尿素用量及抑制剂施用对植蕉土壤N_2O、NO排放和香蕉碳氮分配的影响

【摘要】：农业土壤和热带地区土壤对全球N20排放贡献率达70%,其中投入的氮肥是农业土壤N20最大来源。香蕉是世界四大水果之一,在热带亚热带地区广泛种植。香蕉生长对肥水需求量大,大量氮肥的投入及频繁灌溉是土壤N20及NO产生的有利条件,然而有关氮肥用量及抑制剂对蕉园土壤N20及NO排放的影响尚未见报导。本文以海南香蕉施肥习惯为基础,设置5个氮肥水平及1个氮肥+氮抑制剂处理(磷钾镁肥用量相同),具体为CK(0%N)、N1(60%N)、N2(80%N)、N3(100%N,即当地习惯施氮量)、N4(120%N)及N3R(100%N+抑制剂),其对应尿素用量分别为0kgN·ha-1、312kgN·ha-1、415kgN·ha-1、519kgN·ha-1、623kgN·ha-1及519kgN-haq+0.78kg-ha-1NBPT+1.56kg·ha-1DCD,于2010年3月-2011年1月在海南大学农学院基地开展田间试验,采用静态箱法收集土壤排放的气体样品,采用气相色谱及氮氧化物测定仪分别测定N2O及NO排放通量；在气体采集的同时测定土壤温度、水分含量、土壤NO3--N及NH4+-N含量。在香蕉生长过程中及收获后,将香蕉叶片,假茎等分别收集整理,测重并测定其碳、氮含量。试验结果表明： 1、蕉园土壤水分含量(WFPS)及土壤温度与蕉园土壤N2O、NO排放量之间无显著相关关系,相对较高的土壤温度及相对较低的土壤湿度有利于土壤NO排放。 2、尿素用量影响土壤N20排放峰出现的时间,低氮处理的土壤N2O排放峰出现时间滞后于高氮处理10-14天；香蕉生长季中,不同施氮量处理土壤N2O累积排放量变化于8.09-15.44kgN2O-N·ha-1之间,为对照处理的3.6-6.8倍；尿素用量与土壤N2O累积排放量极显著线性相关(r=0.985)。 3、不同尿素用量处理土壤NO排放通量的变化较为一致；施氮量增加,蕉园土壤NO累积排放量增加。香蕉生长季中,不同施氮量的土壤NO累积排放量为2.14-5.56kgNO-N-ha-’,为对照处理的13-34倍。尿素用量对蕉园土壤N20及NO的排放系数无显著影响。 4、一定范围内增加施氮量,香蕉叶片生物量及碳氮累积量在总生物量、及总碳氮累积量中所占比例显著下降；尿素用量增加,果肉生物量、碳氮累积量所占比例增加；尿素用量对果轴及假茎的生物量、碳氮累积量所占比例无显著影响；随着施氮量增加,果皮的生物量、碳氮累积量所占比例呈先上升后下降的趋势,而蕾的则反之。 5、脲酶/硝化抑制剂与尿素配施极显著降低土壤N20及NO排放量,同时抑制剂的施用大大降低了土壤N2O及NO的排放系数,与未加抑制剂的处理相比,N20及NO的排放系数分别降低39.9%及71%。 6、脲酶/硝化抑制剂显著增加了香蕉总生物量、总碳及总氮的累积量及果皮的生物量及碳、氮累积量在总生物量及总碳氮累积量中所占比例,显著降低了叶片生物量及碳、氮累积量在总生物量及总碳氮累积量中所占比例,对香蕉果肉、假茎、果轴及蕾的生物量、碳氮分配无显著影响。 7、一定范围内,随着施氮量增加,香蕉产量极显著增加,但过量氮肥的增产效果并不显著。施用氮肥的同时,配合施用脲酶/硝化抑制剂,香蕉产量增加了4.5%,但处理间的差异未达到显著水平。因此,建议海南香蕉的施氮量可在原有基础上适当减少,同时建议配施脲酶/硝化抑制剂。