張 琳， 孫卓玲， 馬 理， 吉艷芝， 巨曉棠， 張麗娟*

(1 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院， 河北省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 河北保定 071000；2 河北省永清縣蔬菜管理局， 河北廊坊 065600； 3 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/教育部植物-土壤相互作用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100193)

不同水氮條件下雙氰胺(DCD)對(duì)溫室黃瓜土壤氮素?fù)p失的影響

張 琳1， 孫卓玲1， 馬 理2， 吉艷芝1， 巨曉棠3， 張麗娟1*

(1 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院， 河北省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 河北保定 071000；2 河北省永清縣蔬菜管理局， 河北廊坊 065600； 3 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/教育部植物-土壤相互作用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100193)

減氮控水； N2O排放； 氨揮發(fā)； 無機(jī)氮； 產(chǎn)量； 經(jīng)濟(jì)效益

我國(guó)是世界設(shè)施蔬菜生產(chǎn)第一大國(guó)，截至到2010年底，設(shè)施蔬菜年種植面積約達(dá)466.7×104hm2，分別占我國(guó)設(shè)施栽培面積的95%和世界設(shè)施園藝的80%[1]。與水田和旱作農(nóng)業(yè)相比，設(shè)施菜田施肥量大，加之頻繁的灌水，施入的氮肥只有小部分被作物吸收，氮肥利用率僅在14.5%_22.5%[2]。損失的氮素主要以硝酸鹽的形式流失或淋溶到土壤深層，或經(jīng)氨揮發(fā)、硝化—反硝化作用，以氨(NH3)、氮氧化物(NOx)等氣體形式進(jìn)入大氣中[3]，從而造成了地下水的污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化及土壤中溫室效應(yīng)氣體N2O的排放等[4-5]一系列環(huán)境問題。研究表明，適當(dāng)?shù)臏p氮控水措施能有效地控制氮素轉(zhuǎn)化，減少氮素?fù)p失[6-7]。為了進(jìn)一步提高氮肥利用率，許多國(guó)家已經(jīng)將硝化抑制劑應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。在眾多硝化抑制劑中，雙氰胺(Dicyandiamide，簡(jiǎn)稱DCD，化學(xué)式為C2H4N4，一般為白色結(jié)晶粉末)因具有價(jià)格低廉、易溶于水、含氮量高、降解產(chǎn)物無污染等優(yōu)點(diǎn)而備受人們青睞[8]。N2O是一種重要的痕量氣體，對(duì)全球氣候變暖和臭氧層破壞具有十分重要的意義[9]。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)因施氮引起的N2O排放占大氣N2O總排放的13%[10]。設(shè)施蔬菜種植體系中，通常施入大量的肥料，不僅造成了肥料浪費(fèi)，而且會(huì)導(dǎo)致溫室氣體排放量增加[11]。國(guó)內(nèi)外研究表明，施用DCD對(duì)減少土壤中N2O的排放有顯著效果。Ding 等[12]研究表明，DCD能減少小麥生長(zhǎng)期39.0%的土壤N2O排放；季加敏等[13]在室內(nèi)培養(yǎng)的試驗(yàn)結(jié)果表明，與單施尿素相比，添加DCD能降低N2O排放總量的97.1%。盡管DCD對(duì)減少N2O排放和硝態(tài)氮的淋溶效果較為明顯，但對(duì)氨揮發(fā)的影響還存在爭(zhēng)議[14-15]。雖然雙氰胺能有效減少氮素?fù)p失，但大多數(shù)研究集中在農(nóng)田三大主要糧食作物，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的相關(guān)研究較少。本研究小組針對(duì)設(shè)施蔬菜種植體系中DCD的施用效果進(jìn)行了深入研究。聶文靜等[16]研究表明，采取減氮控水同時(shí)配施DCD(氮素用量的10%)的方法能減少氮素?fù)p失；楊威等[17]在此基礎(chǔ)上對(duì)DCD的配比濃度做了進(jìn)一步研究，結(jié)果表明，DCD用量為氮素投入量的15%時(shí)效果最顯著。因此，本研究將DCD濃度設(shè)定為氮素用量的15%，采用田間原位跟蹤的方法，在大幅度減氮和合理灌溉的基礎(chǔ)上配施DCD，通過監(jiān)測(cè)追肥期間N2O排放通量、氨揮發(fā)速率及土壤中無機(jī)氮的動(dòng)態(tài)變化，明確氮肥與DCD配施對(duì)設(shè)施菜田土壤氮素?fù)p失的影響，進(jìn)而篩選最佳的田間管理措施，為我國(guó)北方設(shè)施蔬菜的氮肥高效管理提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2012年9月至2013年1月在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)永清縣現(xiàn)代蔬菜產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新示范基地(E116°5′，N39°32′)進(jìn)行。該試驗(yàn)地0—30 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量12.5 g/kg、硝態(tài)氮145.7 mg/kg、銨態(tài)氮4.3 mg/kg、速效磷 70.2 mg/kg、速效鉀272.2 mg/kg、pH 8.1、土壤容重1.3 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試蔬菜為黃瓜(CucumissativusL.)，試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，每處理3次重復(fù)，具體處理及施氮情況見表1。試驗(yàn)小區(qū)面積26.4 m2，田間隨機(jī)區(qū)組排列。磷、鉀肥均作為基肥在黃瓜種植前一次施入，所有處理磷、鉀肥施用量相同，磷肥用量為386.2 kg/hm2，鉀肥用量為289.5 kg/hm2。氮肥為尿素(含N 46%)，磷肥用過磷酸鈣(含P2O512%)，鉀肥用硫酸鉀(含K2O 50%)。灌溉情況： 對(duì)照和傳統(tǒng)處理按傳統(tǒng)灌溉量，為758.8 t/hm2，其他處理進(jìn)行控水灌溉，灌水量為傳統(tǒng)灌溉量的70%，為531.2 t/hm2，整個(gè)生育期共進(jìn)行7次灌溉，追肥期間肥料隨水灌溉。本試驗(yàn)于2012年9月19日定植，定植前撒施基肥并翻耕，收獲時(shí)間為2013年1月27日。試驗(yàn)地總面積587.7 m2，黃瓜栽培模式為傳統(tǒng)的畦栽，畦寬1.2 m，畦間0.4 m，株距0.3 m，行距0.8 m，種植密度為4.9 ×104plant/hm2。在黃瓜整個(gè)生長(zhǎng)期，按照當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)習(xí)慣進(jìn)行田間管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與分析

