酸雨淋洗對(duì)玉米葉片總氮淋失的影響

摘要：研究酸雨淋洗下不同降雨時(shí)段和玉米不同生育期葉片總氮淋洗，為深入理解酸雨對(duì)植物冠層氮素?fù)p失的影響提供一定科學(xué)依據(jù)。通過(guò)模擬酸雨淋洗，收集經(jīng)過(guò)冠層到達(dá)地表雨以及相鄰空礦地帶降雨（作為對(duì)照）后，利用{經(jīng)過(guò)冠層到達(dá)地表降雨中的氮素－與降雨冠層體積相當(dāng)?shù)目諘绲亟涤曛械牡貆反映冠層氮素酸雨淋洗強(qiáng)度及其數(shù)量。氮素總淋洗量與葉全氮量呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。蒸餾水和pH=5淋洗下，玉米冠層氮素發(fā)生了淋洗，氮素淋洗可能是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素流量及作物冠層氮素?fù)p失的另一重要途徑，且淋洗濃度與淋洗量、土壤施氮量、植物體內(nèi)氮素營(yíng)養(yǎng)密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：酸雨淋洗

1 概述

酸雨是指酸性的大氣降水，包括酸性的雨、雪、霧、露等沉降，通常指pH值低于5.6的降水。由于酸雨對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害，酸雨已被列為危害環(huán)境的十大問(wèn)題之一，酸雨問(wèn)題尤其是酸雨淋洗對(duì)植物的影響倍受各國(guó)政府和科學(xué)家的重視。

近年來(lái)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)、外對(duì)植物冠層養(yǎng)分淋失的研究取得了一定進(jìn)展，養(yǎng)分濃度（特別是細(xì)胞間隙中可溶性養(yǎng)分濃度）、降雨接觸時(shí)間、植物類(lèi)型、雨水酸度等均影響冠層養(yǎng)分淋洗速率和數(shù)量[2]，且雨水酸度不同淋洗量也不同。另外，過(guò)去對(duì)冠層養(yǎng)分淋洗的主要研究對(duì)象是森林，而對(duì)農(nóng)田植物冠層養(yǎng)分淋失研究很少。由于施肥等原因，農(nóng)田植物冠層養(yǎng)分比森林冠層更加豐富，即被酸雨淋洗的“氮源”更大，因此在研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分流量和冠層養(yǎng)分損失時(shí)，應(yīng)當(dāng)予以考慮。本試驗(yàn)通過(guò)模擬酸雨淋洗，收集經(jīng)過(guò)冠層到達(dá)地表雨以及相鄰空礦地帶降雨（作為對(duì)照）后，利用經(jīng)過(guò)冠層到達(dá)地表降雨中的氮素－與降雨冠層體積相當(dāng)?shù)目諘绲亟涤曛械牡胤从彻趯拥厮嵊炅芟葱螒B(tài)、強(qiáng)度及其數(shù)量；研究酸雨淋洗下不同降雨時(shí)段和玉米不同生育期冠層淋洗氮素變化規(guī)律，探討不同土壤供氮和植物氮素營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)玉米冠層氮素淋洗的影響，為深入理解酸雨對(duì)植物冠層氮素?fù)p失的影響提供一定科學(xué)依據(jù)，深化對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡更加準(zhǔn)確和可靠的認(rèn)識(shí)。

2 玉米冠層氮素總淋洗量

由表1可知，隨生長(zhǎng)期的推進(jìn)，蒸餾水、pH=5淋洗下氮素總淋洗量均出現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。拔節(jié)期，蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為1214.6μg/株，pH=5淋洗下平均為826.5μg/株，二者淋洗間存在極顯著差異（P<0.01）。從除品種外其它所有因子平均的方差分析結(jié)果看，SD19蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為1430.9μg/株，pH=5淋洗下平均為986.7μg/株；NE5平均分別為998.4、666.3μg/株，不同品種間差異不顯著（P>0.05）。從除施氮水平外其它所有因子平均的方差分析結(jié)果看，N0水平時(shí)，蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為1422.5μg/株，pH=5淋洗下平均為1006.6μg/株；N2水平時(shí)，平均分別為899.4、696.2μg/株；N4水平時(shí)，平均分別為1322.0、776.7μg/株。不同施氮水平間N0與N2差異不顯著（P>0.05），N2與N4差異極顯著（P<0.01），N0與N4差異極顯著（P<0.01）。

