淮北地区缓释尿素对小麦生长、氮肥利用及土壤硝态氮的影响

通过田间小区试验,研究了淮北地区缓释尿素与普通尿素配施对小麦生长发育、产量、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,缓释尿素与普通尿素按氮素量2∶1配施(SRU2),小麦产量和氮肥利用率均最高。与农民习惯处理(N 250 kg/hm2)比较,缓释尿素处理(SRU1、SRU2和SRU3)减少氮用量70 kg/hm2,小麦产量差异不大,但显著提高了氮肥利用率和农学利用率,增幅分别达43.71%~91.98%和25.58%~43.71%。等氮肥用量条件下,与尿素一次性全量基施(SRU4)比较,缓释尿素处理显著提高了小麦成熟期地上部干物质和氮素积累及氮肥利用率。在扬花期,农民习惯处理和优化氮素处理30~60 cm土壤硝态氮淋失趋势明显;缓释尿素处理土壤硝态氮积累不明显。     

包膜脲酶抑制剂增效尿素对小麦生长的影响及其机理研究

为有效提高尿素氮利用率,促进新型缓/控释氮肥的研发。在盆栽试验条件下,研究了脲酶抑制剂氢醌(HQ)部分或全部包膜与尿素掺混施用对小麦生长及土壤不同形态氮素含量和脲酶活性的影响。试验共设5个处理:对照(CK)、普通尿素(U)、U+普通HQ(SRU1)、U+包膜HQ(SRU2)和U+30%普通HQ+70%包膜HQ(SRU3)。结果表明:与SRU1相比,包膜HQ能够促进小麦生长,改善小麦产量构成,增加小麦产量,并提高氮素利用率,其中SRU2、SRU3分别增加了小麦产量的34.71%,56.54%;与SRU2相比,SRU3处理中普通HQ与包膜HQ配合施用前期能够有效抑制尿素水解,维持土壤中NH_4~+—N的适宜浓度,后期能增加土壤NH_4~+—N含量,保证土壤有效氮的持续供应,减少氮素损失,使小麦整个生育期内土壤脲酶活性维持在较低水平。综上,HQ部分包膜与尿素掺混施用的SRU3处理土壤氮的供应能力最强,氮素利用率最高,对小麦生长的促进作用最显著。     

缓释尿素与普通尿素配施对氨挥发和土壤氮素动态变化过程的影响

通过室内模拟试验,采用"静态吸收法"和"土壤培养法",研究了缓释尿素与普通尿素混施条件下,氨挥发和土壤中氮素的动态变化特征。结果表明:缓释掺混肥处理能减少氨挥发损失氮量;与普通尿素处理(SRU0)相比,25%缓释尿素+75%普通尿素(SRU25)、45%缓释尿素+55%普通尿素(SRU45)、65%缓释尿素+35%普通尿素(SRU65)、100%缓释尿素(SRU100)处理的氨挥发量分别降低19.88%、25.94%、42.84%和46.13%。在培养前期,普通尿素处理的土壤全氮、碱解氮和铵态氮含量明显高于缓释尿素处理,随着培养时间延长,普通尿素处理降低幅度最大,缓释掺混肥处理的全氮、碱解氮和铵态氮含量明显高于普通尿素处理;而硝态氮含量随培养时间延长逐渐升高。其中,以45%缓释尿素+55%普通尿素配比最佳,既能满足植物全生育期对养分的需求,又能减少氨挥发损失,节省经济成本。     

