斜发沸石对强化有氧稻系统稻田氮素吸收、转运和分配及淋溶损失的影响

摘要

[目的]从常规淹灌(I_CF)到干湿交替(I_AWD)再到强化有氧稻系统(I_ARS)，稻田水土环境将发生从以无氧为主到以有氧无氧交替再到以有氧为主的重要转变，必将导致稻田生态系统整个氮循环发生显著变化。斜发沸石在I_CF和I_AWD下具有持水固氮、增产增效等优势，但对I_IARS稻田氮素吸收、转运和分配及氮素淋溶损失的影响鲜有报道。[方法]在2022-2023年进行连续2 a的大田试验，采用裂区试验设计，探究沸石处理(无沸石，Z₀；施加15 t·hm^-2斜发沸石，Z₁₅)和灌溉模式(常规淹灌，I_CF；干湿交替灌溉，I_AWD；强化有氧稻系统，I_IARS)对水稻产量、产量构成、水分利用效率（WUE）、地上部干物质（ABM）、植株氮吸收、转运和分配、土壤铵态氮和硝态氮以及氮素淋溶损失的影响。[结果]相较于I_CF、I_IARS、I_AWD显著降低2 a氮素淋溶损失，其中2022年降幅为13.35%和1.27%,2023年降幅为13.93%和4.67%。施加斜发沸石能促进I_IARS稻田土壤铵态氮和硝态氮固持，并显著降低土壤氮素淋溶损失。较之Z₀,Z₁₅显著增加I_IARS稻田土壤铵态氮及硝态氮含量，增幅为5.7%～19.2%和16.6%～19.5%；显著降低I_IARS稻田2 a氮素淋溶损失，其中2022年降幅为12.21%,2023年降幅为12.41%。施加斜发沸石显著提高I_IARS稻田地上部干物质积累以及水稻氮吸收、转运和分配，进而显著提高水稻产量及水分利用效率。[结论]斜发沸石可有效降低稻田淋失、增加土壤养分固持，进而促进植株氮吸收、转运和分配、提高地上部干物质积累，最终实现I_IARS稻田的稳产/增产。因此，斜发沸石可作为土壤改良剂有效遏制了I_IARS稻田的减产风险，为推进区域性适水型农业发展具有重要意义。

关键词

水稻 / 强化有氧稻系统 / 斜发沸石 / 氮吸收、转运和分配 / 氮素淋溶损失