郭 智，劉紅江，陳留根*，王子臣，，邱 丹，堵燕鈺（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，南京　004；江蘇省農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)站，南京　006；常州市農(nóng)（漁）業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，江蘇　00）

不同施肥模式對(duì)冬瓜氮素利用及菜地氮素表觀平衡的影響

郭 智1，劉紅江1，陳留根1*，王子臣1，2，邱 丹2，堵燕鈺3
（1江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，南京210014；2江蘇省農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)站，南京210036；3常州市農(nóng)（漁）業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，江蘇213002）

2011—2012年進(jìn)行了田間小區(qū)定位試驗(yàn)，研究了自然降雨條件下單施化肥（T1）、有機(jī)肥-化肥配施（T2）及單施有機(jī)肥（T3）等不同施肥模式對(duì)冬瓜氮素利用及菜地氮素表觀平衡的影響。結(jié)果表明：較T1處理，T2和T3處理分別增加了冬瓜氮素累積吸收量13.69%和13.16%，但菜地氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率較T1處理分別降低了9.33%—22.91%和8.76%—27.08%。T2、T3處理?xiàng)l件下，冬瓜氮素表觀利用率分別達(dá)26.11%和24.78%，較T1處理提高10.04%和4.41%，但各處理間差異不顯著。T1處理?xiàng)l件下，菜地氮素盈余量達(dá)89.93 kg/hm2，而T2、T3處理則顯著增加菜地氮素盈余量達(dá)17.37%—32.20%，且氮素盈余率顯著增加8.33%—22.69%。

冬瓜；氮平衡；利用率；施肥試驗(yàn)

氮素是作物生長(zhǎng)的必需大量元素之一。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外廣大科技工作者以水稻、小麥、玉米等大田作物為研究對(duì)象對(duì)氮肥投入、作物高產(chǎn)及氮素高效利用作了系統(tǒng)研究。研究認(rèn)為，氮肥使用對(duì)世界糧食產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)具有關(guān)鍵性作用，但氮肥利用率普遍較低，約50%左右［1］，而在我國(guó)則更低，僅有30%左右，遠(yuǎn)低于國(guó)際水平［2-4］。菜地生態(tài)系統(tǒng)是受人類劇烈生產(chǎn)活動(dòng)影響的人工生態(tài)系統(tǒng)，其復(fù)種指數(shù)高，氮肥用量大，肥水條件優(yōu)越，有別于一般農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)［5］。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，菜農(nóng)為了追求更高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益往往過量施用肥料［6-7］，施氮量通常高出大田作物的數(shù)倍甚至10倍以上，個(gè)別地區(qū)高達(dá)1 894 kg/hm2［8-9］，極大地超出蔬菜作物對(duì)氮素的實(shí)際需求量。持續(xù)過量施肥勢(shì)必導(dǎo)致報(bào)酬遞減和環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)遞增［10］。研究表明，山東壽光［11］和滇池流域［9］集約化蔬菜產(chǎn)區(qū)菜地氮素利用率均在10%以下，大量氮素盈余積累在土壤表層，進(jìn)而通過氨揮發(fā)、反硝化、地下淋失或地表徑流等途徑進(jìn)入環(huán)境，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化、溫室效應(yīng)增加等不良環(huán)境效應(yīng)［12-14］。因此，深入研究菜地生態(tài)系統(tǒng)氮素投入、作物產(chǎn)量、環(huán)境效應(yīng)及其平衡點(diǎn)具有重要意義。冬瓜（Benincasa hispida Cogn.）作為我國(guó)傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)蔬菜，具有適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高、耐貯藏、耐運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，在我國(guó)南方地區(qū)廣泛栽培［15-16］。然而，截至目前，鮮有關(guān)于冬瓜氮、磷養(yǎng)分吸收利用及冬瓜菜地養(yǎng)分平衡方面的研究報(bào)道?；诖?，本研究以冬瓜菜地為研究對(duì)象，通過田間小區(qū)定位試驗(yàn)，研究自然降雨條件下不同施肥模式對(duì)冬瓜氮素利用及菜地氮素表觀平衡的影響，以期為太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染源頭控制技術(shù)體系提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)點(diǎn)概況