不同氮素形态及配比对玉米生长、氮素利用及产量的影响

通过两年大田随机区组试验,研究不同形态氮素运筹对玉米关键时期无机氮含量、光合特性、干物质和氮素积累与转运、氮肥利用率、产量和经济效益的影响。所有处理进行分层操作,设置不施氮肥(CK)、普通尿素一次施肥(PU1)、普通尿素传统施肥(PU2,60%种肥 + 40%追肥)、普通尿素分层施肥(PU3,上层 20%N +中层 30%N +下层 50%N)、缓释尿素(PCU)与普通尿素(PU)掺混分层基施[上层 20%N(普通尿素)+中层30%N(配施)+下层 50%N(配施),PCU1(PCU ∶PU=中 3 ∶7、下 3 ∶7)、PCU2(PCU ∶PU=中 5 ∶5、下 5 ∶5)、PCU3(PCU∶PU=中 3 ∶7、下 5 ∶5)、PCU4(PCU ∶PU=中 5 ∶5、下 3 ∶7)]共 8个处理。结果表明,普通尿素分层基施和缓释 /普通尿素掺混分层基施均能提高玉米吐丝期和灌浆期 10～ 20和 20～ 30 cm土层无机氮含量及穗位叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,降低胞间 CO 2浓度,增加成熟期干物质和氮素积累量,促进吐丝后干物质和氮素积累转运,提高肥料利用率;与普通尿素分层施肥相比,缓释 /普通尿素掺混分层基施效果更好;各处理中 PCU4的干物质积累量、氮素积累量、氮收获指数、氮肥偏生产力和氮肥利用率最高,分别为 23.55×10 3 kg·hm-2、190.85 kg·hm -2、0.54、63.18 kg·kg -1和43.53%;缓释 /普通尿素掺混分层基施更有利于提高产量和经济效益,PCU4处理 2017和 2018年产量最高,分别为 13 899.08和 12 439.35 kg·hm -2,经济效益分别为 17 022.24和 14 832.65元·hm -2。综上所述,普通尿素分层施肥和缓释 /普通尿素掺混分层基施能增加玉米吐丝期后的土壤无机氮含量,改善叶片光合特性,促进干物质和氮素的积累与转运,提高肥料利用效率,缓释 /普通尿素掺混分层基施更有助于提高玉米产量和经济效益,其中 PCU4处理的效果最佳。     

不同类型氮肥对夏玉米产量、氮肥利用率及土壤氮素表观盈亏的影响

通过田间小区试验,比较研究了不同肥料类型、不同施氮量对夏玉米产量、氮肥利用率、土壤氮素表观盈亏量及植株氮素累积萤的影响.结果表明,夏玉米产量随施氮量增大而增大,但施肥过量产量降低,同等施氮条件下,控释掺混氮肥各处理夏玉米产量和氮肥利用率均高于普通尿素处理.施氮显著增加了0-40cm土层土壤无机氮含量,同时显著提高了玉米生长中后期植株体内氮素含量.经夏玉米季后,除高量施氮的T4,T6处理出现土壤氮索表观盈余外,其余处理均出现土壤氮素表观亏缺,施氮后土壤表观盈余量增加,且随施氮量的增加而增加.     

缓释尿素与普通尿素不同配比对玉米氮代谢酶和氮素利用的影响

为解决我国西南地区玉米氮肥一次性施用问题,以普通尿素和包膜缓释尿素为供试材料,设置5种普通尿素与缓释尿素配比试验处理,分别为100%缓释尿素(CRU100),75%缓释尿素+25%普通尿素(CRU75),50%缓释尿素+50%普通尿素(CRU50),25%缓释尿素+75%普通尿素(CRU25)和100%普通尿素(CRU0),以不施氮肥(CK1)和常规施肥(CK2,普通尿素60%基施+40%大喇叭口期追施)为对照,研究氮肥一次底施下缓释尿素与普通尿素不同配比对玉米氮代谢关键酶、干物质积累、氮积累及氮素利用的影响。结果表明:(1)施氮显著提高了玉米叶片氮代谢关键酶(谷氨酸合成酶GOGAT和谷氨酰胺合成酶GS)活性,与常规施肥相比,普通尿素与缓释尿素配施可提高叶片GOGAT和GS活性,其中以CRU50和CRU75的缓释尿素比例处理最好。(2)CRU50和CRU75的缓释尿素比例可改善吐丝前、后物质积累和氮素积累,显著提高成熟期物质积累量和氮素积累量。(3)随缓释尿素比例增加,玉米穗粒数、千粒重和产量及氮收获指数均呈先升后降的趋势;掺施缓释尿素处理产量较常规施肥处理平均增产4.46%,其中CRU50和CRU75处理产量最高,收获指数和氮肥表观利用率显著高于其它处理。因此,普通尿素掺混50%~75%比例的缓释尿素进行一次底施,既能增加玉米产量,又可实现氮素的高效利用。     

