摘要：在極端降水事件頻發(fā)的背景下，為明確強(qiáng)降水對麥田不同肥期氨揮發(fā)損失的影響，本研究利用田間模擬降水試驗(yàn)，研究了強(qiáng)降水對麥田氨揮發(fā)損失和耕層土壤銨態(tài)氮含量及硝化潛勢的影響，并結(jié)合微域試驗(yàn)分析了氨揮發(fā)損失與土壤含水量的關(guān)系。田間試驗(yàn)設(shè)置施氮處理（CF）與不施氮（CK）對照，以CF處理施肥時間為基準(zhǔn)，分別在基肥、越冬肥和穗肥施肥后第7天模擬強(qiáng)降水（90 mm），監(jiān)測農(nóng)田氮素徑流和滲漏損失，并進(jìn)行連續(xù)10 d的氨揮發(fā)排放監(jiān)測。結(jié)果表明，施肥顯著提高中上層（0-10 cm）土壤的銨態(tài)氮含量，增加了降水驅(qū)動的生育前期（基肥期，越冬肥期）氮徑流和滲漏損失，而穗肥期損失量相當(dāng)。施肥和降水對基肥期氨揮發(fā)排放強(qiáng)度（AVI）無顯著影響，但對追肥期（越冬肥期，穗肥期）的AVI影響顯著。降水—施肥處理（CF-R）的追肥期AVI（越冬肥期35.02 mg·m·d-1；穗肥期12.84 mg·m·d-1）顯著高于其他處理（越冬肥期15.46-17.29 mg·m·d-1；穗肥期7.95-11.23mg·m·d-1）。此外，越冬肥期氨揮發(fā)損失對平均AVI的差異貢獻(xiàn)高于穗肥期和基肥期。相關(guān)分析表明，表層（0-5 cm）土壤銨態(tài)氮含量與氨揮發(fā)損失強(qiáng)度呈顯著線性關(guān)系（P＜0．05）。但值得注意的是，非降水條件下CF和CK處理的追肥期AVI均無顯著差異，且培養(yǎng)系統(tǒng)的NH3揮發(fā)損失量隨土壤持水量的增加而降低。而土壤硝化潛勢分析表明，施肥對不同土層土壤的硝化潛勢均無顯著影響，但降水顯著降低了中上層土壤的硝化潛勢。研究表明，降水對施肥處理的氨揮發(fā)驅(qū)動效應(yīng)是施肥后表層土壤氮素含量升高和降水后硝化潛勢降低的疊加作用結(jié)果。除驅(qū)動麥田氮素徑流和滲漏損失，強(qiáng)降水對追肥期氨揮發(fā)損失的激發(fā)效應(yīng)應(yīng)予重視，特別是在越冬肥期。

關(guān)鍵詞：降水；施肥；氨揮發(fā)；土壤銨態(tài)氮；土壤含水量

中圖分類號：X144；S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-2043（2024）09-2060-09 doi：10.11654/jaes.2024-0322

大氣中的氨（NH3）是一種堿性氣體，可與酸性物質(zhì)反應(yīng)形成二級顆粒物，惡化空氣質(zhì)量并威脅人類健康。氨揮發(fā)損失是農(nóng)田氮素?fù)p失的主要途徑，在農(nóng)田氮素?fù)p失中的占比超過50%，是大氣氨的主要來源。眾所周知，農(nóng)田土壤氮素命運(yùn)受到氣候因素的強(qiáng)烈影響，如溫度、降水等。就旱作農(nóng)田而言，降水可能有利于促進(jìn)土壤水分和養(yǎng)分的流動與轉(zhuǎn)化，但也可能會介導(dǎo)土壤氮素?fù)p失過程。全球極端降水事件頻發(fā)已成事實(shí)，在此背景下，開展降水對農(nóng)田氨揮發(fā)影響的研究對農(nóng)田氮損失控制對策的制定具有重要意義。