1.3.1 N2O氣體的采集與測(cè)定 采用密閉式靜態(tài)箱法測(cè)定。每次灌水施肥后第1天開始連續(xù)一周采樣(若水肥管理間隔時(shí)間較長(zhǎng)，酌情加密采樣)，采樣時(shí)間為每天上午9: 00_11: 00，每隔20 min采樣1次，在0、20、40 min 時(shí)采集氣樣并同步測(cè)定箱內(nèi)溫度。N2O氣體樣品用Agilent GC6820氣相色譜儀進(jìn)行分析。

N2O的排放通量的計(jì)算公式[18]為:

F =ρ×V/A×dc/dt×273/(273 + T)×60

式中： F為N2O排放通量[μ g/(m2·h)]；ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下N2O的密度，其值為1.25 kg/m3；V表示密閉箱內(nèi)溫室氣體所能容納的有效體積(m3)；A為箱內(nèi)土面面積(m2)；dc/dt表示單位時(shí)間內(nèi)密閉箱內(nèi)N2O濃度的變化量[/(109·min)]；T為測(cè)定時(shí)密閉箱內(nèi)平均溫度(℃)。

1.3.2 NH3揮發(fā)的采集與測(cè)定 采用密閉室法測(cè)定，與N2O氣體同步監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)時(shí)將20 mL 2%的硼酸溶液加入到50 mL的蒸發(fā)皿中，吸收24 h后用標(biāo)準(zhǔn)硫酸滴定硼酸中所吸收的氨。

氨揮發(fā)速率計(jì)算公式為[19]： υ=M/A/D×10-2

式中： υ為氨揮發(fā)速率[kg/(hm2·d)]；M為密閉法單個(gè)裝置每次測(cè)得的氨量(NH3-N，mg)；A為捕獲裝置的橫截面積(m2)；D為每次連續(xù)捕獲的時(shí)間(d)。