控释掺混肥对夏玉米产量及土壤硝态氮和铵态氮分布的影响

通过田间试验研究释放期60 d的水基包膜尿素与普通尿素常规施肥用量下不同比例配合追施对夏玉米产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮素收获指数、氮素积累量及0-60 cm土壤硝铵态氦含量动态分布的影响.结果表明:各控释掺混处理对夏玉米的产量、肥料利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力及氮素收获指数较常规施肥都有不同程度的提高,以控氮比50%处理最佳,产量和氮肥利用率分别比对照的提高9.43%和24.69%,达到显著水平;各控释掺混处理0-60 cm土壤都保持较高的硝态氮含量,至后期较常规施肥的略高,满足了玉米的生长.玉米各时期土壤铵态氮含量大致以高控氮比处理的含量高,差异不明显,但显著高于常规施肥处理的.控氮比50%处理更适合本区域玉米生产.     

缓释氮肥与尿素掺混对玉米生理特性和氮素吸收的影响

【目的】 研究不同施氮量下尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生理特性、氮素吸收和土壤硝态氮残留的影响,以期探索减少土壤硝态氮淋失、提高氮肥利用效率的高效施氮管理模式。 【方法】 试验在西北农林科技大学节水灌溉试验站进行,供试土壤质地为壤土,玉米品种为郑单958。设置了3种氮肥类型为尿素 (U)、缓释氮肥 (S)、尿素和缓释氮肥以 3∶7比例掺混 (SU); 4 个施氮 (N)水平为 90 kg/hm2 (N1)、120 kg/hm2 (N2)、180 kg/hm2 (N3)、240 kg/hm2 (N4),以不施氮肥 (N0) 为对照,共13个处理。在生育期内对玉米的产量和生理指标进行观测,并测定玉米主要生育期植株养分和土壤硝态氮含量。 【结果】 尿素掺混缓释氮肥 (SU) 处理的玉米生长后期叶绿素总量最大值分别比尿素 (U) 处理和缓释氮肥 (S) 处理最大值提高7.7%和1.3%。各生育期尿素掺混缓释氮肥 (SU) N3处理的净光合速率和蒸腾速率最高,分别高于其他处理6.9%～88.6%和3.4%～90.3%。尿素掺混缓释氮肥 (SU) 处理能够更好地促进玉米对氮素的吸收利用,其中尿素掺混缓释氮肥 (SU) N3处理氮素吸收量和籽粒的氮素分配量达最大,分别为156.0 kg/hm2和79.7 kg/hm2,高于其他处理8.1%～67.3%和6.2%～54.1%。尿素 (U) N3处理与缓释氮肥 (S) N2处理的氮素吸收量和籽粒的氮素分配量无显著差异;尿素掺混缓释氮肥 (SU) 在N3施氮量下,产量达到最高为 6200.4 kg/hm2,比尿素 (U) N3处理和缓释氮肥 (S) N2处理的产量分别增加了20.7%和19.8%。与单施尿素 (U) 和缓释氮肥 (S) 处理相比,尿素掺混缓释氮肥 (SU) 处理能充分利用0—40 cm土层养分,减少土壤氮素向更深土层淋失,提高氮肥利用率,降低土壤环境污染的风险。 【结论】 尿素与缓释氮肥掺混条件下,施氮量180 kg/hm2是提高试验区玉米叶绿素含量和光合作用,促进氮素吸收,减少硝态氮向土壤深层淋失的最佳施肥管理模式。      