小麥?zhǔn)鞘澜缟现饕Z食作物，也是我國主要口糧作物。已有研究表明，降水會促使旱地麥田肥料氮素隨水（徑流或滲漏）流失，造成資源浪費(fèi)并污染周邊水體環(huán)境，特別是強(qiáng)降水過程。但這一過程鮮有考慮降水后土壤環(huán)境差異可能對氣態(tài)活性氮損失帶來的潛在影響，例如，氮在土壤剖面上具有明顯的遷移特征。除驅(qū)動養(yǎng)分流失，降水引起的水分在土壤耕層中垂直遷移及氮素形態(tài)差異可能會導(dǎo)致氮素在不同土層的累積差異。例如，硝態(tài)氮可能會在水分運(yùn)移及電荷排斥作用下，迅速運(yùn)移至土壤下層，而銨態(tài)氮在土壤電荷吸附下（非飽和狀態(tài)）可能運(yùn)移較弱。這是否會導(dǎo)致表層土壤的銨態(tài)氮積累增加氨揮發(fā)損失風(fēng)險抑或由于銨態(tài)氮隨水流失降低氨揮發(fā)損失風(fēng)險并不清楚。

除受含量控制，氨揮發(fā)損失還受溫度等因素控制。而田間降水不僅會影響?zhàn)B分運(yùn)移，還可能會由于土壤水分含量及水分散失差異引起土壤環(huán)境溫度的改變。可以預(yù)見，降水后短期內(nèi)農(nóng)田土壤的環(huán)境溫度可能會由于水分介導(dǎo)低于非降水情境。與前述濃度影響不一致，這可能會降低農(nóng)田氨揮發(fā)損失風(fēng)險。但也有研究指出，土壤水分散失與氨揮發(fā)關(guān)系密切，有水分散失情況下，氨揮發(fā)量隨土壤濕度增加而增大。楊潔等研究也發(fā)現(xiàn)，灌溉后土壤水分含量增加可能會通過加速尿素水解、促進(jìn)微生物代謝等增加氨揮發(fā)損失。結(jié)合前述分析，降水可能會通過銨態(tài)氮流失或氮素的遷移轉(zhuǎn)化改變土壤銨態(tài)氮含量影響氨揮發(fā)損失風(fēng)險，也可能會由于土壤水分差異及介導(dǎo)的土壤環(huán)境溫度變化改變氨揮發(fā)動力過程。這說明，降水對農(nóng)田氨揮發(fā)損失的影響并不清晰。

為此，本研究選擇我國太湖地區(qū)典型雨養(yǎng)麥田，以不施氮肥為對照，利用降水模擬平臺在小麥3次施肥后（施肥后第7天）開展人工降水模擬試驗(yàn)，并分別進(jìn)行降水后連續(xù)10d的高頻通量監(jiān)測，闡明其對麥田不同階段氨揮發(fā)損失的影響。為闡明其變化原因，研究同時定量分析了不同階段降水后銨態(tài)氮濃度的變化，并結(jié)合微域試驗(yàn)分析了氨揮發(fā)損失與土壤含水量的關(guān)系。結(jié)果可為麥田降水—施肥耦合驅(qū)動的環(huán)境效應(yīng)及氮素管理實(shí)踐提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2021年11月至2022年5月在江蘇省南京市江寧區(qū)湯山街道阜莊社區(qū)進(jìn)行。該地區(qū)為典型亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均降水量為1 267.1 mm。試驗(yàn)區(qū)地勢平坦，供試土壤為長期水旱輪作土，土種為灰馬肝土，屬潴育水稻土亞類馬肝泥田土屬。土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量分別為5.93、29 .22 g·kg-1、1.95 g·kg-1、6.87 mg·kg-1和83.78 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)設(shè)置施肥處理（CF）和不施氮肥對照（CK），小區(qū)面積12 m2（3 m×4 m），并分別在兩種施肥情境下設(shè)置降水處理（R）、不降水對照（C），共4個處理。為確定本研究適宜降水量，選擇太湖地區(qū)58358站點(diǎn)1956-2019年麥季（11月至次年5月）累積降水量和單次最大降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，64年間，地區(qū)季節(jié)降水量平均為512.94 mm，季節(jié)單次最大降水量平均為46.48 mm，有19季的22次單次降水量高于50 mm（暴雨級別），且最高單次降水量為100.5 mm?？紤]全球降水格局變化和地區(qū)極端降水情境，本研究降水量統(tǒng)一設(shè)定為90 mm，降水強(qiáng)度為30 mm·h-1。

