李禎，史海濱，李仙岳，閆建文

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特 010018）

不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)田間土壤氨揮發(fā)及春玉米籽粒產(chǎn)量的影響

李禎，史海濱*，李仙岳，閆建文

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特 010018）

為了減少氨揮發(fā)帶來的氮素?fù)p失和面源污染，尋求一種節(jié)水、節(jié)肥、穩(wěn)產(chǎn)的水氮運(yùn)籌模式，研究分析了氨揮發(fā)規(guī)律及春玉米籽粒產(chǎn)量對(duì)不同水氮運(yùn)籌模式的響應(yīng)。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，共15個(gè)處理。主區(qū)為灌水定額，設(shè)置3個(gè)水平，分別為525、750、975 m3· hm-2；副區(qū)為施氮量，設(shè)置5個(gè)水平，分別為0、80、160、240、320 kg·hm-2。于2014、2015年連續(xù)兩年進(jìn)行田間試驗(yàn)。采用通氣法采集田間氨揮發(fā)量，并計(jì)算氨揮發(fā)速率、氨揮發(fā)損失量及損失率。結(jié)果表明：2014、2015兩年同一處理追肥后的氨揮發(fā)速率峰值均大于該處理施入基肥后的氨揮發(fā)速率峰值，追肥后氨揮發(fā)速率峰值比施入基肥后的氨揮發(fā)速率峰值分別高出63.31%和62.06%。施氮量、灌水定額以及兩者的交互作用均對(duì)NH3-N損失量具有極顯著影響，三者對(duì)田間土壤NH3-N損失量的影響表現(xiàn)為施氮量＞灌水定額＞兩者的交互作用。2014、2015兩年各施氮處理施入基肥后平均NH3-N損失量為5.71～13.95 kg·hm-2，追肥后平均NH3-N損失量為8.70～18.66 kg·hm-2。2014年各施氮處理NH3-N總損失量為13.90～32.21 kg·hm-2，2015年各施氮處理NH3-N總損失量為15.45～32.99 kg·hm-2。處理W2N3（灌水定額750 m3·hm-2，施氮量240 kg·hm-2）既能節(jié)水、節(jié)肥，又能保證獲得高產(chǎn)，同時(shí)顯著地降低了NH3-N損失量，故推薦該處理為適用于當(dāng)?shù)氐淖顑?yōu)水氮運(yùn)籌模式。

水氮運(yùn)籌模式；施氮量；灌水定額；氨揮發(fā)速率；氨揮發(fā)損失量；春玉米；籽粒產(chǎn)量

田間的氮素?fù)p失是造成我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中非點(diǎn)源污染的一條重要途徑，同時(shí)也是導(dǎo)致我國氮肥利用率較低的最直接原因[1]。而氨揮發(fā)是田間土壤氮素氣態(tài)損失的主要途徑之一，我國農(nóng)田中的氨揮發(fā)損失率高達(dá)21%[2-3]。氨揮發(fā)不僅降低了作物對(duì)氮肥的吸收利用率，同時(shí)對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生了不利影響。滯留在大氣中的氨轉(zhuǎn)化為溫室氣體后不僅危害大氣環(huán)境，還會(huì)引發(fā)土壤酸化及水體的富營(yíng)養(yǎng)化，由此帶來的生態(tài)環(huán)境問題嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。

減少氨揮發(fā)損失已成為保證農(nóng)田生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。國內(nèi)外對(duì)這一熱點(diǎn)問題高度重視，并通過大量試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，田間土壤氨揮發(fā)過程會(huì)受到土壤水分[5]、土壤溫度[6]、土壤pH值[7]等土壤因素以及灌溉管理[8]、氮肥用量[9-10]、氮肥種類[11-13]等農(nóng)業(yè)措施的影響。雷楊莉等[14]對(duì)夏玉米土壤氨揮發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，交替灌溉條件下的氨揮發(fā)量為12.28～33.01 kg·hm-2，顯著低于常規(guī)灌溉處理54.49kg·hm-2的氨揮發(fā)量；彭世彰等[15]對(duì)稻田氨揮發(fā)的研究表明，在控制灌溉的條件下，稻季氨揮發(fā)損失總量為125.27 kg·hm-2，占當(dāng)季施肥量的31.06%；王東等[16]研究表明增加氮肥施用量會(huì)導(dǎo)致土壤氨揮發(fā)速率顯著升高。氨揮發(fā)損失量一般與施氮量呈線性正相關(guān)[17]。