控释掺混尿素对土壤无机氮和油菜产量及氮素利用率的影响

2014—2015连续两年通过大田试验研究了尿素、控释氮肥、控释掺混尿素对耕层土壤无机氮、油菜生长性状和产量、氮素利用率以及经济效益的影响,为控释氮肥在油菜生产中的应用推广提供依据。结果表明,较常规施肥处理相比,各控释氮肥处理促进了油菜全生育期氮素供应,有效提高了油菜生育中后期株高和干物质积累量,对油菜主花序长有一定改善作用,且控释掺混处理与单施控释氮肥处理分别显著增长油菜总角果8.98%、6.76%(2014年)和13.80%、9.43%(2015年)。两年田间试验结果表明,控释掺混尿素处理及控释氮肥处理显著增产13.06%~16.70%,氮肥表观利用率提高23.34%~53.71%,氮肥偏生产力提高13.12%~16.72%,氮肥农学利用率提高25.60%~35.56%,土壤氮依存率降低10.99%~19.83%,净利润提高12.83%~25.31%,且以控释掺混尿素处理效果最优。综上,控释掺混尿素处理养分释放适宜,增产增收效果最佳,40%控释氮肥+60%尿素处理推广应用潜力较大。     

控释氮肥对土壤酶活性与土壤养分利用的影响

为探明控释氮肥施用对土壤环境和土壤肥力的影响,通过小麦盆栽试验研究不同施氮量控释氮肥和普通尿素对小麦土壤酶活性、土壤养分利用及产量的影响。结果表明,推荐施氮量及减氮30%控释氮肥施用显著提高土壤酶活性和无机氮含量;推荐施氮量控释氮肥和普通尿素处理土壤有效磷含量显著降低;减氮50%控释氮肥处理土壤速效钾含量显著降低;土壤酶之间及土壤酶与土壤养分之间表现出显著的相关性。推荐施氮量控释氮肥处理较等氮量普通尿素处理籽粒产量显著提高14.06%,但减氮30%及减氮50%控释氮肥处理与推荐施氮量普通尿素处理籽粒产量差异不显著。推荐施氮量控释氮肥处理较其他施氮处理氮、磷、钾吸收总量分别显著增加20.83%~37.63%,32.86%~55.00%和11.20%~21.82%。推荐施氮量、减氮30%及减氮50%控释肥处理较推荐施氮量普通尿素处理氮素利用率分别显著提高40.42%,46.05%和65.73%。控释氮肥施用有利于提高土壤酶活性、土壤养分利用及小麦籽粒产量,是优化农业施肥管理的有效措施。     

减氮配施有机物质对土壤氮素淋失的调控作用

采用室内土柱模拟试验方法,研究不同氮肥施用下1m土体中氮素的分布和移动特征,揭示土壤氮素动态变化规律。结果表明:FN(农民习惯施无机氮用量)、RN(根据土壤养分供应和作物需求确定的推荐无机氮用量)显著增加了土壤上层NH_4^+-N和NO_3^--N向下层淋失。RN+HA(与推荐无机氮纯养分相等的锌腐酸尿素)和RN40%+OMB(推荐无机氮肥减60%基础上配施自制有机调理物质)可延长上层土壤NH_4^+-N峰值出现时间,降低下层NH_4^+-N。淋溶结束后,等氮量下增施HA较RN降低60cm以下NH_4^+-N残留29.7%～54.2%;降低60—80cm NO_3^--N累积17.4%。RN40%+OMB处理无机氮肥用量最小,0—20cm的NH_4^+-N最高,40—100cm稳定在2.0mg/kg左右;0—20,20—40cm土层NO_3^--N较RN+HA增加12.3%和2.0%,显著降低40cm以下NO_3^--N残留。RN+HA和RN40%+OMB较RN的土壤总无机氮残留分别减少7.4%和20.2%,降低表观淋失率。因此,RN40%+OMB可较好地抑制氮素下移,降低氮素淋失风险,为减少氮素淋失、明确合理氮肥施用方式提供科学依据。     

