玉米种植过程中土壤养分动态变化.docx

玉米种植过程中土壤养分动态变化 1 玉米养分吸收作用分析 在同一地区，在类似的土壤肥力条件下，土壤肥力的差异不可避免地导致各种玉米养分的吸收。玉米养分和生物学的差异应首先反映在生物活动影响最大的区域，即根际区域。因此，在不同的肥力条件下，玉米根系际效应的研究十分重要，也是当前土壤化学和植物营养研究的热点之一。 2 材料和方法 2.1 玉米土壤性状测定 1998年在吉林省农安县选择新农乡高、低肥力玉米地各一处,另外,在农安县柴岗镇选择盐土玉米地一块,采集不同时期玉米根际、非根际土壤样品,并同时采集玉米植株,测定其养分含量,以比较不同类型土壤根际养分状况及其与玉米养分吸收、积累的相关关系.采集植株和土壤样品的时期为苗期-拔节期、孕穗-扬花期、灌浆期及成熟期.采样地及玉米品种列于表1,土壤基本性状见表2. 2.2 样地施肥量 各地块基肥与追肥用量与时间见表3.除1、2号样地施用锌肥15kg·hm-2,多元微肥15kg·hm-2外,3号和4号样地均未施用锌肥或微肥. 2.3 样地的采集和研磨 试验共取样4次,分别是6月29日、7月30日、9月1日和9月27日,其中第1、2次样植株区分为根和茎叶,第3、4次增加了籽粒样品.4号样地第4次因已收获而未取样.所取样品当天带回实验室,植株样洗净后经杀青、烘干,磨细,备用;取根系所粘样为根际土壤,取田间两植株间略偏外侧土壤为非根际土,取样深度0～15cm.土壤、植株样品每次均为3次重复.土壤速效、全量养分及植株全量养分测定参照文献进行. 3 结果与讨论 3.1 no-3-n的根际分配特征 3.1.1NH+4-N 土壤NH+4-N(图1)以根际土壤为高,这与前人的水稻、小麦盆栽试验结果有所不同,可能与作物种类不同有关;再者,也可能与刚施过追肥,土壤N素供应较为充足有关.随着时间的延长,追施的尿素逐渐转化、释放,无论根际或非根际,土壤NH+4-N浓度均呈现明显的下降趋势.张育4号和四密21根际/非根际(R/B)比由6月29日的1.94逐渐降低,到9月27日已转变成根际亏缺,表明NH+4-N向NO-3-N的转化速率较大,或是它们向地上部的转运速率较高,对土壤NH+4-N的吸收速率也一直相当高,易造成根际亏缺.而吉单159和本育9号则可能是NH+4向NO-3的转化速率及根系对NH+4-N的吸收速率始终不是很高,整个时期根际富集的趋势不变.本育9号由于追肥量相当大,NH+4-N的根际富集程度一直很高,从其非根际土壤NH+4-N浓度由6月29日的16.3mg·kg-1到7月30日的8.83mg·kg-1,即一个月内下降近1/2,可见,较高的土壤pH及生长季节较高的气温条件下土壤NH+4-N极易损失,因此,盐渍土上一次大量N肥是不适宜的,将造成N素大量浪费. 3.1.2NO-3-N 与NH+4-N相似,土壤NO-3-N也以根际土壤含量为高(图2),且有如下两个特点:一是根际土壤除6月29日外,其余3次均为土壤NO-3-N浓度高于NH+4-N,而非根际土壤始终是NH+4-N浓度高于NO-3-N.究其原因,6月29日是由于追肥后不久,尿素水解产生NH+4,以后由于根际土壤微生物包括硝化细菌的作用生成NO-3.二是整个生育期NO-3-N的R/B比值非常高,维持在4左右,即玉米根际强烈富集NO-3-N.而不同类型和不同肥力的土壤之间根际、非根际NO-3-N变化没有明显差异,这与外源氮肥用量较大,土壤有效N浓度主要受所施尿素的分解、转化所控制有关.张育4号可能由于种植密度大且喜高肥力,土壤NH+4或NO-3均低于同一时期四密21. 3.2 玉米有效p的分配及分配特性 无论根际或非根际,高肥力土壤有效P均高于低肥力土壤(图3).高肥力土壤根际P素呈现明显亏缺,亏缺率在2.0%～44.0%,这与P主要以扩散作用运输,转运速率低有关.低肥力土壤P素则甚至出现大量富集.1号样地6月份P素富集率高达134%,以后随着时间的延长,富集率逐渐下降,9月27日收获前根际P略亏缺.这可能与玉米品种特性有关.吉单159播种密度为42000株·hm-2,较大的株距使玉米的养分供应区域增大,可能是其P素根际富集的另一原因.同一地块,相同的肥料用量,四密21地块非根际土壤有效P高于张育4号,这与四密21密度低于张育4号,单株营养面积较后者大一些相一致.但四密21有效P根际亏缺状况与张育4号不同,各个时期亏缺率变幅较小,在6.0%～25.0%之间,而张育4号则主要在孕穗-灌浆期即生殖生长和经济产量累积期出现亏缺高峰,拔节期前和成熟期亏缺程度非常低,仅2.0%～9.0%,表明同一地块、不同播种密度和不同品种间土壤有效P的浓度及亏缺状况不同. 3.3 土壤有效k-k固沙林.施肥量对玉米生长和土壤保肥作用的影响 土壤K也主要以扩散方式运移,因此一般存