1.3.3 土壤樣品的采集與測(cè)定 每次追肥后第1、3、5、7、9 d采集0—10 cm表層鮮土，用于測(cè)定土壤中無機(jī)氮的變化情況；在前兩次追肥后半個(gè)月左右分別采集0—90 cm土層(間隔30 cm)樣品，定植前和第3次追肥后半個(gè)月左右(即收獲后)分別采集0—180 cm土層土樣，用于測(cè)定土壤剖面中的硝態(tài)氮含量，研究其分布和淋移狀況。采集的新鮮土樣用1.0 mol/L KCl浸提，過濾后濾液放入-20℃冰柜中保存，用連續(xù)流動(dòng)分析儀(TRACCS 2000)測(cè)定濾液中的無機(jī)氮含量。

1.3.4 產(chǎn)量的測(cè)定 第一次采收前在各小區(qū)中間兩畦標(biāo)記10株黃瓜進(jìn)行計(jì)產(chǎn)。每次采收時(shí)，對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)標(biāo)記的黃瓜植株進(jìn)行采收，用電子臺(tái)秤稱重后，以小區(qū)為單位記錄黃瓜產(chǎn)量。

1.3.5 土壤基本理化性質(zhì)的測(cè)定 土壤容重采用環(huán)刀法； pH用電位計(jì)(土水比為1 ∶2.5)測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法；無機(jī)氮用1.0 mol/L KCl浸提，流動(dòng)分析儀測(cè)定；速效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀用1.0 mol/L NH4OAC浸提，火焰光度法測(cè)定[20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

N2O排放系數(shù)=以N2O形式損失的氮量/所施用的氮量[21]。

氮素平衡計(jì)算公式：

氮素表觀損失=氮素輸入量-氮素輸出量

氮素盈余量=氮素輸入量-作物吸收的氮素

氮素?fù)p失率=1-氮素輸出量/氮素輸入量×100%

其中： 氮素輸入量包括種植前土壤中的氮素、有機(jī)氮素表觀礦化量、肥料中的氮素和隨灌溉水帶入的氮素；氮素輸出量包括作物吸收的氮素和土壤殘留的氮素。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel進(jìn)行處理，用SAS 8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤N2O排放通量

2.1.1 N2O排放通量的變化 在黃瓜生長(zhǎng)期追施氮肥能顯著提高N2O排放(圖1)，每次施用氮肥后，無論添加DCD與否，所有施氮處理的N2O排放通量均呈先升高后降低的趨勢(shì)。在整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，施氮處理土壤的N2O排放高峰均出現(xiàn)在施肥灌水后的第3d；與傳統(tǒng)水氮處理相比，R1、R2、R1+DCD和R2+DCD處理的 N2O排放通量的峰值范圍分別降低了65.3%_80.9%、48.7%_84.4%、74.3%_93.2%和91.4%_97.5%，說明在減氮基礎(chǔ)上添加DCD能顯著降低土壤N2O的排放。

2.1.2 N2O累積排放量 由圖2可知，在整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，對(duì)照處理(CK)土壤的N2O排放總量較低，N2O累計(jì)排放量(以N計(jì))只有0.12 kg/hm2。在各施氮處理中，傳統(tǒng)水氮管理(T)顯著高于其他減氮控水處理，N2O累積排放量達(dá)到2.39 kg/hm2。 R1和R2處理的土壤N2O排放總量分別為0.39 kg/hm2和0.50 kg/hm2，施用DCD后(R1+DCD和R2+DCD)減少至0.23 kg/hm2和0.18 kg/hm2，分別減少了42.1%和64.1%的N2O排放。進(jìn)一步分析表明，T處理的土壤N2O排放系數(shù)比減氮控水處理高，排放系數(shù)(EF)為0.56%。R1和R2土壤N2O的排放系數(shù)分別為0.21%和0.24%，加施DCD后，R1+DCD和R2+DCD的土壤N2O排放系數(shù)減少至0.08%和0.04%。