祁连山东段青海云杉林土壤有效氮研究

通过野外取样和实验室分析,对祁连山东段青海云杉林的土壤有效氮状况进行了研究。结果表明:(1)青海云杉林0—40 cm土层土壤总有效氮(铵态氮+硝态氮)的变化范围为17.26~20.76 mg/kg,铵态氮是土壤有效氮的主要存在形态,其含量占到总有效氮的66.72%以上;(2)土壤铵态氮含量随土层深度的增加而较少,硝态氮则无明显的变化规律,而且土壤硝态氮较土壤铵态氮对土壤微环境敏感;(3)土壤铵态氮与有机质相关关系显著(p<0.05),土壤硝态氮与有机质无显著相关性。研究区铵态氮为土壤有效氮的主要赋存形式,它在很大程度上取决于该区土壤pH中性值,较低温度和较高的水分含量。     

酸化沸石对尿素氮淋失和玉米籽粒氮素利用的影响

在尿素减量施用条件下,探究添加酸化沸石(SF)对氮素淋失及籽粒氮肥利用率的影响。通过等温吸附试验,结合土柱淋溶和玉米盆栽试验,研究酸化沸石对NH_4⁺—N和NO_3^-—N的吸附性能,以及不同施氮梯度下,酸化沸石对氮素淋失和氮肥利用率的影响,试验分别设置农民习惯施肥(CN)、氮肥减量15%(CN1)、氮肥减量30%(CN2)3个施氮梯度并分别添加土重0.2%的酸化沸石(CN+SF、CN1+SF、CN2+SF)。结果表明,酸化沸石对NH_4⁺—N和NO_3^-—N的最大吸附量分别为25.44,31.59 mg/g,吸附过程可用Langmuir模型较好拟合。在减氮15%和30%时,添加酸化沸石,使NH_4⁺—N累计淋失量较CN1、CN2分别降低7.10%,8.76%。在减氮30%时,酸化沸石可有效降低NO_3^-—N累计淋失量,较CN2处理减少15.90%。酸化沸石可有效提高土壤氮素含量和玉米籽粒氮肥利用率,添加酸化沸石(CN+SF、CN1+SF、CN2+SF)较单施尿素(CN、CN1、CN2)籽粒氮肥利用率分别提高10.37%,20.79%,47.14%。综上,酸化沸石在减施尿素条件下可有效降低土壤氮素淋失,提高玉米籽粒氮肥利用率,具有一定的农艺价值。     

水分状况与供氮水平对土壤可溶性氮素形态变化的影响

采用通气培养试验,研究比较了两种水稻土在不同水分和供氮水平下的矿质氮(TMN)和可溶性有机氮(SON)的变化特征。结果表明,加氮处理及淹水培养均显著提高青紫泥的NH4+-N含量;除加氮处理淹水培养第7 d外,潮土NH4+-N含量并未因加氮处理或淹水培养而明显升高。无论加氮与否,控水处理显著提高两种土壤的NO3--N含量,其中潮土始见于培养第7 d,青紫泥则始于培养后21 d;加氮处理可显著提高淹水培养潮土NO3--N含量,却未能提高淹水培养青紫泥NO3--N含量。两种土壤的SON含量从开始培养即逐步升高,至培养21～35 d达高峰期,随后急剧下降并回落至基础土样的水平;SON含量高峰期,潮土SON/TSN最高达80%以上,青紫泥也达60%。综上所述,潮土不仅在控水条件下具有很强硝化作用,在淹水条件下的硝化作用也不容忽视,因此氮肥在潮土中以硝态氮的形式流失的风险比青紫泥更值得关注;在SON含量高峰期,两种土壤的可溶性有机氮的流失风险也应予以重视。     