總體來講，已有的研究主要集中于灌溉管理或氮肥管理等單因子對(duì)氨揮發(fā)的影響，涉及不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)田間土壤氨揮發(fā)影響的研究較為少見，故有待進(jìn)一步探究。連續(xù)兩年在河套灌區(qū)進(jìn)行了春玉米田間試驗(yàn)，研究土壤氨揮發(fā)對(duì)不同水氮運(yùn)籌模式的響應(yīng)，為減少氮肥的氣態(tài)損失、提高氮肥利用率、制定合理的水氮運(yùn)籌方案、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境提供理論依據(jù)和實(shí)踐方案。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2014、2015年連續(xù)兩年在內(nèi)蒙古自治區(qū)磴口縣壩楞村試驗(yàn)田進(jìn)行。該地位于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)上游，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，海拔1 048.7 m，年均氣溫7.6℃，年均降雨量142.6 mm，年均日照時(shí)數(shù)3 206.5 h，無霜期136～144 d，土壤質(zhì)地為粉砂壤土，土壤pH 8.2。試驗(yàn)區(qū)耕層初始土壤性質(zhì)詳見表1，試驗(yàn)區(qū)最高氣溫及最低氣溫變化見圖1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料為春玉米西蒙168。2014、2015年播種日期分別為4月17日和4月29日，收獲日期為9月16日和9月18日。當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)施氮量為320 kg·hm-2，實(shí)際灌水定額為975 m3·hm-2，以此作為最高施氮量和最高灌水定額依次設(shè)置各個(gè)施氮灌水處理。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為灌溉量，設(shè)置3個(gè)灌水水平，副區(qū)為施氮量，設(shè)置5個(gè)施氮量水平，試驗(yàn)共15個(gè)處理，3次重復(fù)（表2）。灌溉時(shí)用潛水泵從渠道內(nèi)抽水進(jìn)行定量灌溉，灌水量由水表控制?；屎妥贩释ㄟ^點(diǎn)播器施入土壤，施肥深度約5 cm，各小區(qū)間設(shè)有1 m寬的隔離帶。選用尿素作為氮肥，按1∶1比例分別于玉米播種期和拔節(jié)期灌水前1 d施入，磷肥（過磷酸鈣）、鉀肥（硫酸鉀）作為底肥一次性足量施入。

表1 試驗(yàn)區(qū)初始土壤性質(zhì)Table 1 Initial soil properties of experimental plots

圖1 試驗(yàn)區(qū)2014、2015年最高氣溫及最低氣溫變化Figure 1 The change of maximum temperature and minimum temperature in 2014 and 2015 in experimental plots

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

田間土壤氨揮發(fā)的采集測(cè)定采用通氣法[18]。通氣

法裝置由高10 cm、內(nèi)徑15 cm的聚氯乙烯硬質(zhì)塑料管制成，并將兩塊被均勻浸潤(rùn)過15 mL磷酸甘油溶液（50 mL磷酸+40 mL丙三醇，定容至1000 mL）的海綿放置于管中，海綿直徑16 cm、厚2 cm。上層海綿與管頂部平齊，下層海綿距管底5 cm，將硬質(zhì)塑料管插入土壤1 cm深處。為防止降雨對(duì)測(cè)定裝置的影響，在各塑料管頂部20 cm處支撐起1個(gè)遮雨頂蓋。

田間土壤氨揮發(fā)的采集于施入基肥和追肥后的當(dāng)日，在各小區(qū)的不同位置，分別放置3個(gè)通氣法氨捕獲裝置，次日早晨8：00取樣。取樣時(shí)，將通氣裝置下層海綿取出，迅速裝入有對(duì)應(yīng)編號(hào)的自封袋內(nèi)密封。同時(shí)換上另一塊剛剛浸過磷酸甘油的海綿。上層海綿根據(jù)其干濕狀況3～5 d更換1次。把取下的下層海綿剪碎后分別裝入500 mL塑料瓶，加入300 mL1.0 mol·L－1的KCl溶液，使海綿完全浸潤(rùn)于溶液之中，振蕩1 h后，采用連續(xù)流動(dòng)分析儀（Aquakem 250）測(cè)定浸取液中的銨態(tài)氮含量。施入基肥及追肥后每日取樣1次，直到監(jiān)測(cè)不到氨揮發(fā)為止，基本在10 d左右停止取樣。兩個(gè)取樣期內(nèi)無降雨干擾。