本試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)雪堰鎮(zhèn)太湖村（31°30＇N，120°6＇E），屬亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，年均氣溫約16.8℃，年均日照約2 000 h，年均降雨量1 086 mm，年無霜期230d。常年種植露地蔬菜，施肥量較大。試驗(yàn)田土壤屬白泥水稻土，基本理化性狀：pH（H2O，1∶5）6.19，有機(jī)質(zhì)20.40g/kg，全N 2.15g/kg，全P 1.03g/kg，有效P 105.07 mg/kg，速效K 126.67 mg/kg。試驗(yàn)時(shí)間：2011年4月—2012年9月。

為了防止小區(qū)間發(fā)生水分和養(yǎng)分的交換，采用水泥小埂將試驗(yàn)小區(qū)相互隔開，12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)（長(zhǎng)7.5 m、寬4 m）并排排列，且每個(gè)小區(qū)都設(shè)有單獨(dú)的徑流池，并在試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)置寬度不少于2 m的蔬菜保護(hù)行。徑流池的規(guī)格：長(zhǎng)4 m、寬0.4 m、高1 m。徑流池進(jìn)水口高度與小區(qū)溝渠底面保持一致。同時(shí)，每個(gè)徑流池鋪設(shè)石棉蓋板以防止雨水和雜物進(jìn)入。此外，在徑流池外側(cè)設(shè)置抽濾池以便快速抽排試驗(yàn)期間徑流池中的徑流水，其規(guī)格：長(zhǎng)2 m、寬1 m、高1.5 m。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種菜施肥水平設(shè)置4種施肥模式處理，分別為對(duì)照（不施肥，T0）、單施化肥（T1）、有機(jī)肥-化肥配施（T2）和單施有機(jī)肥（T3），各處理?xiàng)l件下肥料施用種類、施用量及純養(yǎng)分投入量如表1所示。

表1　試驗(yàn)田肥料施用種類、施用量及純養(yǎng)分投入量Table 1　Kinds and amounts of applied fertilizers and nutrient inputs in trial plots

試驗(yàn)期間共種植兩季夏秋茬蔬菜冬瓜，品種為‘黑將軍’。第一季于2011年4月28日播種，2011年9 月20日收獲；第二季于2012年4月13日播種，2012年9月6日收獲。冬瓜種植均采用穴播方式。參照大田常規(guī)管理方式，每季蔬菜在種植前翻土整地，所有處理均采用人工翻耕整平，耕翻層20 cm左右，每個(gè)小區(qū)各開一條T型溝渠，種植后進(jìn)行澆水、護(hù)育，灌溉澆水采取挑水計(jì)量的方式，排水采用每區(qū)收集池抽排方式。試驗(yàn)中所施碳酸氫銨、復(fù)合肥及雞糞等肥料全部一次性基施，撒施，分別于2011年4月26日和2012年4月10日施用。每個(gè)處理重復(fù)3次，共12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)排列。

1.3樣品采集與分析

供試土壤pH用原位pH計(jì)測(cè)定［17］；全N、全P、有效P和速效K及有機(jī)質(zhì)含量等參照文獻(xiàn)［18］的方法測(cè)定。

蔬菜收獲時(shí)記載各處理小區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和廢棄物產(chǎn)量，并多點(diǎn)混合采集樣品。經(jīng)殺青、烘干至恒重后粉碎研磨，經(jīng)H2SO4-H2O2消解后，采用全自動(dòng)流動(dòng)分析儀（SKALARsan++）測(cè)定植株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分和廢棄物部分全N含量。

蔬菜植株氮素吸收量、氮素表觀利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率及菜地氮素平衡等指標(biāo)計(jì)算公式參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行修正，具體公式如下：

氮素累積吸收量（kg/hm2）=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分（kg/hm2）×氮素含量（%）+廢棄物部分（kg/hm2）×氮素含量（%）；

氮素表觀利用率=［施氮區(qū)蔬菜植株累積吸氮量（kg/hm2）-不施氮區(qū)蔬菜植株累積吸氮量（kg/hm2）］/施氮量（kg/hm2）×100%［19］；

氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施氮區(qū)蔬菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2）/施氮量（kg/hm2）［19］；

氮肥農(nóng)學(xué)效率（kg/kg）=［施氮區(qū)蔬菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2）-不施氮區(qū)蔬菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2）］/施氮量（kg/hm2）［4］；