試驗(yàn)區(qū)小麥為撒播種植，2021年11月20日播種，播種量為375 kg·hm-2。所有施肥處理的磷、鉀肥均在基肥時一次性施入，磷肥（以P2Os計）和鉀肥（以K2O計）的用量分別為96 kg·m-2和96 kg·hm-2。施肥處理的氮肥（以N計）用量為240 kg·hm-2，分三次施用。2021年11月20日、2022年1月4日和2022年3月14日分別施基肥（40%）、越冬肥（30%）和拔節(jié)孕穗肥（30%）。施肥方式為人工撒施，基肥撒施后結(jié)合播種進(jìn)行人工耕翻。為最大化定性研究強(qiáng)降水對雨后麥田氨揮發(fā)損失的影響，在氨揮發(fā)高風(fēng)險期（肥期）利用降水模擬裝置進(jìn)行模擬降水（圖1）。即，以施肥處理和施肥時間為基準(zhǔn)，三次施肥后第7天分別進(jìn)行模擬降水。人工模擬降雨系統(tǒng)安裝高度為4m，有效面積與試驗(yàn)小區(qū)面積一致（4 m×3 m），雨滴直徑介于1.0-5.0 mm，降雨均勻度約86%，其構(gòu)造如圖1所示。降水后每小區(qū)隨機(jī)布設(shè)3次重復(fù)，開展連續(xù)10 d的氨揮發(fā)損失高頻監(jiān)測。

1.3 采樣和測定方法

1.3.1 徑流和滲漏

收集單次降水事件的地表徑流樣品，記錄徑流量，并分別測定未過濾和過濾（過0.45 μm濾紙）徑流樣品的總氮（TN）和銨態(tài)氮（NH+4-N）含量。TN測定采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度計比色法，NH+4-N測定采用靛酚藍(lán)比色法。此外，試驗(yàn)過程通過預(yù)埋帶過濾頭的PVC管-壓力泵抽氣形成負(fù)壓抽取的方式收集從降水開始至結(jié)束的滲漏樣品。分析方法同徑流樣品。利用徑流／滲漏水量與氮素濃度計算氮素徑流和滲漏損失量，其中滲漏水量流失系數(shù)采用Zhao等觀測系數(shù)。

1.3.2 氨揮發(fā)

采用密閉室間歇抽氣法進(jìn)行氨揮發(fā)通量監(jiān)測。密閉室為直徑10 cm的有機(jī)玻璃圓筒，頂部留有進(jìn)氣孔和采氣孔，其中進(jìn)氣孔與通氣管（高2 m）連通，采氣孔通過吸收裝置與真空泵相連。使用0.01 mol·L-1的稀硫酸作為NH3的吸收劑。日采集時間為7：00-9：00和13：00-15：00兩個時段共4h。觀測期間，每2d更換一次吸收液，并用荷蘭SKALAR SAN++SYS-TEM流動分析儀測定吸收液的銨態(tài)氮含量。NH3的累積揮發(fā)量為觀測期間日排放量之和。氨揮發(fā)排放強(qiáng)度為NH3的累積揮發(fā)量與天數(shù)的比值。