表2 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)Table 2 The design of experimental treatments

土壤氨揮發(fā)速率的計(jì)算公式為：

NH3－N（kg·hm－2·d－1）=M/（A×D）×10－2

式中：M為通氣法單個(gè)裝置平均每日測(cè)得的氨揮發(fā)量，mg；A為裝置的橫截面積，m2；D為連續(xù)捕獲的時(shí)間間隔，d。

氨揮發(fā)累積損失量=測(cè)定時(shí)期內(nèi)每日氨揮發(fā)通量之和

氨揮發(fā)損失率（%）=（施氮處理氨揮發(fā)量－不施氮對(duì)照處理氨揮發(fā)量）/施氮量×100[18]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及圖表繪制，采用SPSS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)施入基肥和追肥后田間土壤氨揮發(fā)速率的影響

因施用基肥后沒有灌水，氨揮發(fā)通量不受灌水定額的影響，只有施氮水平的影響，并且2014、2015年施用基肥后的氨揮發(fā)速率差異不大，故文中只保留了2014年施入基肥后的數(shù)據(jù)圖。如圖2、圖3所示，2014、2015年施基肥后，不同水氮處理的氨揮發(fā)速率變化范圍分別為0.01～3.87 kg·hm－2·d－1和0.01～3.98 kg·hm－2·d－1。而在2014、2015年追肥后，不同水氮處理的氨揮發(fā)速率變化范圍分別為0.01～6.32 kg·hm－2· d－1和0.01～6.45 kg·hm－2·d－1。追肥后的田間土壤氨揮發(fā)強(qiáng)度明顯高于施基肥后的氨揮發(fā)強(qiáng)度。2014、2015年追肥后氨揮發(fā)速率的最大值比施入基肥后的氨揮發(fā)速率最大值分別高出63.31%和62.06%。不同水氮處理在2014、2015年內(nèi)的氨揮發(fā)速率動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基本一致，氨揮發(fā)速率峰值一般均出現(xiàn)在施肥后的第2～3 d，隨后便下降并進(jìn)入低揮發(fā)階段。施入基肥后，施氮量為N1、N2、N3處理的氨揮發(fā)速率均在第2 d出現(xiàn)峰值，而施氮量為N4處理的氨揮發(fā)速率在第3 d出現(xiàn)峰值，氨揮發(fā)速率隨施氮量增加而依次遞增；追肥后，不同水氮處理的氨揮發(fā)速率均在追肥后第2 d出現(xiàn)峰值，其氨揮發(fā)速率隨著灌水定額及施氮量的增加也依次遞增。

圖2 不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)施基肥后田間土壤氨揮發(fā)速率動(dòng)態(tài)變化的影響Figure 2 The influence of different water－nitrogen management regimes on dynamic change of ammonia volatilization rate after sowing fertilization in soil

2.2 不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)累積氨揮發(fā)量及氨揮發(fā)損失率的影響

對(duì)2014、2015年不同水氮運(yùn)籌模式田間土壤累計(jì)氨揮發(fā)損失量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。2014、2015年的施氮量、灌水定額以及施氮量×灌水定額的F統(tǒng)計(jì)量均大于其各自的F臨界值，并且P＜0.01，說明施氮量、灌水定額以及兩者的交互作用對(duì)氨揮發(fā)損失量具有極顯著影響。施氮量和灌水定額的F統(tǒng)計(jì)量均遠(yuǎn)大于各自的F臨界值，而兩者交互作用的F統(tǒng)計(jì)量?jī)H略大于其F臨界值，故施氮量和灌水定額是影響土壤氨揮發(fā)損失量的主要因素，兩者的交互作用是影響氨揮發(fā)損失量的次要因素。三者對(duì)田間土壤氨揮發(fā)損失量的影響表現(xiàn)為施氮量＞灌水定額＞兩者的交互作用。

圖3 不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)追肥后田間土壤氨揮發(fā)速率動(dòng)態(tài)變化的影響Figure 3 The influence of different water-nitrogen management regimes on dynamic change of ammonia volatilization rate after dressing fertilization in soil

由表4中不同施肥時(shí)期氨揮發(fā)損失量及損失率數(shù)據(jù)可知，同一施氮處理追肥期的氨揮發(fā)損失量及損失率均大于該處理基肥期的氨揮發(fā)損失量及損失率?；势谂c追肥期的氨揮發(fā)損失量均隨施氮量的增加而遞增，而氨揮發(fā)損失率卻隨施氮量的增加而遞減。追肥期當(dāng)施氮量一定時(shí)，各處理的氨揮發(fā)損失量及損失率均隨灌水定額的增加而增加。