菜地氮素平衡盈余量（kg/hm2）=氮素收入（kg/hm2）-氮素支出（kg/hm2）［20］；

菜地氮素平衡盈余率 =［氮素收入（kg/hm2）-氮素支出（kg/hm2）］/氮素支出（kg/hm2）×100%［20］。

蔬菜-土壤系統(tǒng)氮素來源主要包括肥料施用、灌溉水輸入、大氣干濕沉降輸入等，但肥料施用是菜地土壤氮素的主要來源［21］。本試驗(yàn)中，菜地氮素收入項(xiàng)主要考慮肥料投入（包括有機(jī)肥和化學(xué)肥料），支出項(xiàng)主要包括作物移出（包括經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和廢棄物部分）和地表徑流兩項(xiàng)，未考慮氨揮發(fā)和淋溶損失等支出項(xiàng)。

1.4數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010和SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，文中所列數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值，各處理的比較采用最小顯著差數(shù)（LSD）法，凡超過LSD0.05（或LSD0.01）水平的視為顯著（或極顯著）。

2　結(jié)果與分析

2.1不同施肥模式對(duì)冬瓜干物質(zhì)量及氮素吸收量的影響

由圖1（A）可以看出，不論是冬瓜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量還是廢棄物產(chǎn)量，單施化肥（T1）、有機(jī)肥-化肥配施（T2）和單施有機(jī)肥（T3）處理均顯著高于對(duì)照（T0）處理，冬瓜經(jīng)濟(jì)部分和廢棄物部分干物質(zhì)量分別達(dá)T0處理的2.73—3.07倍和1.71—1.96倍（P＜0.05）。同時(shí)，T2處理?xiàng)l件下，冬瓜經(jīng)濟(jì)部分和廢棄物部分干物質(zhì)量較T1處理提高1.29%和12.03%，但處理間差異不顯著。然而，T3處理?xiàng)l件下，廢棄物部分干物質(zhì)量較T1處理提高14.98%，經(jīng)濟(jì)部分卻降低9.90%，但總干物質(zhì)量仍提高3.71%，且處理間差異不顯著。

圖1　不同施肥模式對(duì)冬瓜干物質(zhì)量（A）與氮素吸收量（B）的影響Fig.1　Effects of fertilizer practices on Chinese waxgourd’sdry matter（A）and absorbed nitrogen amount（B）

由圖1（B）可知，不論冬瓜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分還是廢棄物部分，T1—T3處理下冬瓜氮素吸收量均極顯著高于不施肥處理（T0），且各處理（T0—T3）條件下廢棄物部分氮素吸收量達(dá)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分的1.65—2.66倍（P＜0.05）。同時(shí)，有機(jī)肥施用（T2、T3）顯著增加冬瓜氮素吸收量。較T1處理而言，冬瓜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分、廢棄物部分氮素吸收量分別增加16.84%—19.84%和10.25%—11.11%（P＜0.05）。從氮素累積吸收量角度考量，由高到低依次為T2、T3、T1和T0，分別達(dá)108.75 kg/hm2、108.24 kg/hm2、95.65 kg/hm2和38.52 kg/hm2。T2、T3處理較T1處理分別增加13.69%和13.16%（P＜0.05），而T2和T3處理間無顯著性差異。

2.2不同施肥模式對(duì)冬瓜氮素表觀利用率的影響

氮素表觀利用率是評(píng)價(jià)植物對(duì)礦質(zhì)氮素吸收利用效率的關(guān)鍵指標(biāo)之一。由圖2可知，冬瓜氮素表觀利用率由高到低依次為T2、T3和T1，分別達(dá)26.11%、24.78%和23.73%。較T1處理而言，T2、T3處理?xiàng)l件下冬瓜氮素表觀利用率提高10.04%和4.41%，但處理間差異不顯著。

2.3不同施肥模式對(duì)冬瓜氮肥偏生產(chǎn)力的影響

氮肥偏生產(chǎn)力可作為植物對(duì)氮素吸收利用的表征指標(biāo)之一［22］。由圖3可知，冬瓜氮肥偏生產(chǎn)力由高到低依次為T1、T2和T3，分別達(dá)6.65 kg/kg、6.03 kg/kg和5.12 kg/kg。較T1處理，T2、T3處理下冬瓜氮肥偏生產(chǎn)力下降了9.33%和22.91%，但處理間差異不顯著。

圖2　不同施肥模式對(duì)冬瓜氮素表觀利用率的影響Fig.2　Effects of fertilizer practices on apparent nitrogen utilization rate of Chinese waxgourd

圖3　不同施肥模式對(duì)冬瓜氮肥偏生產(chǎn)力的影響Fig.3　Effects of fertilizer practices on nitrogen’s partial factor productivity of Chinese waxgourd

