河北农业科学

1988, (04) 43-46+14

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测定玉米植株和土壤对肥料氮回收率的~(15)N微区设计

曾汉庭;

摘要(Abstract):

将~(15)N 稳定性同位素用于较大田间试验小区内的小区或微区可减少测定植物和土壤对氮肥(FN)吸收利用所需的投资。本研究的目的是为了评价对于玉米的微区设计,包括确定最大植株取样区域。氮素以(NH_4)_2SO_4的形式于1982和1983年分别在Webster 粘壤土(混合细壤,中湿典型薄层潮软土类)和 Mt carroll 砂壤土(混合细粉砂土,中湿软土性薄层潮淋溶土类),以200和150公斤 N/公顷两种用量施于长9米,宽6米的玉米小区内。富集的~(15)N 施用在长2.29米、宽1.52米的微区内,每年的微区设在大区相对一半的区域内。这就能够分别测定植物和土壤对 FN 的利用率以及两年施用氮肥的残效。每一微区以一纵行为中心行,由相邻的两行接界。这样,中心行距微区每一边0.76米,相邻行位于区的两边。为了保证混合和均匀分配,用注射器将标记 N 溶液注射到方格内0.08米深处,每一注射点相距0.19米。成熟时从微区内外的各个部位取籽粒、茎秆样品及0.4米深的土壤样品,测定肥料 N 所占的百分数。结果表明,这种微区设计提供了在距微区端点至少0.38米处的中行取植物样和在微区中心长1.14米,宽0.76米的区域内取土样时玉米利用 FN 的可靠数据。两个边行植株中 FN 测定结果表明,用0.76米宽的微区并不总能够提供可靠的 FN 数据。在研究中必须直接测定植株和土壤中来源于肥料 N(FN),为此应用稳实性同位素~(15)N 标记肥料的场合变得日益重要。然而,一个主要弊端是田间小区中所需同位素的投资高。在测定土壤对肥料 N(FN)秘用的研究中尤其是这样。由于大量土壤 N对 FN 的稀释而使得需要应用具有较高~(15)N 丰度的肥料。减少~(15N)投资的方法之一是将标记的 N 只施用在大田小区中的小区或微区内。从微区中取的植物和土壤样品提供关于植株和土壤吸收利用 FN 的信息。用于测定干物质产量的大多数样品可以在大区中取得,而大区中自然丰度 N 肥施用量与小区中相等。Johnson 和 Kurtz(1974)提出了一种模拟带状施肥法,这种方法是用注射器将N溶液注射到0.12米深的土层,且沿两个0.76米宽玉米(Zeamays L)行之间的中线每间隔0.1米注射一次。~(15)N 标记肥料只施用于中心带,而小区剩余部分施用自然丰度 N。与标记带相邻(0.38米远)的两行玉米吸收的~(15)N 占总共吸收~(15)N 的99.7%;而在距标记带1.14米和1.90米远的玉米中所吸收的~(15)N 只有微不足道的量。然而,两个相邻行吸收~(15)N 的量并不相等。所以,FN 的吸收量是用两个相邻行吸收量的平均数乘以2来估计的。Olson(1980)认为,Johnson 和 Kurtz(1974)的方法只适用于带状施肥,而不适用于撒施和点施,且这种方法不适合于测定土壤中肥料 N 的残留量。他进行了将~(15)N 肥料撒施于含有5行玉米,每行玉米间隔0.71米的3.5×3.5米小区中的田间研究。从距小区边缘0.36米所取植株样品吸收标记肥料的 N 量明显地低于距小区边缘1.07米或1.54米所取的植株样品,且距小区边缘较远的两个植株样品吸收标记肥料的 N 量没有显著差异。为了使取样植株有1.07米的保护区,Olson(1980)推荐在三行小区中行距至少为0.71米,且标记N撒施于距外边两行0.36米处,以中心行进行取样。如果要测定 FN 的残留量,他建议采用四行小区,土壤样品在两个中心行之间的空行中取得。Sanchez 等人1983年检验了~(15)N 小区所需的面积大小,他们用测定相对于标记带不同部位植株吸收施用标记 N 肥的方法。他们得出了距标记带0.38米处植株的~(15)N 真实吸收量,而距标记带1.14米处植株的~(15)N 吸收量微不足道;并建议在距标记带0.38米和1.14米之间必须要有一个处理边界区域。本研究的目的是为了评价测定玉米吸收 FN 以及土壤中 FN 残留的特定的~(15)N 微区设计。本研究更具体的目的是确定:(1)测定植株和土壤吸收肥料 N(FN)小区的适宜面积与设计;(2)最大植株取样区域;(3)用小区一半的微区测定植株吸收肥料 N 的可靠性。

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作者(Author): 曾汉庭;

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