太湖水网地区原位模拟降雨条件下不同农田类型氮素流失特征研究

为探索太湖流域水网地区农田土壤氮素通过地表径流与耕层渗漏的流失特征及其影响因素,在浙江省嘉兴市、上海市的松江县和青浦县,选择稻田、种植年限短的菜地、种植年限长的菜地3种类型农田,采用原位模拟降雨,研究渗漏与地表径流方式下的农田氮素流失量、流失形态特征,以及土壤养分含量对氮素流失的影响。结果表明,3种农田在地表径流方式下农田总氮流失量差异不显著;渗漏方式下种植年限长的菜地和种植年限短的菜地总氮流失量差异也不显著。渗漏方式下总氮流失量显著高于地表径流方式。农田0—5、0—20 cm土壤硝态氮含量分别为31.24~72.9和33.21~71.1 mg/kg时,与渗漏液硝态氮、水溶性总氮、总氮的流失量、流失浓度呈极显著正相关。     

Responses of Agronomic Benefit and Soil Quality to Better Management of Nitrogen Fertilizer Application in Greenhouse Vegetable Land

As a result of intensive greenhouse vegetable production in northern China, the potential risk of nitrogen (N) fertilizer over-applied is increasingly apparent and is threatening ecosystem and the sustainability of food production. An experiment was carried out in Shouguang, Shangdong Province, China to evaluate agronomic benefit and soil quality under different N applications, including the conventional chemical N rate (1000 kg N ha-1 season-1, N1), 70% of N1 (N2), 70% of N1 + maize straw (N3), 50% of N1 + maize straw + drip irrigation (N4), and 0% of N1 (N0), during two successive growing seasons of autumn-winter (AW) and winter-spring (WS). The maximum yields for N4 were 1.1 and 1.0 times greater than those for N1 in the AW and WS seasons, respectively. N agronomic effciency (AEN) and apparent N recovery effciency (REN) were greatest with the N4. A significant relationship was found between soil NO-3 -N content and electrical conductivity (EC) (R2 = 0.61 in the AW season and R2 = 0.29 in the WS season). Reducing N fertilizer decreased soil NO-3 -N accumulation (20.9%-37.8% reduction in the AW season and 11.7%-20.1% reduction in the WS season) relative to the accumulation observed for N1 within the 0-100 cm soil layer. Soil urease and invertase activities were not significantly different among N treatments. The N4 treatment would be practical for reducing excess N input and maintaining the sustainability of greenhouse-based intensive vegetable systems in Shouguang.     

Rapid and Inexpensive Steam Distillation Method for Routine Analysis of Inorganic Nitrogen in Alkaline Calcareous Soils

Determination of inorganic nitrogen (N) in soil is important in making N fertilizer recommendations for crops. To find a rapid, reliable, and economical method for the estimation of inorganic N in alkaline calcareous soils of Pakistan, three steam distillation methods were compared using soils varying in ammonium (NH₄) and nitrate (NO₃) N contents and other physicochemical properties. In the standard method, the soil sample is shaken with 2 N potassium chloride (KCl) for 1 h, and the extract is then analyzed by steam distillation. In the other two methods, the soil sample is distilled directly with either 2 N KCl or distilled/deionized water. Based on the results of the present work, a method that involves steam distillation with only distilled/deionized water and that requires half the quantity of magnesium oxide (MgO) of the standard method has been proposed, as all the three methods yielded identical results for NH₄- and NO₃-N contents. Being economical, the proposed method for inorganic N estimation by direct distillation of soil with distilled/deionized water deserves consideration for adoption by soil-testing laboratories.     

