米產(chǎn)量,提高植株地上部氮素吸收量以及氮肥利用率,降低土壤中肥料氮殘留量,減少玉米生育期內(nèi)氨揮發(fā)損失,優(yōu)化氮素平衡。在2015年的干旱年份,與尿素相比,尿素硝酸銨溶液一次性施用和分次施用產(chǎn)量增幅分別為6.1%、3.6%,植物吸氮量分別增加10.2kg/hm2、10.9kg/hm2,土壤氮素殘留量分別降低18.8%、9.9%,氨揮發(fā)損失分別降低18.2%、11.0%;在2016年氣候較為濕潤的條件下,一次性施肥之間產(chǎn)量無差異,分次施用產(chǎn)量增幅為7.5%,植物吸氮量分別增加2.3kg/hm2、26.0kg/hm2,土壤氮素殘留量分別降低14.5%、20.9%,氨揮發(fā)損失分別降低4.5%、8.1%;兩年間的干物質(zhì)積累量表現(xiàn)出與產(chǎn)量相同的趨勢;與尿素相比,尿素硝酸銨溶液的氮素利用率可提高4.9-11.1個百分點;可降低氮肥表觀殘留率4.6個百分點、降低氮肥表觀損失率4.2個百分點。相同用量和施用方式下,黑土區(qū)玉米施用尿素硝銨溶液可獲得與尿素一致甚至更高的產(chǎn)量和氮素吸收量,同時土壤氮素殘留和盈余較少,氮素利用率明顯較高,并可獲得較好的環(huán)境效應(yīng)。2、應(yīng)用¹⁵N微區(qū)試驗結(jié)果表明,與尿素相比,在春玉米上尿素硝酸銨溶液的利用率及在各部位氮素的分配均相對較高。尿素的利用率為38.3%;尿素硝酸銨溶液的利用率為45.1%,其中尿素硝酸銨溶液中尿素態(tài)氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和硝酸銨的利用率分別為:22.1%、12.1%、10.8%、23.0%。¹⁵N標(biāo)記尿素在莖稈、葉片、籽粒中的分布比例分別為3.2%、7.1%和27.3%;¹⁵N標(biāo)記尿素硝酸銨溶液在莖稈、葉片、籽粒中的分布比例分別為4.4%、9.3%、31.4%,明顯高于尿素。尿素硝酸銨溶液中尿素態(tài)氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和硝酸銨在莖稈中的分配分別為4.1%、4.6%、5.2%、5.2%;在葉片中的分配分別為9.2%、8.6%、10.8%、10.7%;在籽粒中的分配分別為29.5%、36.4%、28.4%、31.5%。3、尿素及尿素硝酸銨溶液的氨揮發(fā)特性均同時受土壤類型及土壤水分狀況影響。試驗結(jié)果表明,土壤相同水分的條件下,尿素硝酸銨溶液在黑鈣土、黑土、白漿土中的氨揮發(fā)速率和氨揮發(fā)累積量均低于等氮量顆粒尿素,氨揮發(fā)累積量分別降低24.7%、38.2%、26.3%。在黑土和黑鈣土中尿素硝酸銨溶液的氨揮發(fā)損失情況表現(xiàn)為低含水量高于高含水量,氨揮發(fā)累積量分別高42.5%和29.7%,但在白漿土中,兩種含水量的氨揮發(fā)累積量無明顯差異;尿素硝酸銨溶液在三種不同土壤類型中的氨揮發(fā)速率及