抽雄期，蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為5096.0μg/株，pH=5淋洗下平均為1331.8μg/株，二者淋洗間存在極顯著差異（P<0.01）。從除品種外其它所有因子平均的方差分析結(jié)果看，SD19蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為5783.5μg/株，pH=5淋洗下平均為1529.6μg/株；NE5平均分別為4408.6、1134.0μg/株，不同品種間差異不顯著（P>0.05）。從除施氮水平外其它所有因子平均的方差分析結(jié)果看，N0水平時(shí)，蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為4783.9μg/株，pH=5淋洗下平均為1410.7μg/株；N2水平時(shí)，平均分別為5541.1、1341.9μg/株；N4水平時(shí)，平均分別為4963.2、1242.9μg/株，不同施氮水平間N0與N2差異不顯著（P>0.05），N0與N4差異極顯著（P<0.01），N2與N4差異不顯著（P>0.05）。

成熟期，蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為1000.6μg/株，pH=5淋洗下平均為885.4μg/株，方差分析結(jié)果表明，二者淋洗間存在顯著差異（P<0.05）。從除品種外其它所有因子平均的方差分析結(jié)果看，SD19蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為863.4μg/株，pH=5淋洗下平均為825.4μg/株；NE5平均分別為1137.9μg/株、652.3μg/株，不同品種間差異極顯著（P<0.01）。從除施氮水平外其它所有因子平均的方差分析結(jié)果看，N0水平時(shí)，蒸餾水淋洗下氮素總淋洗量平均為901.5μg/株，pH=5淋洗下平均為1086.7μg/株；N2水平時(shí)，平均分別為1167.7、888.5 μg/株；N4水平時(shí)，平均分別為932.7、681.0μg/株，不同施氮水平間N0與N2差異顯著（P<0.05），N2與N4差異顯著（P<0.05），N0與N4差異不顯著（P>0.05）。

3 討論

研究表明，冠層養(yǎng)分淋洗量的大小與淋洗液的pH值有關(guān)，因?yàn)槿~片質(zhì)外體參與了細(xì)胞pH的調(diào)節(jié)，而在不同酸堿度下離子的可移動(dòng)性差別很大，故淋洗液的pH值不同對(duì)淋洗效果將產(chǎn)生明顯影響。夏陽(yáng)等[3]研究了不同pH淋洗液和NaCl 脅迫對(duì)水培條件下玉米冠層淋洗物中氮組分的影響，結(jié)果表明，冠層淋洗物中硝態(tài)氮（NO3--N）、銨態(tài)氮（NH4+-N）、有機(jī)態(tài)氮（Org-N）和全氮（Tot-N）的含量隨植物生長(zhǎng)量的增加而提高；pH3.5淋洗無(wú)鹽處理的NH4+-N、NO3--N和Tot-N的含量高于pH7.0無(wú)鹽處理的含量，而Org-N含量較低；pH7.0進(jìn)行淋洗時(shí)，淋洗液中的氮組分以O(shè)rg-N為主(占51.6%~57.8%)，pH3.5進(jìn)行淋洗時(shí)，以NO3-N為主(占48.3%~50.5%)；pH3.5淋洗可增加NO3-N和Tot-N的單位鮮重淋洗量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與蒸餾水對(duì)照淋洗相比，模擬酸雨對(duì)淋失量并無(wú)顯著影響，但酸雨淋洗量有所降低[1]。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)研究表明，不同施氮水平對(duì)玉米冠層淋洗液氮濃度以及淋洗量的影響因品種不同而異，這說(shuō)明植物冠層養(yǎng)分淋洗除受遺傳特性影響外，介質(zhì)養(yǎng)分狀況不同，養(yǎng)分淋洗也存在差異。葉片淋洗量的大小是由質(zhì)外體中可淋洗離子的含量及葉片保護(hù)組織的特性所決定，同時(shí)由于基因型的差異，即各品種之間礦質(zhì)元素吸收和運(yùn)輸、葉片的抗淋洗程度等等的差異，從而導(dǎo)致了淋洗結(jié)果的完全不同。本試驗(yàn)結(jié)果僅建立在單一生態(tài)點(diǎn)之上，在不同環(huán)境如溫度、光照等有所改變的條件下，這種酸雨淋洗結(jié)果以及施氮的影響是否存在差異，還有待于進(jìn)一步研究和試驗(yàn)證明。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎華壽，聶呈榮，胡永剛.模擬酸雨對(duì)雜交稻也升到影響的研究[J].農(nóng)學(xué)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，23（2）：284-287.

[2]馮宗偉.酸雨對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響-中國(guó)西南地區(qū)酸雨研究[M].北京：中國(guó)出版社，1993，151-160.

[3]夏陽(yáng)，林杉，張福鎖，等.鹽脅迫對(duì)玉米冠層淋洗物中氮組分的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2002，28（2）：278-281.