1.3.3 土壤樣品

模擬降水前后分別用5點(diǎn)取樣法采集0-5、5-10cm和10-15 cm的耕層土樣。樣品采集后帶回實(shí)驗(yàn)室，去掉石塊、動植物殘體和根系后，測定土壤含水量并將預(yù)處理后的部分土樣儲存于4℃冰箱中用于土壤NH+4-N含量的測定。土壤含水率（θ）用烘干法，土壤銨態(tài)氮用靛酚藍(lán)比色法測定。

為定性分析土壤生物過程對降水的響應(yīng)，采集降水田塊和非降水田塊不同土層的成熟期土壤樣品測定土壤硝化潛力：稱取兩份1.5 g鮮土樣放于兩個50 mL的錐形瓶中，向其中一個錐形瓶加入15 mL液體培養(yǎng)基（1.5 mmol·L-1的NH4Cl），另一個瓶中加15mL去離子水作為對照，在30℃和180 r·min-1下恒溫振蕩24 h后取10 mL懸浮液，用流動分析儀測定培養(yǎng)土壤的硝態(tài)氮含量。試驗(yàn)前后含量差值／培養(yǎng)時間[（Mt-MO）÷t]即為潛在硝化速率。

1.3.4 NH3揮發(fā)的微域培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

在人工氣候箱進(jìn)行了NH3揮發(fā)與土壤含水量的微域培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。將105.30 mg氯化銨（相當(dāng)于第二次追肥量）添加到裝有50 g風(fēng)干土的500 mL培養(yǎng)瓶中，并用去離子水將土壤持水量調(diào)整到設(shè)定值（40%、50%、60%、70%和80%）后，分別將培養(yǎng)瓶放置在15、20、25、30℃的培養(yǎng)箱中孵育24 h，并同時用海綿吸收—氯化鉀萃取法測定NH3揮發(fā)。即，將含有15 mL磷酸甘油（由75 mL H3PO4、40 mL甘油和715 mL去離子水制成）的兩塊與培養(yǎng)瓶等口徑的海綿（直徑7 cm，厚度1.5 cm）分別固定在相隔2cm的瓶口處。下部海綿用于捕獲培養(yǎng)體系中揮發(fā)的NH3氣體，上層海綿用于防止外界氨進(jìn)入系統(tǒng)。孵育期結(jié)束后立即用100mL 1 mol·L-1 KCl提取溶液中的NH+4-N，用流動分析儀分析后采用下式計算NH3揮發(fā)量。

F=c×0.1÷A

式中：F為氨吸附量（mg·m-2），c為提取物中NH+4-N的濃度（mg·L-1），A為海綿面積（m2）。40%、50%、60%、70%和80%土壤持水量的實(shí)際含水量分別為34.41%、42.07%、49.84%、57.59%和65.37%。

1.4 統(tǒng)計分析方法

由于不同采樣階段的環(huán)境溫度不同，本文未對不同階段氨揮發(fā)損失強(qiáng)度進(jìn)行直接比較。使用Excel2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和樣本平均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤計算，并采用Origin 2022進(jìn)行繪圖。使用SPSS 25.0，利用雙因素方差分析（Two-way ANOVA）分析施肥和降水對變量的影響及其交互作用。采用Duncan方法分析各處理的差異顯著性（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 強(qiáng)降水對不同肥期徑流和滲漏氮流失的影響

降水增加了施肥處理（CF）的氮徑流和滲漏損失，特別是生育前期（圖2）。CF處理的基肥期（BFS）和越冬肥期（WFS）的徑流氮損失量分別由不施肥對照（CK）的0.90 kg·hm-2（基肥期）和0.19 kg·hm-2（越冬肥期）增加到2.42 kg·hm-2和3.19 kg·hm-2，分別增加了1.69倍和15.79倍（圖2a）。而穗肥期（PFS） CF和CK處理的徑流損失量相當(dāng)，分別為1.21 kg·hm-2和1.09 kg·hm-2。此外，施肥處理的基肥期和越冬肥期的氮素滲漏損失也較CK分別增加了1.36倍和2.72倍，而穗肥期滲漏損失未顯著增加（圖2b）。結(jié)果說明，降水顯著增加了小麥生育前期（基肥期、越冬肥期）施肥麥田氮的徑流和滲漏損失。