2.4不同施肥模式對(duì)冬瓜氮肥農(nóng)學(xué)效率的影響

氮肥農(nóng)學(xué)效率也可以用于表征植物對(duì)氮素吸收利用效率［22］。由圖4可知，冬瓜氮肥農(nóng)學(xué)效率由高到低依次為T1、T2和T3，分別達(dá)4.45 kg/kg、4.06 kg/kg和3.25 kg/kg。較T1處理，T2、T3處理的冬瓜氮肥農(nóng)學(xué)效率下降了8.76%和27.08%，但處理間差異不顯著。

圖4　不同施肥模式對(duì)冬瓜氮肥農(nóng)學(xué)效率的影響Fig.4　Effects of fertilizer practices on nitrogen’s agronomical efficiency of Chinese waxgourd

2.5不同施肥模式對(duì)冬瓜菜地氮素表觀平衡的影響

通過對(duì)蔬菜地生態(tài)系統(tǒng)氮素輸入、輸出等過程及其循環(huán)利用規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確蔬菜地中氮素來源和去向并對(duì)其進(jìn)行定量化，對(duì)于維持和提高蔬菜地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，提高氮肥資源利用效率具有重要意義。由表2可知，冬瓜菜地氮素大量盈余，單施化肥（T1）處理?xiàng)l件下，菜地氮素盈余量達(dá)86.37—93.48 kg/hm2，兩季平均盈余量達(dá)89.93 kg/hm2。若增加有機(jī)肥施用量，氮素盈余量顯著增加。有機(jī)肥-化肥配施（T2）和單施有機(jī)肥（T3）處理?xiàng)l件下，菜地氮素盈余量達(dá)105.55—118.89 kg/hm2，較T1處理增加17.37%和32.20%（P＜0.05）。從菜地氮素盈余率的角度分析，有機(jī)肥施用（T2、T3）條件下，氮素盈余率較單施化肥處理顯著增加，分別增加8.33%和22.69%（P＜0.05）。

表2　不同施肥模式對(duì)冬瓜菜地氮素表觀平衡的影響Table 2　Effects of fertilizer practices on apparent nitrogen balance in vegetable field of Chinese waxgourd

3　討論

蔬菜作物對(duì)氮肥的利用效率可用氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥表觀利用率等指標(biāo)衡量［4，22］，其受蔬菜種類、施氮量、耕作措施、土壤類型等多種因素的綜合影響。蔬菜種類不同，氮肥利用率差異較大。黃東風(fēng)等［21］研究發(fā)現(xiàn)，小白菜、空心菜和莧菜的氮肥利用率變化范圍分別為14.53%—63.90%、7.40%—33.52%和12.36%—36.27%。蔬菜生產(chǎn)模式對(duì)氮素利用具有顯著影響。與農(nóng)戶習(xí)慣性生產(chǎn)模式（大水漫灌，1 000 kg/hm2）相比，優(yōu)化施氮（500 kg/hm2）配合滴灌和秸稈還田等措施可使番茄地上部吸收氮素更多地轉(zhuǎn)移到果實(shí)等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分，避免氮素?zé)o效累積，極顯著提高蔬菜地氮素利用率和農(nóng)學(xué)效率［24］。于紅梅等［25］通過3年定位試驗(yàn)比較了優(yōu)化水氮管理和傳統(tǒng)水氮管理兩種生產(chǎn)模式下蔬菜產(chǎn)量和氮素利用效率，研究發(fā)現(xiàn)雖然兩種模式下蔬菜產(chǎn)量無顯著差異，但優(yōu)化水氮管理模式可顯著提高花椰菜、莧菜和菠菜的氮素利用效率，分別為傳統(tǒng)水氮管理模式下的2.3倍、3.2倍、1.7倍。不同施肥模式對(duì)蔬菜氮素吸收利用具有顯著影響，且因蔬菜種類不同而有一定差異。黃東風(fēng)等［21］研究發(fā)現(xiàn)，與化肥基施相比，化肥基追肥各半、化肥和雙氰胺基施、化肥和雙氰胺基追肥各半處理均能在一定程度上提高蔬菜的氮肥利用率，提高幅度分別為13.91%—22.03%（小白菜）、8.81%—11.3%（空心菜）和5.64%—18.3%（莧菜），而化肥和有機(jī)肥基追肥各半處理僅莧菜氮肥利用率提高11.49%，對(duì)小白菜和空心菜表現(xiàn)出降低現(xiàn)象。有機(jī)肥基施對(duì)小白菜、空心菜和莧菜的氮肥利用率則表現(xiàn)出降低現(xiàn)象，這可能與有機(jī)肥分解緩慢而不能及時(shí)供氮于葉菜類蔬菜有關(guān)。王春梅等［26］研究發(fā)現(xiàn)，與單施化肥處理比較，有機(jī)肥-化肥配施可提高青菜和茄子氮肥利用率達(dá)23.09%和26.92%，而全施有機(jī)肥處理顯著降低青菜氮肥利用率達(dá)38.96%，但能顯著提高茄子氮肥利用率達(dá)21.57%。本研究中，與單施化肥處理相比，有機(jī)肥-化肥配施和單施有機(jī)肥處理雖然顯著增加冬瓜氮素累積吸收量，氮素表觀利用率也有所提高，但菜地氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率卻有所下降，但處理間差異均不顯著。造成這種現(xiàn)象的主要原因一方面可能與有機(jī)肥氮肥供應(yīng)特征與蔬菜作物需氮特性能否協(xié)調(diào)有關(guān)，有機(jī)肥分解較為緩慢，而瓜果類蔬菜在生長(zhǎng)后期需氮較為旺盛［27］。另一方面，后期有機(jī)肥供氮量增加時(shí)瓜果類蔬菜藤蔓與瓜果存在爭(zhēng)氮效應(yīng)進(jìn)而對(duì)地上部吸收氮素進(jìn)行二次分配，更多氮素分配到藤蔓（無效累積）等部位所造成，相關(guān)機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

