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氮素形态与土壤类型和作物生长条件的适应性

作者:    点击数:     发表时间:2014-10-17 03:51
  

黏重土壤在土壤温度比较高的情况下,因为尿素不会发生反硝化作用而带来氮素损失,所以尿素态氮可能是黏重土壤比较好的氮源。黏质土壤通常都是碱性土壤,氨气的挥发性也更强,在这样的条件下,NH3:NH4OH→[NH3(gas)+H2O]平衡右移产生氨气。在砂质土壤上,硝态氮可能比尿素更适宜,因为尿酶活化时产生较高的pH值可能会使氨浓度增高产生毒害。砂质土壤的持水量较低,CEC也较低。较高的CEC的土壤能吸附尿素水解产生的氨,从而保证氨不破坏作物根系。


    考虑氮素形态及其反应产物以及其在各种土壤类型中的行为,是理解一种氮肥形态对作物有益还是有毒害作用的基础。Haynes(1990)做过一个田间试验,比较了来自硫酸铵、尿素、硝酸钙几种肥料的铵态氮、尿素态氮和硝态氮在滴头下湿润土体中的移动和转化的情况。在一个灌溉施肥周期(滴水速率2L/h),施进去的铵盐聚  集在滴头正下方土壤的10cm土体中,几乎没有侧向移动。与此对照,因为尿素和硝态氮在土壤中的移动性更强,尿素和硝态氮在滴头下的整个土体中均匀分布,并在以滴头为中心,半径15cm的范围内发生侧向移动。尿素态氮比硫酸铵的铵态氮更容易转化为硝态氮。Haynes(1990)发现,滴头下土体中积累的大量的铵有可能会减缓硝化作用。这说明,在这种情况下,作物根系可能只能吸收铵态氮而不是硝态氮,从而给植物生理和作物根系生长带来影响。因为都转化为硝态氮,所以,应用硫酸铵和尿素进行灌溉施肥都会引起湿润土体的酸化。施用硫酸铵处理的土壤,酸化发生在20cm土体中。但是,因为尿素在土壤中的移动性更强,在2L/h的滴头流量下,土壤酸化在深到40cm的土壤中都有发生。这样的深层土壤的酸化很难修复,同时,在非石灰性土壤上,可以减轻铝的毒害。如果将滴头流量从2L/h提高到4L/h的话,尿素在土壤表面的侧向移动更严重,从而,土壤酸化也只发生在表土(0~20cm)土体中。


    根据当地不同的土壤类型、作物品种和气候条件,选择适宜的氮肥品种,是农民和肥料经销商应该作出的重要的决策。举例来说,用含有碳酸氢根离子的灌溉水在石灰性土壤上施用与Haynes(1990)相同的肥料,可以获得同样的氮肥施肥效应,但碱性高的条件下可以阻止土壤pH值的剧烈变化。


    在果园里实施灌溉施肥,滴水管线多年都保持在同样的位置。土壤和植物几年里都一直会受到同类型的灌溉施肥的影响,氮素对土壤和作物根系的影响会不断累积并产生毒害。Zhang等(1996)研究了氮肥施用方法对种植在排水不畅土壤、嫁接在酸橙(CitrusaurantiumLush)上的白什葡萄柚(WhiteMarshgrapefruit)的根系分布和矿质元素浓度的影响。在0~15cm土壤深度,撒施N112kg(/hm2·y)的处理比通过灌溉施肥施用等量肥料的处理,作物根系显著更密。在灌溉施肥条件下,60cm土层中总的根系中,超过75%的根系分布在0~15cm土层,低于10%的根系分布在30~60cm土层中。滴头附近的根系更密。灌溉施肥施用氮肥处理的作物根系中的氮浓度比表面撒施等量氮肥和不施氮肥处理要高。这样的研究结果支持这样一个观点,即灌溉施肥施用的肥料浓度影响作物的根形态。精确地对土壤中每种氮肥形态进行准确定位的研究没有实际价值,因为根系只分布在合适的土壤深度并吸收速效氮素养分。


节选于《灌溉施肥:水肥高效应用技术》


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