2.2 強(qiáng)降水對不同肥期NH3揮發(fā)強(qiáng)度的影響

表1結(jié)果表明，降水和施肥對基肥期（BFS）氨揮發(fā)強(qiáng)度（AVI）的影響均不顯著，但對越冬肥（WFS）和穗肥期（PFS）的AVI影響顯著（P＜0.05或P＜0.001），且越冬肥期2處理因子的交互作用顯著（P＜0.001）。處理間比較發(fā)現(xiàn)，非降水條件（C）下施肥處理（CF）和CK的3個肥期的AVI相當(dāng)；但降水條件（R）下CF處理的AVI在WFS和PFS期均顯著高于其他處理，分別較CK增加了1.27倍和14.34%。此外，降水條件下CF處理的3個肥期平均AVI較CK增加了65.86%，并顯著高于其他處理。通徑系數(shù)結(jié)果表明，越冬肥期氨揮發(fā)損失對平均AVI的差異貢獻(xiàn)高于穗肥期和基肥期；通徑系數(shù)分別為0.79（WFS），0.22（PFS）和0.06（BFS）（圖3）。結(jié)果說明，追肥期（越冬肥和穗肥期）降水和施肥對氨揮發(fā)排放的耦合驅(qū)動效應(yīng)明顯，特別是越冬肥期。

2.3 降水施肥對土壤銨態(tài)氮含量的影響

施肥顯著影響中上層土壤的銨態(tài)氮含量，而對下層（10-15 cm）土壤的銨態(tài)氮含量無顯著影響（表2）。施肥處理的0-5 cm和5-10 cm土層的銨態(tài)氮含量較CK分別增加了3倍和30.18%（基肥期）、6.58倍和2.77倍（越冬肥期）（圖4a，圖4b）。此外，施肥處理較CK顯著增加了穗肥期表層（0-5 cm）土壤的銨態(tài)氮含量（10.98倍）（圖4c）。降水僅對越冬肥期中層土壤（5-10 cm）的銨態(tài)氮含量有顯著影響，且與施肥處理交互效應(yīng)顯著。與非降水對照（C）相比，降水處理（R）降低了越冬肥期施肥處理的中層土壤銨態(tài)氮含量，降幅為62.31%（圖4b）。結(jié)果同時表明，降水有降低施肥處理基肥期上層和穗肥期中層土壤銨態(tài)氮含量的趨勢。相關(guān)分析結(jié)果表明，NH3揮發(fā)強(qiáng)度與表層（0-5 cm）土壤的NH+4-N含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，且可以用線性方程進(jìn)行較好擬合（P＜0．05）（圖4d）。

2.4 不同溫度下氨揮發(fā)損失對土壤含水量的響應(yīng)

由表3可知，未降水前不同土層的土壤含水量在1 9.95% -25.44%，降水后平均土壤含水量增加到35.94%（27 .91% -46.22%）。換算后，降水后土壤持水量約在40%-50%之間。為明確土壤含水量與土壤氨揮發(fā)排放強(qiáng)度的關(guān)系，本研究利用微域培養(yǎng)試驗(yàn)進(jìn)一步分析了不同溫度和土壤持水量對氨揮發(fā)排放強(qiáng)度的影響（圖5）。結(jié)果表明，背景環(huán)境溫度越高，氨揮發(fā)損失量越大，特別是在低土壤含水量條件下（40%-60%）（圖5）。此外，相同溫度條件下，培養(yǎng)系統(tǒng)的NH3揮發(fā)損失量均隨土壤持水量的增加而降低，且均可用線性函數(shù)進(jìn)行較好擬合（y=ax+b，P＜0.05）。