由表5可見，當(dāng)灌水定額一定時(shí)，不同施氮量處理間的氨揮發(fā)損失總量呈現(xiàn)極顯著差異。2014、2015年，當(dāng)施氮量為N1、N2、N3水平時(shí)，中、低灌水定額處理間的氨揮發(fā)損失總量差異不顯著，但與高灌水定額處理的氨揮發(fā)損失總量均有顯著或極顯著差異；當(dāng)施氮量為N4水平時(shí)，3種不同灌水定額處理間的氨揮發(fā)損失總量均有顯著或極顯著差異。2014、2015年的氨揮發(fā)損失總量表現(xiàn)為：當(dāng)灌水定額一定時(shí)，氨揮發(fā)損失總量隨施氮量增加而遞增；當(dāng)施氮量一定時(shí)，氨揮發(fā)損失總量隨灌水定額的增加而遞增。因施氮量增加而產(chǎn)生氨揮發(fā)的增幅明顯高于由灌水定額增加而產(chǎn)生的氨揮發(fā)增幅。2014、2015年的氨揮發(fā)損失率整體表現(xiàn)為：當(dāng)灌水定額一定時(shí)，氨揮發(fā)損失率隨施氮量的增加而遞減；當(dāng)施氮量一定時(shí)，氨揮發(fā)損失率隨灌水定額的增加而遞增。

表3 2014、2015年不同水氮運(yùn)籌模式下氨揮發(fā)損失量方差分析Table 3 The variance analysis for ammonia volatilization loss with different water－nitrogen management regimes in 2014 and 2015

表4 2014、2015年不同水氮運(yùn)籌模式下施用基肥和追肥后氨揮發(fā)損失量及損失率Table 4 The ammonia volatilization loss and losing rate with different water－nitrogen management regimes after sowing fertilizer and dressing fertilizer in 2014 and 2015

2.3 不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量的影響

從表6可以看出，2014、2015年不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)春玉米產(chǎn)量及增產(chǎn)率影響各異。當(dāng)灌水定額一定時(shí)，與不施氮的對(duì)照處理相比，各施氮處理的玉米籽粒產(chǎn)量均有顯著增加，并且籽粒產(chǎn)量隨施氮量的增加依次遞增。2014、2015年在W1灌水定額下，各施氮處理玉米籽粒產(chǎn)量增幅分別為16.78%～41.43%和9.75%～35.77%；在W2灌水定額下，各施氮處理玉米籽粒產(chǎn)量增幅為10.02%～36.28%和10.45%～34.64%；在W3灌水定額下，各施氮處理玉米籽粒產(chǎn)量增幅為7.02%～27.19%和6.56%～22.34%。2014年，當(dāng)施氮量一定時(shí)，W2、W3灌水定額處理的籽粒產(chǎn)量均與W1灌水定額處理的籽粒產(chǎn)量有顯著性差異，但W2與W3處理間的籽粒產(chǎn)量差異不顯著。2015年，當(dāng)施氮量一定時(shí)，不同灌水定額處理間籽粒產(chǎn)量差異均顯著。2014、2015年當(dāng)灌水定額一定時(shí)，各施氮處理的增產(chǎn)率隨施氮量的增加而大幅度升高；而當(dāng)施氮量一定時(shí)，各施氮處理的增產(chǎn)率隨灌水定額的增加小幅度降低。兩年內(nèi)W2N3、W2N4、W3N3、W3N4為高產(chǎn)處理，它們的籽粒產(chǎn)量均顯著高于其他處理，但它們之間籽粒產(chǎn)量差異不顯著。這說明當(dāng)灌水定額達(dá)到750 m3·hm－2、施氮量達(dá)到240 kg·hm－2后，繼續(xù)增加灌水定額及施氮量并未使產(chǎn)量顯著增長(zhǎng)。

表5 2014、2015年不同水氮運(yùn)籌模式下氨揮發(fā)損失量及損失率Table 5 The ammonia volatilization loss and losing rate with different water－nitrogen management regimes in 2014 and 2015

表6 不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)春玉米籽粒產(chǎn)量與增產(chǎn)率的影響Table 6 The influence of different water－nitrogen management regimes on grain yield of spring maize and rate of grain increase