菜地肥料投入量超出蔬菜實(shí)際需求量是菜地土壤養(yǎng)分富集和持續(xù)盈余的主要原因［28］，尤以硝態(tài)氮含量大幅度提高為顯著特征［29］。王朝輝等［30］通過對(duì)陜西關(guān)中平原菜地土壤與一般農(nóng)田土壤養(yǎng)分累積狀況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)露天菜地0—2 m土層的全氮累積總量達(dá)32 700 kg/hm2，較一般農(nóng)田高18.60%，硝態(tài)氮累積總量達(dá)1 358.8 kg/hm2，比一般農(nóng)田高4.5倍。段立珍等［31］研究也發(fā)現(xiàn)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間種植蔬菜皖北地區(qū)菜地土壤0—60 cm土層中硝態(tài)氮含量一般為相鄰糧田土壤的3—20倍。隨著種植年限的增加，氮素積累和盈余越來越嚴(yán)重［32］。王朝輝等［33］調(diào)查發(fā)現(xiàn)，種植2年的設(shè)施大棚菜田硝態(tài)氮累積量達(dá)1 411.8 kg/hm2，而種植5年的累積量則達(dá)1 520.9 kg/hm2，而一般農(nóng)田僅為245.4 kg/hm2。從菜地養(yǎng)分投入與養(yǎng)分平衡的角度考量，長(zhǎng)期大量施肥導(dǎo)致菜地氮素大量累積。冀宏杰等［34］通過對(duì)太湖流域農(nóng)田肥料投入與養(yǎng)分平衡狀況的調(diào)查分析研究，發(fā)現(xiàn)太湖流域53種蔬菜輪作模式中，有51種模式組合的氮盈余超過了200 kg/hm2，31種超過了500 kg/hm2，4種甚至超過了1 000 kg/hm2。更為嚴(yán)重的，馬文奇等［11］發(fā)現(xiàn)山東壽光蔬菜地每個(gè)黃瓜種植季導(dǎo)致約1 500 kg/hm2氮素累積于土壤中。李翠萍等［35］調(diào)查顯示，西芹的氮肥施用量為2 227 kg/hm2，氮素盈余卻高達(dá)2 051 kg/hm2。本研究通過差值法對(duì)不同施肥模式下菜地氮素盈余狀況進(jìn)行了初步分析，發(fā)現(xiàn)冬瓜菜地氮素單季盈余量達(dá)86.37—93.48 kg/hm2，表面上看盈余量較小，但是其占氮肥投入量的比例高達(dá)37.35%—42.25%，盈余率也高達(dá)59.63%—73.16%。事實(shí)上，農(nóng)田氮素盈余超過20%以上時(shí)，即可能引起氮素對(duì)環(huán)境的潛在威脅［36］，且這種環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)隨種植年限的延長(zhǎng)而急劇增加。進(jìn)一步，通過施氮量與菜地氮素盈余量進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，菜地氮素投入量與盈余量間呈顯著正相關(guān)關(guān)系（R2=0.9698）。