2.2 土壤氨揮發(fā)損失

2.2.1 氨揮發(fā)速率的變化 氨揮發(fā)是氮肥損失的重要途徑，氮肥施入土壤后會(huì)迅速溶解轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮，有一部分以氨的形式揮發(fā)損失到大氣中。本試驗(yàn)對(duì)黃瓜追肥期間氨揮發(fā)速率的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，由圖3可以看出，每次追肥灌水后，各施氮處理的氨揮發(fā)速率均表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，即在施肥灌水后第1_2 d達(dá)到最高峰，之后呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。在整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，傳統(tǒng)水氮處理(T)由于較高的氮輸入量，因而氨揮發(fā)速率相對(duì)較高，變化范圍為0.01_0.32 kg/(hm2·d)；R1和R2的氨揮發(fā)峰值均為0.19 kg/(hm2·d)，施加DCD后，R1+DCD和R2+DCD的氨揮發(fā)峰值顯著增加至0.25 kg/(hm2·d)和0.35 kg/(hm2·d)，這表明DCD在一定程度上增加了氨揮發(fā)損失的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 氨揮發(fā)損失量 分析黃瓜追肥期間土壤氨揮發(fā)累積排放量(圖4)，結(jié)果表明， CK的氨揮發(fā)累積量為1.13 kg/hm2，顯著低于各施氮處理。T處理的氨揮發(fā)累積量為3.09 kg/hm2，顯著高于R1、R2和R1+DCD處理，但與R2+DCD無顯著差異。 R1和R2的氨揮發(fā)累積量分別為1.70 kg/hm2和1.71 kg/hm2，施用DCD后，R1+DCD和R2+DCD處理的氨揮發(fā)累積量顯著增加至2.59 kg/hm2和2.86 kg/hm2，分別增加了34.3%和40.4%的氨揮發(fā)損失。進(jìn)一步分析表明，R1和R2中施入的氮素以NH3揮發(fā)形式損失的量分別占氮素總投入量的0.46%和0.35%，施用DCD后這一比值增加至1.17%和1.06%。

2.3 土壤剖面硝態(tài)氮的分布及淋移潛勢(shì)

土壤硝態(tài)氮的剖面分布情況如圖5所示。在整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，CK處理的土壤剖面中硝態(tài)氮含量一直處于較低水平。T處理在0—60 cm土壤剖面均檢測(cè)到大量的硝態(tài)氮，與其他處理差異顯著，在前兩次追肥后尤為明顯，表明傳統(tǒng)施肥灌溉會(huì)導(dǎo)致表層土壤硝態(tài)氮的大量累積，存在較強(qiáng)的向下層淋溶趨勢(shì)。各減氮處理均在不同土層出現(xiàn)硝態(tài)氮的累積峰，3次追肥后累積峰分別出現(xiàn)在30—60 cm、60—90 cm和90—120 cm土層，表明在黃瓜生長(zhǎng)期間，土壤硝態(tài)氮已經(jīng)有向下層淋洗的趨勢(shì)。在前兩次追肥后，R1處理0—30 cm和30—60 cm土層的硝態(tài)氮含量均顯著高于R1+DCD處理；R2處理0—30 cm土層的硝態(tài)氮含量均顯著高于R2+DCD處理；在第3次追肥后，R1處理在0—30 cm 土層的硝態(tài)氮含量顯著高于R1+DCD處理，R2處理也高于R2+DCD處理。由此可見，DCD有助于減少硝態(tài)氮的累積，對(duì)0—30 cm根區(qū)硝酸鹽淋洗的抑制作用較為明顯。

2.4 黃瓜生長(zhǎng)期的氮素?fù)p失

從表2可以看出，在黃瓜生育期內(nèi)，0—30 cm土壤-蔬菜體系中，傳統(tǒng)水氮處理(T)的氮素表觀損失顯著高于其他施氮處理。從氮素盈余量來看，T處理的氮素盈余顯著高于其他施氮處理，R1和R2處理的氮素盈余量無顯著差異；施用DCD后氮素盈余顯著降低，表明加施DCD能夠有效提高氮素的利用率，減少土壤氮素盈余。從氮素?fù)p失率來看，T處理的氮素?fù)p失率為53.3%，高于其他處理；其中R1+DCD和R2+DCD 處理的氮素?fù)p失率比相應(yīng)的R1和R2處理有所降低，表明加施DCD對(duì)減少土壤氮素?fù)p失有一定的作用。

注(Note): PP—Pre-planting; NM—Net mineralization; CA—Crop absorption；SR—Soil residual; NAL—N apparent loss; NS—Nitrogen surplus; NLR—Nitrogen loss rate.