3 討論

本研究于2014、2015年連續(xù)在輕度含鹽土壤地塊進(jìn)行田間試驗(yàn)?；视诖杭居衩撞シN時(shí)施入，追肥于拔節(jié)期灌水前1 d施入，兩次施氮量相同。研究結(jié)果表明，同一處理追肥灌水后的氨揮發(fā)速率峰值均大于該處理施入基肥后的氨揮發(fā)速率峰值，并且追肥后各處理的氨揮發(fā)速率均在第2 d出現(xiàn)峰值，隨后便迅速進(jìn)入低揮發(fā)階段。這與周靜等[19]在不同含水量對(duì)尿素氨揮發(fā)影響的研究結(jié)果一致，氨揮發(fā)峰值的出現(xiàn)隨土壤含水量的增加而提前。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因一方面是玉米拔節(jié)期追肥后立即灌水，土壤含水率迅速升高，試驗(yàn)地耕層平均土壤質(zhì)量含水率由基肥時(shí)期的12.56%增長(zhǎng)到19.68%，追施的氮肥也迅速被水解，導(dǎo)致耕層土壤內(nèi)銨態(tài)氮含量升高，為氨揮發(fā)提供了充足的物質(zhì)條件，使氨揮發(fā)速率迅速達(dá)到峰值,而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤水分被作物吸收或垂向入滲，導(dǎo)致耕層土壤含水率不斷降低，硝化作用逐漸增強(qiáng)，大量銨態(tài)氮被硝化為硝態(tài)氮，使得氨揮發(fā)速率逐漸降低。另一方面，施入基肥后10 d的平均氣溫僅為13.71℃，而追肥期平均氣溫上升到23.62℃，氣溫的升高增強(qiáng)了土壤中脲酶活性，進(jìn)一步加快了氮肥水解，從而提高了土壤中銨態(tài)氮濃度，增大氨分壓，促進(jìn)氨揮發(fā)過程[15]。由于施入基肥后并未灌水，且基肥期基溫較低，脲酶活性相對(duì)較弱，氮肥水解速率緩慢，氨揮發(fā)過程的物質(zhì)條件不足[20]。故施入基肥后各施氮處理的氨揮發(fā)速率整體低于追肥后的氨揮發(fā)速率。

施氮量是氨揮發(fā)損失量增加的主導(dǎo)因素，它會(huì)顯著影響土壤的氨揮發(fā)過程，減少氮肥施用量可顯著降低氨揮發(fā)損失量[21]。本試驗(yàn)中，各施氮處理的氨揮發(fā)累計(jì)損失量隨著施氮量的增加而遞增，損失率則隨施氮量增加而遞減。這是由于增施氮肥的比例大于這部分氮肥所引起的氨揮發(fā)損失量。追肥灌水后，同一施氮量的中、高灌水定額處理的氨揮發(fā)損失量及損失率均高于其低灌水定額處理。這是由于灌水定額的增加促進(jìn)了氨揮發(fā)損失量，而施氮量不變，故過量灌水會(huì)加劇氨揮發(fā)損失。當(dāng)適量減少灌水定額及施氮量后，優(yōu)化的水氮交互作用可顯著降低土壤氨揮發(fā)損失量，同時(shí)也不會(huì)造成減產(chǎn)。這與楊士紅等[22]對(duì)不同水氮管理下稻田氨揮發(fā)損失特征的研究結(jié)果相符，控制灌溉和實(shí)地氮肥管理在節(jié)水、節(jié)肥、穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)，顯著降低了氨揮發(fā)損失。

4 結(jié)論

（1）2014、2015年同一施氮處理追肥后的氨揮發(fā)速率峰值均高于施入基肥后的氨揮發(fā)速率峰；各施氮處理追肥后平均氨揮發(fā)損失量高于各施氮處理施入基肥后的平均氨揮發(fā)損失量。

（2）施氮量、灌水定額以及兩者的交互作用對(duì)田間土壤氨揮發(fā)損失總量的影響表現(xiàn)為施氮量＞灌水定額＞兩者的交互作用；各施氮處理的氨揮發(fā)損失量表現(xiàn)為隨施氮量（灌水定額一定）和灌水定額（施氮量一定）的增加而遞增；而各施氮處理氨揮發(fā)損失率隨施氮量的增加而遞減（灌水定額一定），隨灌水定額的增加而遞增（施氮量一定）。

