施氮和豌豆/玉米间作对土壤无机氮时空分布的影响

为探明甘肃河西走廊绿洲灌区豌豆/玉米间作体系土壤无机氮时空分布现状和过量施用氮肥对环境的影响,2011年在田间试验条件下,采用土钻法采集土壤剖面样品,采用CaCl2溶液浸提、流动分析仪测定土壤无机氮含量的方法,研究了不同氮水平[0kg(N)·hm-2、75kg(N)·hm-2、150kg(N)·hm-2、300kg(N)·hm-2、450kg(N)·hm-2]下豌豆/玉米间作体系土壤无机氮时空分布规律。结果表明:作物整个生育期内,灌漠土无机氮以硝态氮为主,其含量是铵态氮的7.55倍。在玉米整个生育期内,与不施氮相比,75kg(N)·hm-2、150kg(N)·hm-2、300kg(N)·hm-2和450kg(N)·hm-2处理的土壤硝态氮含量分别增加29.7%、67.5%、88.2%和134.3%。与豌豆收获期相比,在玉米收获时土壤硝态氮含量平均降低44.2%。间作豌豆和间作玉米分别比对应的单作在0~120cm土层硝态氮含量降低6.1%和5.1%。豌豆/玉米间作体系土壤无机氮累积量在不同施氮量和不同生育时期都是表层(0~20cm)最高。豌豆收获后,0~60cm土层土壤无机氮累积量间作豌豆和间作玉米分别比相应单作降低4.9%和1.9%,60~120cm土层降低10.8%和9.2%;玉米收获后0~60cm土层平均降低28.2%和9.4%,60~120cm土层平均降低23.5%和12.5%。土壤无机氮残留量间作豌豆比单作豌豆在0~60cm土层降低4.9%,60~120cm降低10.9%。因此,施用氮肥显著增加了土壤无机氮含量和累积量,且主要影响土壤硝态氮。过量的氮肥投入会因作物不能及时全部吸收而被大水漫灌和降雨等途径淋洗到土壤深层,造成氮肥损失和农田环境污染。间作能显著降低土壤无机氮浓度和累积量,特别在作物生长后期对土壤无机氮累积的降低作用更加明显。