2.5 土壤無機(jī)氮與氣態(tài)損失的相關(guān)性分析

通過對(duì)本試驗(yàn)表層土壤無機(jī)氮含量與氣態(tài)損失的相關(guān)分析(圖6)可以看出，在黃瓜追肥期間，表層土壤硝態(tài)氮含量與N2O排放通量呈極顯著的正相關(guān)(r=0.7654**)；銨態(tài)氮與氨揮發(fā)損失呈極顯著的正相關(guān)(r=0.6576**)。

2.6 產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益分析

R2+DCD處理的小區(qū)黃瓜產(chǎn)量為178.3 kg/plot，與T處理相比，增產(chǎn)率為23.3%，顯著高于其他處理；T處理的小區(qū)黃瓜產(chǎn)量為144.6 kg/plot，與R1、R2和R1+DCD處理間差異不顯著。以上數(shù)據(jù)表明，各減氮處理基本達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)，其中R2+DCD處理的增產(chǎn)效果明顯。

從經(jīng)濟(jì)效益的角度分析，適當(dāng)減氮控水能降低投入成本。表3顯示，R2和R2+DCD處理的經(jīng)濟(jì)效益分別為111700和131100 yuan/hm2，均高于其他處理；其中R2+DCD處理的效果更明顯，與T處理相比，經(jīng)濟(jì)效益增加25560 yuan/hm2。以上分析表明，在控水灌溉條件下，采用推薦施氮Ⅱ+DCD(施氮量的15%)的施肥管理措施能有效提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

3 討論

目前硝化抑制劑在提高氮素利用率、減少N2O排放等[22]方面起到了很好的效果。本試驗(yàn)研究表明，采取減量施氮和控水灌溉的措施是切實(shí)可行的，并在此基礎(chǔ)上施用硝化抑制劑DCD，不僅保證蔬菜獲得一定的產(chǎn)量，而且減少了氮素?fù)p失對(duì)生態(tài)環(huán)境的威脅。在整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，施氮處理土壤N2O排放高峰均出現(xiàn)在施肥灌水后的第3 d。與郝小雨等人[23]的研究結(jié)果有所差異，其原因可能是種植季節(jié)不同，秋冬季由于棚內(nèi)溫度處于較低狀態(tài)，土壤N2O排放量降低且高峰期推遲[24]。在不考慮施肥種類的情況下，低水平施肥能有效地減少N2O-N的損失，通常情況下，N2O排放量占肥料使用量的0.01%_2.00%[25]。邱煒紅等[21]研究表明，施用DCD顯著減少了菜地(小白菜和辣椒)農(nóng)田土壤N2O的排放。本研究中R1和R2施加DCD的處理顯著減少了42.1%和64.1%的N2O排放；N2O排放系數(shù)分別從0.21%和0.24%減少至0.08%和0.04%。大量施用氮肥可顯著促進(jìn)土壤N2O排放，并隨著施氮量的增加而增加[24]。研究表明，超過正常施肥量，土壤中硝態(tài)氮濃度隨施氮量的增加呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)[26]。本試驗(yàn)在不考慮各處理之間差異的條件下，表層土壤硝態(tài)氮含量與N2O排放通量呈極顯著正相關(guān)。

注(Note): 經(jīng)濟(jì)效益=總產(chǎn)出-總投入(包括施肥成本、DCD成本和灌溉成本) The economic benefit is equal to the total output minus total investment (including fertilization, DCD and irrigation costs).

在本試驗(yàn)中，溫室黃瓜土壤氨揮發(fā)損失的峰值出現(xiàn)在追肥后的第1_2 d，之后呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。原因可能是菜田土壤含水量長(zhǎng)期保持在較高水平，含水量較高會(huì)加快氮肥的水解和硝化作用的進(jìn)行[27]。在整個(gè)追肥期間，R1和R2施用DCD的處理氨揮發(fā)累積量分別增加了34.3%和40.4%，以NH3形式損失的量占氮素總投入量的比值分別增加至1.17%和1.06%。以上數(shù)據(jù)表明，DCD的施用使土壤較長(zhǎng)時(shí)間保持較高的銨態(tài)氮濃度，雖然有助于減少N2O的排放量和硝酸鹽的淋失，但卻提高了氨揮發(fā)的威脅。Tao等[28]認(rèn)為添加DCD會(huì)降低土壤氨揮發(fā)損失量，與本試驗(yàn)結(jié)果有差異，原因在于作物生長(zhǎng)體系和DCD設(shè)定濃度不同。習(xí)斌等[29]研究表明，在沒有任何限制因素存在的條件下，表層土壤銨態(tài)氮含量與氨揮發(fā)速率之間呈顯著正相關(guān)。本試驗(yàn)中氨揮發(fā)損失量隨表層土壤銨態(tài)氮含量的增加而增大，兩者呈極顯著正相關(guān)。

