农学论文哪里有？笔者根据东北黑土区特有的土壤和气候条件，在施氮总量不变、有机肥替代 25%化学氮肥基础上，播种前 1 次性施入氮肥可有效提高土壤氮素养分含量、春小麦产量和氮肥利用率，显著降低了 NH3 挥发和 N2O 的排放速率，可以及时提供春小麦前期生长所需养分，也可缓释持续提供春小麦后期生长所需养分。
1 前言
1.2 国内外研究进展
1.2.1 有机肥替代化肥的研究 有机肥来源广泛，主要是以动物排泄物或动植物残体经过发酵腐熟后而制成的肥料，富含有机质，可提高土壤肥力，为植株生长提供养分[20]。我国农业发展中，早在东周时期就有了对有机肥料使用的记录，农业生产过程中有机肥作用显著，目前来看，有机肥对我国粮食的稳定增产起到了重要作用[21]。有机肥的优点有很多，首先，施用有机肥可显著提高土壤中矿质养分含量，提升效果十分显著，并且适量施用有机肥既可以增加土壤肥力，还可以增加土壤生物的种类和数量[20]。其次，有机肥可以同重金属反应生成有机结合态重金属离子，降低了重金属的毒性，这是由于有机肥可以向土壤中提供大量的 Ca2+，而 Ca2+又能增加细胞膜结构的稳定性，对其质膜的疏水性有显著的提升作用，降低了重金属离子透过细胞膜的能力，也降低了重金属离子对植物的毒性。另外，有机肥可显著提高土地生产力，可以增加土壤中有机态碳氮的含量，对土壤养分转化酶活性的提高也十分显著[22]。
虽然有机肥优点众多，但目前我国在农业生产中对有机肥的利用状况并不理想。根据国家农业部农技推广中心的数据显示，从建国后到本世纪初期，有机肥占农业生产中化肥用量的比例逐年下降[21]。总而言之，随着化肥用量的增加，我国农业生产中有机肥的施用比例在逐渐降低，有机肥在农业生产上的地位日益下降。但不可否认的是，和无机肥料相比有机肥料具备特有的优势，有机肥既可以改善土壤环境状况、为作物营养生长和生殖生长提供充足的养分条件，同时还可以补充土壤中缺乏的养分，在改良土壤理化性质的基础上，大幅培肥地力，在土壤、作物、微生物等群体间建立起优良的促进关系，对提高作物产量、改善农产品质量具有十分重要的意义[21]。综上所述，有机肥的广泛应用，对推动农业与资源、环境及人与自然间和谐发展，以及从根本对提髙农产品品质和保护农业生态环境都有十分重要的作用[23]。
3 结果与分析
3.1 不同处理对土壤中碳氮养分的影响
有机肥替代部分化学氮肥与有机肥替代部分化学氮肥基础上分期施入化学氮肥对土壤氮素养分含量产生了显著影响，如图 3-1 所示，春小麦苗期 0~10 cm 土层土壤全氮含量 N1 处理最高，分别高于其他处理 48.6%、6.1%、9.6%和 19.1%，显著高于 CK、N2 和 N3 处理，但与 CF 处理差异不显著，CF 处理高于 CK、N2 和 N3 处理 40.0%、4.3%和 12.2%；小麦苗期 10~30 cm 土层土壤全氮含量 N1 最高，显著高于 CK、CF、N2 和 N3 处理 55.6%、6.2%、18.5%和 21.3%，CF 处理显著高于 N2 和 N3 处理 11.5%和 14.2%，N2 和 N3 处理之间差异不显著。小麦拔节期 0~10 cm 土层土壤全氮含量 N1 处理最高，分别高于其他处理 51.0%、14.2%、5.1%和 9.0%，显著高于 CK 和 CF 处理，与 N2 和 N3 处理之间差异不显著，CF、N2 和 N3处理之间无显著差异性；小麦拔节期 10~30 cm 土层土壤全氮含量 CF 处理最高，但各处理之间差异不显著。