2.5 降水施肥對不同土層土壤硝化潛力的影響

表4表明，施肥對不同土層硝化潛勢均無顯著影響，但降水對中上層（0-10 cm）土壤的硝化潛勢影響顯著（P＜0.05）。相同施肥條件下，降水處理的硝化潛勢均低于不降水對照。處理間比較發(fā)現(xiàn)，CK-R處理的0-5 cm和5-10 cm土壤的硝化潛勢均最低，并顯著低于其他處理（0-5 cm）或CK-C處理（5-10 cm）。

3 討論

3.1 降水施肥對麥田氮素徑流和滲漏損失的影響

降水是農(nóng)田氮素徑流和滲漏損失的主要前驅(qū)因子。以往研究表明，降水驅(qū)動的農(nóng)田氮素流失量常隨施肥量顯著增加。本研究發(fā)現(xiàn)，施肥會增加小麥生育前期（基肥期，越冬肥期）的土壤氮素徑流和滲漏損失。這可能與施肥后土壤氮素含量的增加有關(guān)。盡管穗肥期施肥處理的氮素含量顯著增加，但施肥處理的氮素流失量與CK相當(dāng)。這可能與作物群體生長的階段差異有關(guān)?；势诤驮蕉势诘男←溙幱诿缙冢挡话l(fā)達(dá)，且土壤裸露較多，這會使土壤養(yǎng)分在降水的瞬時推流作用下迅速流失。而穗肥期小麥群體增加，植被蓋度較大，根系發(fā)達(dá)，這可能有利于削弱降水強(qiáng)度，增加土壤對降水的持留能力，降低養(yǎng)分流失風(fēng)險。然而基肥期和追肥期（越冬肥期、穗肥期）施肥處理的中層土壤的銨態(tài)氮含量在降水驅(qū)動下分別呈增加和降低兩種相反的變化趨勢，這說明旱地徑流氮流失以硝態(tài)氮為主，且不同階段氮素流失遷移的土層貢獻(xiàn)可能存在差異。與生育后期相比，基肥期作物的根系分泌物較少，表層土壤膠體對銨態(tài)氮的吸附能力相對較低，這會增加表層土壤銨態(tài)氮的損失和向下遷移。

3.2 降水施肥對麥田NH3揮發(fā)損失的影響

作為長生育期越冬作物，施足底肥（基肥）和適期追肥（越冬肥，拔節(jié)孕穗肥）是保證小麥產(chǎn)量的重要技術(shù)措施。然而，強(qiáng)降水帶來的環(huán)境差異對氣態(tài)活性氮素?fù)p失可能帶來的潛在影響并不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)，施肥（F）和降水（R）對越冬肥期和穗肥期的氨揮發(fā)排放強(qiáng)度（AVI）影響顯著。降水顯著促進(jìn)了CF處理的AVI，并顯著高于其他處理。以往研究表明，麥田氨揮發(fā)損失與土壤NH+4-N含量密切相關(guān)，特別是表層土壤的銨態(tài)氮含量。本研究也發(fā)現(xiàn)，不同階段氨揮發(fā)損失與表層土壤的銨態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系（圖4d）。施肥處理顯著增加了3次施肥后土壤表層的銨態(tài)氮含量，且其銨態(tài)氮含量明顯高于中下層土壤。盡管降水過程會增加銨態(tài)氮的徑流和滲漏損失，但由于占比較低，施肥下降水和非降水處理的土壤表層銨態(tài)氮含量無顯著差異，并顯著高于不施肥對照。這說明土壤中的銨根離子易被土壤膠體吸附，使其垂向遷移能力較弱，并在表層土壤富集，且降水過程不會改變這一趨勢。與降水處理不同，非降水條件下CF和CK處理的追肥期AVI均無顯著差異。而土壤硝化潛勢結(jié)果表明，施肥對不同土層的硝化潛勢均無顯著影響，但降水對中上層土壤的硝化潛勢影響顯著。降水處理的硝化潛勢均低于不降水對照。唐瑞杰等的研究也發(fā)現(xiàn)，高土壤含水量會顯著降低土壤凈硝化速率。這說明，表層土壤銨態(tài)氮含量和硝化潛勢的共同變化可能是降水施肥下麥田氨揮發(fā)損失風(fēng)險增加的原因。