菜地累積盈余氮素，尤其是硝態(tài)氮不易被土壤膠體吸附［37］，當(dāng)遇到較大的降雨或灌溉時(shí)，土壤中累積的氮素極易隨著地表徑流流失進(jìn)入地表水或隨下滲水進(jìn)入地下水，從而導(dǎo)致地表水的富營(yíng)養(yǎng)化和地下水的硝酸鹽污染。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥模式下冬瓜菜地單季氮素流失量達(dá)54.27—55.17 kg/hm2，占施肥量的比例高達(dá)19.29%—22.92%［23］。雖然農(nóng)田氮素從田頭排放到匯入河湖大水域過程中會(huì)逐漸揮發(fā)或沉降，但長(zhǎng)期無序排放還是會(huì)加劇周邊水域的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。加之太湖流域蔬菜種植面積較大，2012年江蘇省露地蔬菜種植面積達(dá)74.6萬hm2，約占耕地面積的15.88%［38］，且該區(qū)域蔬菜地土壤質(zhì)地偏砂，持水保肥性較差［39］，又大多分布在太湖沿岸及其支流河道兩岸，菜地土壤累積養(yǎng)分更易在雨水沖刷下通過地表徑流直接進(jìn)入周邊相鄰水體。因此，合理提高蔬菜地氮素利用率、加強(qiáng)菜地土壤氮素管理和菜地輸出氮素生態(tài)攔截技術(shù)與配套工程建設(shè)等，實(shí)現(xiàn)太湖流域菜地氮肥施用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展是當(dāng)前及今后需開展的工作重心。

4　結(jié)論

與單施化肥處理相比，有機(jī)肥-化肥配施和單施有機(jī)肥處理雖然顯著增加冬瓜氮素累積吸收量，氮素表觀利用率也有所提高，但菜地氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率卻有所下降，但處理間差異均不顯著。同時(shí)，單施化肥條件下，菜地氮素盈余量達(dá)89.93 kg/hm2，而有機(jī)肥-化肥配施和單施有機(jī)肥處理顯著增加菜地氮素盈余量達(dá)17.37%—32.20%，且氮素盈余率顯著增加8.33%—22.69%。

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（責(zé)任編輯：程智強(qiáng)）

Effects of fertilizer practices on nitrogen utilization of Chinese waxgourd and apparent nitrogen balance of vegetable field

GUO Zhi1，LIU Hong-jiang1，CHEN Liu-gen1*，WANG Zi-chen1，2，QIUdan2，DU Yan-yu3
（1Institute of Agricultural Resources&Environment，Jiangsu Academy of Agriculturalsciences，Nanjing 210014，China；2Jiangsustation of Agricultural Environmental Monitoring and Protection，Nanjing 210036，China；3Changzhoustation of Agricultural Ecological Environment Protection&Monitoring，Jiangsu 213002，China）

Field plot experiments with Chinese waxgourd were conducted under natural rainfall conditions in 2011 and 2012 tostudy the nitrogen utilization of Chinese waxgourd and apparent nitrogen balance of vegetable field as influenced bysingle chemical fertilizer（T1），chemical fertilizer and chicken manure（T2）andsingle chicken manure（T3）.The resultsshowed that the T2 and T3 treatmentssignificantly increased the cumulative amount of nitrogen absorbed by Chinese waxgourd respectively by 13.69%and 13.16%over the T1 treatment butdecreased both partial factor productivity and agronomical efficiency of nitrogen fertilizer in vegetable field by 9.33%—22.91%and 8.76%—27.08%respectively.The apparent nitrogen utilization rate under the T2 and T3 treatments reached 26.11%and 24.78%respectively and increased respectively by 10.04%and 4.41% over that under the T1 treatment，but there were notsignificantdifferences between those treatments.The nitrogensurplus amount in vegetable field was up to 89.93 kg/hm2under the T1 treatment andsignificantly increased by 17.37%—32.20%under the T2 and T3 treatments，and the nitrogensurplus rate under the T2 and T3 treatmentssignificantly increased by 8.33%—22.69%.

Chinese waxgourd；Nitrogen balance；Utilization rate；Fertilization experiment

S642.3

A

1000-3924（2016）04-092-07

2015-12-30

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201003014-02）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD14B12）

郭智（1981—），男，博士，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源利用研究。Tel：15905193152，E-mail：guozhi703@163.com

陳留根（1962—），男，碩士，研究員，主要從事耕作制度與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究。E-mail：chenliugen@sina.com