（3）2014、2015年各施氮處理的玉米籽粒產(chǎn)量增產(chǎn)率隨施氮量的增加而大幅提升（灌水定額一定），隨灌水定額的增加而小幅降低（施氮量一定）。當(dāng)灌水定額達(dá)到750 m3·hm-2、施氮量達(dá)到240 kg·hm-2時(shí)，繼續(xù)增加灌水量及施氮量，增產(chǎn)效果不顯著。

（4）綜合各處理氨揮發(fā)損失量、損失率、籽粒產(chǎn)量及增產(chǎn)率等指標(biāo)的表現(xiàn)，灌水定額為750 m3·hm-2、施氮量為240 kg·hm-2的水氮優(yōu)化處理在降低氨揮發(fā)損失量的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。故推薦該處理為適用于當(dāng)?shù)氐淖顑?yōu)水氮運(yùn)籌模式。

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Ammonia volatilization in soil and grain yield of the spring maize under different water-nitrogen management regimes

LI Zhen,SHI Hai-bin*,LI Xian-yue,YAN Jian-wen
（Department of Water Conservancy and Civil Engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot 010018,China）

To alleviate the nitrogen loss and non-point source pollution from ammonia volatilization,this research analyzed the response of ammonia volatilization law and grain yield of spring maize to the different water-nitrogen management regimes.It is needed to seek a kind of water-nitrogen management regime to save water,fertilizer and produce stable yield.A split plot design method is used in the experiment. The main plot was irrigation quota with three levels（525,750,975 m3·hm-2）.The split plot was nitrogen application with five levels（0,80,160,240,320 kg·hm-2）.Every irrigation quota had five treatments with different nitrogen application rate.There were fifteen treatments in total.The field experiment was carried out in 2014 and 2015.The venting method is adopted to measure ammonia volatilization in soil and calculate the ammonia volatilization rate,ammonia volatilization loss and loss rate.The results show that the peaks of ammonia volatilization rate after dressing fertilization of the same treatment are larger than the peaks of ammonia volatilization rate after sowing fertilization in the year of 2014 and 2015.The peaks of ammonia volatilization rate after dressing fertilization are 63.31%and 62.06%respectively higher than the peaks of ammonia volatilization rate after sowing fertilization.The nitrogen application,irrigation quota,and the interaction of those two elements all have highly significant influence on ammonia volatilization loss.And the influence of the three factors on ammonia volatilization loss shows is the regime of nitrogen application＞irrigation quota＞interaction of those two elements.The average ammonia volatilization loss of all nitrogen treatments after sowing fertilization are 5.71～13.95 kg·hm-2in the year of 2014 and 2015.The average ammonia volatilization loss of all nitrogen treatments after dressing fertilization are 8.70～18.66 kg·hm-2in the year of 2014 and 2015.The total ammonia volatilization loss of all nitrogen treatments are 13.90～32.21 kg·hm-2in the year of 2014.The total ammonia volatilization loss of all nitrogen treatments are 15.45～32.99 kg·hm-2in the year of 2015.The treatment of W2N3（W2：750 m3·hm-2,N3：240 kg·hm-2）can not only save water and nitrogen but also can obtain high yield.And it can reduce the ammonia volatilization loss significantly.Considering the aspects above, this research recommends the treatment of W2N3 as the best water-nitrogen management regime for experimental district.

water-nitrogen management regime;nitrogen application;irrigation quota;ammonia volatilization rate;ammonia volatilization loss;spring maize;grain yield

X513

A

1672-2043（2017）04-0799-09

10.11654/jaes.2016-1592

2016－12－12

李禎（1989—），男，博士生，內(nèi)蒙古呼和浩特人，主要從事節(jié)水灌溉及農(nóng)田生態(tài)環(huán)境研究。E-mail：18647387011@163.com

*通信作者：史海濱E-mail：shi_haibin@sohu.com

國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（51539005）；“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFC0400205）；國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（51509132）

Project supported：The Key Program of the National Natural Science Foundation of China（51539005）；The National Key Technology Research during the 13st Five-Year Plan Period of China（2016YFC0400205）；The Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China（51509132）

李禎，史海濱，李仙岳，等.不同水氮運(yùn)籌模式對(duì)田間土壤氨揮發(fā)及春玉米籽粒產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,36（4）：799-807.

LI Zhen,SHI Hai-bin,LI Xian-yue,et al.Ammonia volatilization in soil and grain yield of the spring maize under different water-nitrogen management regimes[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36（4）:799-807.