库尔勒香梨树体—土壤体系氮素循环与平衡研究

Scientific and technical problems, such as poor understanding of nutrition needs, serious malnutrition, unstable fruit yield and quality, and weak orchard production capacity, exit in Korla fragrant pear production of southern Xinjiang. Taken nitrogen cycling as the central point, knowledge on fruit tree nutrition, physiology, nutrition diagnosis was comprehensively applied. Moreover, 15N isotope tracer technique was used in micro plot field experiment to study ammonia volatilization, denitrification, N2O emission, and inorganic nitrogen dynamics under different nitrogen application strategies in the Korla fragrant pear tree-soil system. Understanding the characteristics of nitrogen cycling in Korla fragrant pear tree-soil system, might provide a theoretical and practical basis for optimizing Korla fragrant pear tree fertilization, enhancing nitrogen use efficiency as well as improving the orchard eco-environment.

针对新疆南部特色果树库尔勒香梨生产中存在的营养需求规律不清、营养失调严重、产量品质不稳定、果园持续生产能力下降等科学问题和技术难点。以氮素养分循环为契入点，综合应用果树营养学、生理学、营养诊断学等知识，利用同位素示踪技术，开展田间试验和15N 示踪的微区试验，分析库尔勒香梨树体-土壤体系不同氮肥运筹下氨挥发、反硝化与 N2O排放、无机氮动态分布和15N 的去向。掌握库尔勒香梨树体-土壤体系氮素养分循环规律和利用特征,为香梨园的优化施肥，提高香梨树体的氮素利用效率及改善果园生态环境提供理论和实践依据。

以6年树龄库尔勒香梨为试材，利用同位素示踪技术，开展田间试验和15N 示踪的微区试验，研究库尔勒香梨树体—土壤体系不同氮肥运筹下氨挥发、反硝化与 N2O排放、无机氮动态分布和15N 的去向。以香梨高产优质为主要目标，确定合理施氮量，提高氮肥利用率，降低氮肥对果园生态环境的污染。研究结果如下：.在库尔勒香梨年生长周期内树体干物质形成及氮素累积以当年新生器官侧枝、叶和果实为主，其中叶片对干物质积累和氮素吸收、积累的贡献较大。土壤中无机氮的含量随氮肥施入量的增加而增加，但随着香梨生育期的推进这种影响逐渐减弱；在库尔勒香梨年生育末期，N1PK、N2PK和N3PK处理0～120 cm土层中无机氮总累积量与N0PK处理相比分别增加70.81、74.39和133.39 kg·hm-2；施氮对库尔勒香梨园土壤氨挥发和氧化亚氮的排放影响较大，N1PK、N2PK、N3PK处理的氨挥发年生育期累积量为34.94 kg·hm-2·a-1、36.38 kg·hm-2·a-1和44.42 kg·hm-2·a-1，净损失率为4.48 %、2.72 %和3.60 %。N2O累积量为437.000 g·hm-2·a-1、459.748 g·hm-2·a-1和531.960 g·hm-2·a-1，排放系数为0.060 %、0.038 %和0.041 %。N2PK处理与N0PK相比增产5337 kg·hm-2，提高还原糖1.37 %，降低总酸0.1 g·kg-1。综合考虑生产和环境效益，推荐库尔勒香梨园最佳施氮量为300 kg·hm-2。.基于15N示踪技术表明，在库尔勒香梨果实成熟期，土壤中施入肥料氮的去向表现为氮肥损失＞土壤残留＞树体吸收。其中树体吸收利用氮素为17.35 %，残留于土壤中氮素为20.67 %，以N2O形式排放于大气中的氮素损失为0.02 %，以其他形式损失氮素为61.96 %。