小麦孕穗期 0~10 cm 土层土壤全氮含量 N1 处理最高，分别高于其他处理34.0%、24.3%、10.4%和 5.3%，但 N1 处理与 N2 和 N3 处理之间差异不显著，N1 和 N3 处理显著高于 CK 和 CF 处理，CF 和 N2 处理之间差异不显著；小麦孕穗期 10~30 cm 土层土壤全氮含量 CK 处理最高，但与其它处理之间差异不显著。成熟期 0~10 cm 土层土壤全氮含量 N1处理最高，但与 N1、N2 和 N3 处理之间差异不显著，N1 处理显著高于 CK 和 CF 处理 10.4%和 6.0%，N3 处理显著高于 CK 和 CF 处理 9.4%和 5.0%；10~30 cm 土层土壤全氮含量 N3 处理高于 N1 和 N2 处理，但各处理差异不显著。
4 讨论
4.1 氮肥有机替代与分期施入对土壤氮素转化的影响
本研究发现有机肥氮替代 25%化肥氮的处理，可以有效提高土壤中不同形态的氮含量，土壤中铵态氮和硝态氮含量显著提高，这是因为有机肥可增加土壤微生物和土壤酶的数量和活性，促进氮素转化，有利于土壤氮素向植物可吸收利用的形态转化[93]；如图 3-4 和图 3-5所示，本研究中 N1、N2 和 N3 处理的土壤中，同时期土壤铵态氮含量总体高于硝态氮含量，这是因为有机肥所含的有机物质可吸附土壤中 NH4+，从而减缓 NH4+的硝化作用[94]，提高土壤中 NH4+的含量。而各处理之间在 30~60 cm 土层的土壤铵态氮与硝态氮含量之间无显著差异性，这是因为本试验施肥较少，小麦生育期较短，氮素被作物吸收利用较快，土壤氮素向下淋溶较少。由表 3-4 相关性分析结果可知，土壤中全氮和碱解氮含量与小麦产量呈显著正相关，并且图 3-15 热图分析可知 N1 处理能显著增加各个时期土壤中全氮和碱解氮含量，说明有机肥是通过影响土壤中氮素向有益于小麦吸收利用的形态转化来提高土壤供氮能力，进而提高小麦产量。如图 3-15 所示，与常规施肥 CF 处理相比，有机肥替代 N1 处理和有机肥替代并且分 2 期施肥的 N2 处理能显著增加小麦的产量，并提高土壤氮素含量，而有机替代部分化肥并分期施肥处理并未高于一次性施肥处理，这是因为东北春小麦生育期较短，对氮素的需求集中在拔节期到孕穗期[95]，有机肥对养分释放缓慢，本试验中小麦产量 N1>N2>N3，更加说明分期施肥会使大量氮肥后移，造成小麦前期生长土壤氮素供应不足，不能及时提供小麦生长所需养分，影响了小麦营养器官生长。本研究在等氮条件下，有机肥料替代 25%化肥氮可以使有机营养缓慢释放，减少前期土壤氮素损失，而小麦在生长中、后期对氮素需求增加，适当的分期施肥能更加有效的满足小麦生长对氮素的需求，所以分两期施肥可使产量显著提高[96]。但是有机肥料替代并分 3 期施肥的 N3 处理出现了减产的现象，这是因为肥料在施入土壤后经过转化和迁移才被作物吸收利用，而短时期内多次喷施或撒施氮肥容易造成肥料损失，降低了肥料利用率，所以分 3 期施肥的处理在植物吸收养分最关键的抽穗期不能及时供应氮素[97-98]，以致于小麦减产。适当地施用有机肥能够显著提高土壤供肥能力[99]，如图 3-3 所示，本研究中有机肥替代化肥的处理土壤有机质含量与常规施肥无显著差异，而图3-10 和图 3-11 所示，有机替代化肥的处理土壤葡萄糖苷酶活性和过氧化氢酶活性与常规施肥处理无显著差异，说明本研究中有机肥替代对土壤中总碳含量未产生显著影响。
4.2 氮肥有机替代与分期施入对氮素损失的影响