從硝態(tài)氮剖面分布情況來看，各減氮控水處理土壤硝態(tài)氮累積峰逐漸下移，表明土壤硝態(tài)氮已經(jīng)有向下層淋洗的趨勢(shì)。施加DCD有助于減少硝態(tài)氮的累積，對(duì)根區(qū)硝酸鹽淋洗抑制作用較為明顯，可能由于施加DCD后，土壤對(duì)有效態(tài)氮的固持以及增加的氨揮發(fā)潛勢(shì)占相對(duì)優(yōu)勢(shì)，最終使土壤中的硝態(tài)氮累積量降低[30]?？荛L(zhǎng)林等[31]研究結(jié)果表明，中國(guó)北方集約化大棚蔬菜種植體系氮素年盈余量介于620_8084 kg/hm2之間，本試驗(yàn)中氮素年盈余量2509_5132 kg/hm2，與其平均值基本相當(dāng)。傳統(tǒng)水氮處理由于施氮量和灌溉量較大，因而在0—30 cm土層的氮素盈余量顯著高于其他施氮處理。施用DCD后能有效地提高氮素的利用率，對(duì)減少土壤氮素?fù)p失有一定的作用。

適當(dāng)減氮控水不僅能夠滿足作物生長(zhǎng)所需要的氮素，而且有利于提高氮素利用率，減少資金的投入。研究表明，傳統(tǒng)水氮并不能顯著提高蔬菜的氮素吸收量，對(duì)增產(chǎn)無顯著效果[32]。在本試驗(yàn)中，推薦水氮Ⅱ+DCD(R2+DCD)處理的小區(qū)黃瓜產(chǎn)量為178.3 kg/plot，增產(chǎn)高達(dá)23.3%。與傳統(tǒng)處理相比，推薦水氮Ⅱ+DCD的處理節(jié)本增收效果最為明顯，經(jīng)濟(jì)效益增加25560 yuan/hm2。有研究表明，DCD濃度設(shè)定為氮素用量的10%時(shí)能顯著抑制硝化作用進(jìn)程[33]，以往在農(nóng)民的意識(shí)中，增施DCD等硝化抑制劑會(huì)大大增加成本，但實(shí)際生產(chǎn)中，適量施氮同時(shí)添加DCD(氮素用量的15%)不僅使產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益增加，而且對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重大意義。

4 結(jié)論

1)在本試驗(yàn)條件下，適度減氮控水措施是切實(shí)可行的。既滿足了作物生長(zhǎng)所需要的氮素，又減少了氮素的盈余，提高了氮素的利用率，且不影響作物的產(chǎn)量。

2)減氮控水同時(shí)配施DCD的氮素管理措施，雖然增加了氨的揮發(fā)損失，但對(duì)減少土壤N2O排放量和氮素盈余的效果更為明顯。

3)在控水灌溉條件下，推薦施氮Ⅱ+DCD(氮素用量的15%)處理效果最佳，黃瓜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益均高于其他水氮管理措施。

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Effects of dicyandiamide on nitrogen loss from cucumber planting soil in intensive greenhouse under different irrigation and nitrogen conditions

ZHANG Lin1, SUN Zhuo-ling1, MA Li2， JI Yan-zhi1， JU Xiao-tang3, ZHANG Li-juan1*

(1CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences，AgriculturalUniversityofHebei/KeyLaboratoryforFarmlandEco-environmentofHebeiProvince，Baoding,Hebei071001，China； 2VegetableManagementBureauofYongqingCounty，Langfang,Hebei065600，China； 3CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences，ChinaAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofPlant-SoilInteractionsofMinistryofEducation，Beijing100193，China)

reduction of nitrogen and water control; N2O emission; ammonia volatilization; inorganic nitrogen; yield; economic profit

2013-11-17 接受日期： 2014-08-25

農(nóng)業(yè)部“948”項(xiàng)目(2012-Z36)；河北省教育廳項(xiàng)目(Q2012130)資助。

張琳(1989—)，女，漢族，河北廊坊人，碩士研究生，主要從事環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與監(jiān)控的研究。 Tel: 0312-7528210, E-mail： linzhang_2013@163.com。 * 通信作者 Tel: 0312-7528210， E-mail: lj_zh2001@163.com

S153.6+1

A

1008-505X(2015)01-0128-10