不同质地土壤上烤烟氮素积累、分配及利用率的研究

【目的】土壤质地能概括反映土壤内在的肥力特征,对土壤养分供应具有调控作用,是影响农田中土壤氮素供应和氮肥利用的重要因素。本试验通过在皖南烟区3种质地(壤土、黏壤、砂壤)土壤上施用等量氮肥来研究其对烤烟不同生育期的氮素吸收、积累及利用特征的影响,旨在为烟田土壤改良及烤烟合理施肥提供理论依据。【方法】在皖南烟区现代农业科技园的典型壤土、黏壤和砂壤土上分别建立田间试验,采用15N田间微区试验和室内分析相结合的研究方法,在烤烟的团棵期(移栽后38 d)、现蕾期(移栽后53 d)、平顶期(移栽后64d)和成熟期(移栽后103 d),采集长势一致的烟株样品,测定烟株各部位的生物量,并采用凯氏定氮法检测其全氮含量,采用ZHTO2型同位素质谱仪测定其15N丰度。【结果】皖南烟区壤土和黏壤土上烤烟总氮和肥料氮积累均随生育期呈单峰变化,在烤烟平顶期达最大,总氮积累量分别为4.25 g/plant和3.96 g/plant,肥料氮积累量分别为2.34 g/plant和2.54 g/plant,而砂壤土上烤烟到成熟期其总氮和肥料氮的积累量达到最大,分别是5.64 g/plant和2.73 g/plant,均显著高于同时期的壤土和黏壤;壤土、黏壤和砂壤土上烤烟均以叶部肥料氮占总氮比例及氮素分配率较高,茎部次之,根部最低;不同质地土壤上烤烟氮肥利用率与肥料氮的积累动态具有一致的变化趋势,其中壤土和黏壤在平顶期最大,分别为34.5%和40.7%,之后壤土利用率缓慢下降,黏壤下降幅度较大,而砂壤土上烤烟氮肥利用率在生育期内呈上升趋势,至成熟期最大,为43.7%。【结论】不同质地土壤上烟株对氮素的吸收利用顺序为砂壤壤土黏壤,黏壤土在烤烟生育期内供氮能力较弱,应合理调控土壤氮的矿化及增加肥料氮的供应;砂壤土氮肥利用率较高,应严格控制氮肥的施用量。     

The Leaching Behaviour and Balances of Nitrogen and Other Elements under Spring Wheat in Lysimeter Experiment 1985–92

Abstract

In a lysimeter study it was found that moderate rates of ammonium nitrate increased utilization percentages in spring wheat, and the leaching was 10% or less of added N. Over-optimal rates reduced utilization percentages and increased leaching to almost 50% of the highest doses. Late split application of calcium nitrate increased the percentage of N in grain. Furthermore, leaching of N was not reduced, but occurred somewhat later in the fall and winter seasons. Leaching of Cl^? was more rapid and that of SO₄ ^2- was delayed relative to the leaching of NO₃ ^?. Rather large negative N balances were obtained, also after over-optimal application rates, and total N content of the soil was reduced. Compared with the N₀ treatment, differences in soil N residues amounted to 15–25% of added N in seven years. Gaseous losses had apparently taken place both from the added N and from soil N according to the total-N analysis.     

Nitrogen Fractions in Arable Soils in Relation to Nitrogen Mineralization and Plant Uptake

Abstract

Nitrogen (N) as a major constituent of all plants is one of the most important nutrients. Minimizing input of mineral nitrogen fertilizer is needed to avoid harm to the environment. Optimal input of mineral nitrogen should take the nitrogen supply of the soil into account. Many different soil tests have been proposed for determining soil nitrogen availability. In this article we present a new approach that is based on the measurement of nitrate, ammonium, and dissolved organic nitrogen (DON) in a 0.01 M CaCl₂ soil extract. Eighteen agricultural soils, differing widely in the availability of nitrogen were used, fertilized and unfertilized. It is shown that the nitrogen uptake by maize plants (Zea Mays L.) in both “N‐fertilized” and “N‐unfertilized” soils as measured in a pot experiment can be described with a simple model using the measured nitrogen fractions in the extract. The main source of nitrogen uptake by the plants is the mineralized organic nitrogen during the growing period. It is shown that the initial measured DON fraction is a good indicator of the nitrogen mineralized during plant growth.