如图 3-6 所示，本试验研究结果表明有机肥替代部分化肥可有效降低 NH3 的排放速率，这是因为有机肥进入土壤后需要在微生物长时间的矿化分解作用下释放矿质氮，进而参与到氨挥发过程[100]。如图 3-8 所示，常规施肥处理土壤脲酶活性显著高于其它施肥处理，这是由于施入有机肥后，土壤中尿素水解后释放出的氨减少，降低了氮素的损失，使土壤微生物所需氮素来源充足，土壤微生物活性发生改变，因而导致微生物群落结构的变化[101]，间接改变了土壤脲酶活性。然而一次性施肥的处理脲酶活性明显高于多次施肥的处理，这主要是由于有机肥使氮素在土壤中缓慢释放，可以稳定持续的向土壤中输入氮素，为微生物及植物根系的活动提供了充足的氮源，而分期施肥未能及时提供养分，因此一次性施肥的 N1 处理提高了土壤脲酶活性；脲酶活性的差异说明常规施肥处理尿素分解速度更快，而有机肥替代 25%化学氮肥与此基础上化学氮肥分期施入的处理，降低了尿素向土壤中分解释放氮素的速率，如图 3-17 热图分析所示，本研究中对脲酶活性的正向作用 CF>N1>N2>N3，而氨挥发量同样是 CF>N1>N2>N3，在向土壤中释放氮素的过程中，因为受微生物固持与农作物吸收等因素的影响，土壤中铵态氮累积较慢，因此土壤氨挥发速率较低，导致氨挥发累积量也较低。本试验有机肥替代 25%化肥的 N1 处理与常规施肥的 CF 处理相比，可显著降低氨挥发排放通量，郑凤霞等[102]等研究表明，全量有机肥替代化肥可以将氨挥发累积量降至原来的三分之二左右，有机肥替代 50%的化肥氮素也可将其降至原来的三分之一左右，与本实验结果类似但优于本试验，这可能与施氮量等因素有关。有机肥与化肥配施也可以降低土壤氨挥发，不仅因为有机肥自身分解缓慢，其中尿素水解被有机质矿化释放的酸性物质所缓解起到了重要的作用。
5 结论
（1）春小麦有机肥替代 25%化学氮肥基础上，化学氮肥在播种前 1 次性施入对土壤氮素养分含量和土壤脲酶和硝酸还原酶活性提升效果最显著，而有机肥替代 25%化学氮肥基础上化学氮肥在播种前与拔节期分 2 期施肥和播种前、拔节期和孕穗期分 3 期施肥对土壤养分含量未能达到显著提升效果。
（2）有机肥替代 25%化学氮肥可以显著增加土壤中 NH4+和 NO3-的含量，NH4+和 NO3-无明显向下迁移的现象；从有机肥替代 25%化学氮肥及此基础上化学氮肥分期施入看，0~10 cm 土层土壤中 NH4+和 NO3-含量依次为 N1>N2>N3。
（3）有机肥替代 25%化学氮肥基础上化学氮肥 1 次性施入可以显著降低 NH3 挥发和 N2O排放速率，减少氮素损失。
（4）与常规施肥相比，有机肥替代 25%化学氮肥基础上播种前 1 次性施入化学氮肥和播种前与拔节期分 2 期施入显著提高了春小麦产量和氮肥农学效率，并且播种前 1 次性施入化学氮肥效果最佳，而在播种前、拔节期和孕穗期分 3 期施入化学氮肥则与常规施肥差异不显著。
（5）小麦产量与小麦拔节期和孕穗期土壤中氮素含量、土壤脲酶活性和氮肥利用率之间呈显著正相关；由不同处理对相关因素的热图分析可知，有机肥替代 25%化学氮肥基础上播种前 1 次性施入化学氮肥以及在有机肥替代 25%化学氮肥基础上播种前与拔节期分 2 期施入化学氮肥更有利于增加土壤养分含量与土壤酶活性，减少氮素损失，增加籽粒氮素积累量和小麦氮效率。
根据东北黑土区特有的土壤和气候条件，在施氮总量不变、有机肥替代 25%化学氮肥基础上，播种前 1 次性施入氮肥可有效提高土壤氮素养分含量、春小麦产量和氮肥利用率，显著降低了 NH3 挥发和 N2O 的排放速率，可以及时提供春小麦前期生长所需养分，也可缓释持续提供春小麦后期生长所需养分。为了降低分期施肥增加的人力机械成本，综合分析，建议在有机肥替代 25%化学氮肥的基础上，化学氮肥在播种前一次性施入，这更有利于增加作物产量，增加经济效益。
参考文献（略）