與追肥階段表現(xiàn)不同，盡管施肥顯著增加了基肥期表層土壤的銨態(tài)氮含量，但降水和施肥對基肥期的AVI均無顯著影響。這可能與基肥期土壤的耕翻條件有關(guān)。播種施肥前的土壤翻耕處理有利于水分下滲陽，這會使表層土壤中未被土壤膠體吸附的游離態(tài)銨隨水運(yùn)移至土壤中下層。如前所述，基肥期施肥處理的中下層土壤銨態(tài)氮含量在降水驅(qū)動下呈增加趨勢，而表層土壤呈降低趨勢。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，降水施肥處理的越冬肥期氨揮發(fā)的增加幅度顯著高于基肥期和穗肥期，其對平均AVI的差異貢獻(xiàn)高于穗肥期和基肥期（圖3），這可能與土壤銨態(tài)氮含量有關(guān)。小麥穗肥期（拔節(jié)期）前低生物量的營養(yǎng)生長階段對氮素需求較低，這會導(dǎo)致前期投入的氮素肥料水解后較長時間固持在土壤中，增加氨揮發(fā)損失風(fēng)險。而小麥進(jìn)入生殖生長階段后氮素需求大、吸收高，穗肥期土壤銨態(tài)氮含量明顯低于基肥期和越冬肥期。結(jié)合前述分析，可見強(qiáng)降水過程對追肥期施肥后氨揮發(fā)的激發(fā)效應(yīng)值得關(guān)注，特別是生育前期的越冬肥階段。

氨揮發(fā)損失除與土壤銨態(tài)氮含量有關(guān)外，還與土壤溫度密切相關(guān)。田間降水通常有利于增加土壤水分含量，并通過水分散失降低土壤環(huán)境溫度。本研究中，對不同溫度和土壤持水量對氨揮發(fā)排放強(qiáng)度影響的微域培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，背景環(huán)境溫度越高，氨揮發(fā)強(qiáng)度越大。此外，相同溫度條件下，培養(yǎng)系統(tǒng)的NH3揮發(fā)量均隨土壤持水量的增加而線性降低。這與降水顯著增加了追肥階段施肥處理的氨揮發(fā)損失表現(xiàn)并不一致。也有研究指出，土壤水分散失與氨揮發(fā)關(guān)系密切，有水分散失情況下，氨揮發(fā)量隨土壤濕度增加而增大。這一方面說明水分散失可能也是降水后施肥處理氨揮發(fā)增加的原因；另一方面說明降水后土壤水分散失及散失過程引起的土壤環(huán)境溫度變化對氨揮發(fā)的影響并不一致。因此，旱作農(nóng)田土壤水分散失及溫度響應(yīng)變化對氨揮發(fā)影響的高低效應(yīng)值得在今后研究中關(guān)注。

4 結(jié)論

（1）與不施肥對照相比，強(qiáng)降水增加了施肥麥田基肥期和越冬肥期的氮徑流和滲漏損失，但對穗肥期氮流失無顯著影響。

（2）非降水條件下施肥處理和不施肥對照的氨揮發(fā)強(qiáng)度相當(dāng)，但降水條件下越冬肥和穗肥期施肥處理的氨揮發(fā)強(qiáng)度明顯增加，并顯著高于其他處理，特別是越冬肥期。

（3）施肥后表層土壤銨態(tài)氮含量的增加疊加降水后中上層土壤硝化潛勢的降低是氨揮發(fā)損失變化的主要原因。

（責(zé)任編輯：葉飛）

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目（2021YFD1700801）；江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目（D21YFD17008）