浅述甜菜不同施肥水平下土壤氮素释放量

土壤中无机态氮主要是铵态氮和硝态氮,有时还有少量的亚硝态氮存在。其总和称为土壤速效氮。一般只占土壤全氮量的1%～5%,它们含量尽管不多但变化很大,但由于能被植物直接吸收利用,因而对植物生长起着重要作用。春播前肥力较低的土壤硝态氮含量约为5～10mg/kg,肥力较高的土壤有时可达几十个mg/kg。铵态氮在旱田土壤中比硝态氮变化小,一般含量很低。硝态氮与铵态氮的总和约为5～80mg/kg之间。我们从甜菜不同施肥水平入手,探索草甸黑土氮素释放规律:NH4-N和NO3-N释放高峰分别在6月末和7月上旬,此期正值甜菜生长繁茂期,也是需肥最多的时期。     

甜菜氮素营养代谢补偿技术

在甜菜生育过程中,为获得丰产优质块根,需要因地制宜不断施用和补充土壤中的营养元素。常见的无机营养元素中,甜菜对大量元素氮、磷、钾三要素的需求量,以氮素为多,氮素营养在甜菜幼苗期和叶丛快速生长期尤为重要。但氮素的施用量和施用时期不当,又影响甜菜糖分积累,对磷、钾以     

三峡库区不同植被覆盖对土壤氮的影响

不同植被类型影响着土壤养分的积累、分布与循环,而土壤氮素是植被生长的重要限制性元素。通过分析宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)覆盖下土壤氮素的变化情况,研究了不同植被对土壤氮素各形态的影响。结果表明,土壤全氮、硝态氮和微生物氮都是柏树地显著大于菜地和橘树地,而菜地和橘树地之间无显著性的差异;土壤矿化氮和微生物氮/全氮的变化顺序是柏树地橘树地菜地。说明不同植被覆盖对土壤氮有显著的影响,柏树地更有利于土壤氮的积累,氮的有效性也最高,由此认为柏树长期生长有益于土壤氮的改善。     

施用生物质炭对红壤氮素供应能力的影响

通过室内培养试验研究添加生物质炭对红壤氮素供应能力的影响。结果表明,施用生物质炭明显提高土壤的pH值和土壤有机碳的积累,增加微生物生物量碳和氮的数量,减缓土壤氮素供应强度,促使土壤中矿质态氮向微生物生物量氮转化,但对土壤碱解氮的影响较小。氮素较低的土壤中施用生物质炭可导致速效氮素的明显下降,在施用生物质炭同时应配合施用氮素;而对于氮素偏高的土壤施用生物质炭,可降低土壤中的速效氮的水平,减少土壤氮素的淋失或NH+4 N和NO-3 N在土壤中的过度积累。     

太湖地区稻麦轮作系统不同氮肥管理模式对麦季氮素利用与流失的影响研究

通过对施氮管理模式的调整,研究太湖流域稻麦轮作系统不同模式下麦季氮素利用率以及土壤中氮素迁移对水体中氮的影响.试验设置6个处理:农户施肥处理、化肥减量处理、稻季按需施肥处理(麦季同化肥减最处理)、新型肥料处理、有机无机配施处理以及无氮处理.结果表明:有机无机配施处理在麦季持续减少25％施氮量的情况下不会影响产量及作物地上部分氮素总积累量,且氮素表观利用率显著高于其他处理,麦季径流与渗漏损失量主要受施氮量的影响,NO3-N是损失的主要形态;减氮处理可较农户处理降低7.7～12.0 kg·hm-2的氮素流失;麦季有机无机配施减量处理,能够保证作物产量与氮素吸收并且有效降低氮素的流失,具备可持续性发展的前景.     

