施氮对河西灌区青贮玉米土壤-植株化学计量特征及稳态性的影响

摘要

[目的]本文旨在探究甘肃河西灌区农田生态系统土壤养分限制及其循环规律，明确不同施氮处理下青贮玉米植株与土壤间的稳态性特征。[方法]以2022—2023年甘肃省河西灌区4种施氮处理N₀（习惯施氮量）、N₁（减氮10%）、N₂（减氮20%）、N₃（减氮30%）青贮玉米为研究对象，分析不同施氮处理下植株和土壤有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量及其生态化学计量特征变化和植株与土壤间的内稳性特征。[结果]2年试验结果表明，不同施氮处理下青贮玉米土壤OC、TN、TP含量均在0～10 cm土层达到最高。4种施氮处理下，N₀处理植株器官养分含量均显著升高；N₁处理0～30 cm土层土壤OC、TN、TP含量均最高，且OC、TN、TP高于其他施氮处理11.79%～41.88%、8.80%～39.28%、5.31%～31.29%;随着施氮量的减少，土壤及植株养分含量显著降低。土壤C/N值在各土层及不同施氮处理下较为稳定；植株（叶片、根系）N/P均值（1.06、1.03）均小于植株氮限制阈值（14）,说明植株生长受氮元素的限制。在N₀和N₁施氮处理下，植株（叶片、根系）OC、TN、TP含量及化学计量比均呈绝对稳态；在N₂施氮处理下，植株叶片TP含量呈敏感态，在N₃处理下，植株根系OC、TP、C/N均呈敏感态。[结论]减氮10%处理不仅提高了河西灌区青贮玉米土壤肥力、养分存留及作物生长适应能力，还减少了生产投入比并增加产量。

关键词

青贮玉米 / 施氮 / 土壤养分 / 化学计量特征 / 稳态性

基金资助

甘肃省高等学校产业支撑项目(2021CYZC-15,2022CYZC-41); 甘肃省重点研究发展计划(22YF7FA116); 甘肃省财政专项(GSCZZ 20160909)