木质素对尿素在土壤中的转化及生物利用的影响

采用田间试验方法,研究了木质素施入土壤后对尿素转化及冬小麦生物量、氮素营养的影响.结果表明,木质素能调控无机态氮释放,表现出在冬小麦返青期施用木质素的土壤无机态氮含量较低而拔节期较高的趋势.施用木质素后土壤无机态氮的动态变化情况,有利于促进冬小麦的氮素吸收,促进植株对氮素的吸收利用.木质素提高了冬小麦生物量最大积累速率,其中铵法木质素提高了29%,碱法木质素提高了13%.铵法木质素、碱法木质素处理与化肥相比,氮肥农学利用率、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮素吸收强度都有所提高,且铵法木质素比碱法木质素效果明显.     

麦田土壤可矿化氮的动态与供氮规律的研究

用嫌气培养法研究了麦地与休闲地不同层次土壤的可矿化氮动态及追施氮肥对土壤可矿化氮的影响。试验结果表明，在小麦生育期内，麦地与休闲地土壤可矿化氮的变化规律不同。在小麦孕穗期之前，休闲地土壤矿化氮量明显高于麦地，小麦孕穗期之后则相反。追施肥抑制了麦地０－２０ｃｍ土层土壤有机氮的矿化。     

减氮增锌对水稻产量、氮素吸收及土壤无机氮的影响

设置4个处理[不施氮肥(CK)、常规施肥(FP)、推荐施氮(OPT)、推荐施氮+配施锌肥(OPT+Zn)],通过连续2年的田间试验,研究了在较常规施肥减少氮肥用量20%的条件下增施锌肥对水稻产量、氮素吸收及土壤无机氮含量的影响。研究结果表明:2018～2019年OPT和OPT+Zn处理水稻的有效穗数均高于FP处理;与FP相比,OPT+Zn处理显著地增加了水稻的产量,平均增产7.7%;OPT和OPT+Zn处理水稻的氮肥利用效率均高于FP的,以OPT+Zn处理的效率最高;与FP相比, OPT和OPT+Zn处理增加了水稻的氮素积累量,提高了氮素吸收利用及转运效率;氮肥与锌肥配施促进了水稻对土壤氮素的吸收利用,减少了无机氮向土壤下层的淋溶迁移。     

长期施用化肥对土壤N、P、K的影响

<正>长期以来,人们对氮肥长期施用对土壤性质的影响一直十分关注。因为长期施用化学氮肥如能增加土壤全氮含量将可以提高土壤的肥力水平,但同时,如果土壤中无机氮过分积累也会引起环境问题。有的研究指出,施用无机氮并不能使土壤有机质显著增加,但土壤可矿化氮量有较显著的增加。这是由于单施无机氮肥而增加的少量土壤有机氮比原来土壤中的有机氮易于矿化所造成的结果。从而得出单施无机氮肥很难显著增加土壤全氮含量和土壤有机质含量。这可能是由于农田中氮素有各种损失途径,这必然导致土壤氮素的积累速度很慢。这一结果为国内外大量长期试验所一致证实。可见土壤全氮含量因长期施用无机氮肥虽有增加但增加很小。     

酸化对水稻-土壤系统氮分配和N2O排放的影响

为研究土壤酸化对水稻-土壤系统氮转化、分配和氮损失的影响,以水稻-土壤系统为研究对象,设置中性（pH 7,CK）、弱酸（pH 6,T1）、中强酸（pH 5,T2）和强酸（pH 4,T3） 4个土壤递增酸度处理,比较了不同酸度下水稻产量、氮素积累量、氮代谢酶活性、氮素利用效率、氮平衡和N₂O排放等指标的差异。结果表明,随着土壤酸度增加,水稻植株氮素积累、利用效率和产量呈现先增加后降低的趋势。相关性分析表明,拔节期氮素积累量与叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）以及茎秆中GS和GOGAT活性呈显著正相关;开花期氮素积累量与穗中的NR、GS、GOGAT和GDH活性呈显著正相关。T1、T2和T3处理N₂O累积排放量与CK处理相比分别降低20.3%、58.0%和76.7%;单位产量下的N₂O排放量呈现递减的趋势。氮平衡分析表明,相比于CK处理,T2和T3处理氮素表观损失分别降低15.8%和21.1%,水稻氮吸收量分别降低1.5%和15.3%,土壤无机氮残留量分别增加41.2%和88.2%,氮素盈余率分别提高2.2个和7.1个百分点。土壤酸化至中强酸和强酸时,会分别通过抑制水稻拔节期茎叶和开花期穗部的氮代谢过程降低氮素积累量、利用效率和产量。土壤酸化会降低稻田N₂O累积排放量,同时也会降低单位产量N₂O排放量。此外,中强酸和强酸度土壤还会通过降低水稻氮吸收量和增加播前土壤无机氮量,提高土壤无机氮残留量和氮素盈余率,增加环境风险。     

植烟黄壤供氮特征研究

【目的】研究烤烟生长期间植烟黄壤的氮素矿化及供氮特征,为烟草氮素营养调控提供理论依据。【方法】选择两块有机质含量存在差异的黄壤试验田,每块试验田设休闲、植烟不施氮、植烟施氮90kg·hm-2、植烟施氮120kg·hm-24个处理,采用埋袋法进行田间原位培养。【结果】在烤烟生长期间,不施肥植烟土壤氮矿化存在两个高峰,一是在烤烟旺长期(烤烟移栽后42d左右),二是在烤烟打顶后(烤烟移栽后77d左右)。在烤烟生长期间,随着时间的推进矿化氮累积量增加,至烤烟移栽91d左右,矿化氮累积量趋于平缓。有机质含量为15.5和23.7g·kg-1的不施肥植烟土壤累积矿化量分别为80.4和88.5kg·hm-2,打顶后土壤矿化氮量占其矿化氮总量的58%、65%。土壤有机质含量对土壤氮素矿化动态影响不显著,肥料氮的施用导致土壤氮矿化动态波动幅度增大,在烤烟生长前期形成净固定,对烤烟生长后期土壤净矿化产生显著正激发效应。【结论】调控烟草生长后期土壤氮素矿化,能够减少烟草生长后期土壤氮素供应;减少烟草生长前期土壤无机氮固定,促进烟草生长前期无机氮释放,也能在一定程度上缓解烟草生长后期土壤氮素供应过量的问题。     

长期培肥定位试验耗竭阶段各培肥物质对土壤氮库持续效应的研究

试验采用旋转回归设计方法，从１９８６～１９９４年在代表松嫩平原黑土区的东北农业大学试验地内，进行了以农肥、化肥、秸秆、绿肥等培肥物质为试验因素的长期定位试验。试验分两个阶段进行，前一阶段为培肥阶段，到１９９２年结束，后一阶段为耗竭阶段，主要观测各培肥处理对土壤养分的持续效应及产量的影响。建立了耗竭阶段农肥、化肥、秸秆对土壤有机质、全氮、全磷及产量的数学模型。试验表明，随着耗竭试验继续，各处理土壤全氮含量继续下降，在农肥、秸秆、化肥三因素中，以农肥土壤全氮的贡献最大，秸秆次之，化肥最差，土壤碱解氮的变化表明，农肥处理对增加碱解氮作用最大，秸杆次之，化肥最差，在耕作措施处理中，玉米连作和休闲处理增加土壤碱解氮含量不明显。证明利用休闲方式恢复土壤氮库容量是消极的，而绿肥处理后，土壤碱解氮含量有明显地上升趋势。     

冬季休闲期间土壤剖面硝态氮的移动

本文介绍了1984～1986年,在南斯拉夫甜菜主产区——伏伊伏丁那自治省进行的田间试验,结果表明,冬季休闲期间,碳酸盐黑钙土中无硝化与反硝化作用。土壤中残留的和秋季施入的硝态氮,随冬季降水下渗深度平均达160 cm,绝大部分积累在30～120 cm土层,并以60～90 cm最高。每毫米降水使硝态氮下渗0.53～0.82 cm。应用抛物线法计算定积分值公式,求得硝态氮下渗强度变化在2.28 ppm cm·mm~(-1)～8.21 ppm cm·mm~(-1)。     

相同气候背景下南北方稻田土壤上水稻生长及氮响应差异研究

【目的】土壤是影响作物产量和氮肥吸收利用的因素之一,深入研究南北方稻田土壤对水稻生长及氮效率的影响,以期为调控区域水稻高产优质提供参考。【方法】2018—2019年,以黑龙江省黑土型水稻土,江苏省乌栅土型水稻土为试验材料,在黑龙江省哈尔滨市进行水稻盆栽试验。每种土壤设置3个施氮水平,即N0：不施氮肥;N1：0.87 g N/pot（相当于150 kg N·hm^-2）;N2：1.74 g N/pot（相当于300 kg N·hm^-2）。测定水稻分蘖、SPAD值、分蘖成穗率、土壤矿化氮量、水稻产量和氮效率。【结果】黑土型水稻土的早期分蘖对施氮有响应,分蘖数随施氮量增加而增加,而乌栅土型水稻土的分蘖在拔节期后才对施氮有响应。土壤对水稻分蘖的影响存在年际间差异,2018年土壤类型对分蘖数有显著影响,不施氮时乌栅土型水稻土的分蘖数比黑土型水稻土高4.41%—43.04%,而施氮后乌栅土型水稻土比黑土型水稻土的分蘖数低8.25%—12.98%;2019年黑土型水稻土的分蘖数多数高于乌栅土型水稻土4.41%—46.53%。两种水稻土的分蘖成穗率与叶片SPAD值在2018年有显著差异,乌栅土型水稻土的叶片SPAD值比黑土型水稻土高19.28%—21.19%,乌栅土型水稻土的分蘖成穗率比黑土型水稻土高23.89%—40.53%,2019年土壤类型对水稻分蘖成穗率与叶片SPAD值均无显著影响。28 d淹水培养试验表明,两种土壤的无机氮总量基本相同,乌栅土型水稻土的初始矿化速率比黑土型水稻土高,但后期矿化速率比黑土型水稻土低,黑土型水稻土的矿化势更高,有更大的矿化潜力。黑土型水稻土的AE_N（氮肥农学效率）比乌栅土型水稻土高,而乌栅土型水稻土的PFP_N（氮肥偏生产力）比黑土型水稻土高,乌栅土型水稻土的Y₀/Nr（Y₀为无肥区产量,Nr为施氮量）更高,供氮与施氮更加协调。2018年黑土型水稻土的RE_N（氮肥吸收利用率）和PE_N（氮肥生理利用率）均显著高于乌栅土型水稻土,2019年土壤类型对RE_N和PE_N无显著影响。【结论】土壤差异不是南北方稻田氮效率差异的决定性因素,氮效率差异是土壤、气候和品种等因素共同作用的结果。相对于黑土型水稻土而言,前期养分供应能力强的乌栅土型水稻土应减施基、蘖肥,适当增施穗肥,以保证后期供氮促进水稻高产。     

不同土壤类型冬小麦-夏玉米轮作施肥效应

【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作在不同类型土壤上的养分吸收特点及施肥增产效应,为因土施肥和资源高效利用提供依据。【方法】采用池栽试验,选用4种土壤(中壤潮土、砂壤潮土、砂姜黑土、黄褐土),设置3个施肥水平(不施肥、中量施肥、高量施肥),研究不同土壤的养分供应特点和施肥增产效应及肥料利用效率。【结果】在不施肥条件下,冬小麦、夏玉米的植株氮素、磷素、钾素积累量和产量在4种土壤上均表现为:中壤潮土砂姜黑土黄褐土砂壤潮土,表明不同土壤的养分供应能力和基础生产力差别较大。施肥显著增加了冬小麦、夏玉米植株的养分积累量和产量,周年植株氮素积累量增加37.7%—98.7%,磷素积累量增加23.6%—75.3%,钾素积累量增加29.3%—76.1%,周年作物增产26.5%—64.4%。冬小麦、夏玉米植株氮素、磷素、钾素积累的增加量和增产效果均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,整体表现出基础生产力较高的土壤,养分供应能力较强,施肥增产效应较小。冬小麦、夏玉米的肥料农学效率均表现为:砂壤潮土黄褐土砂姜黑土中壤潮土,即基础生产力较低的土壤,肥料的利用效率更高。高量施肥使砂壤潮土和黄褐土上冬小麦、夏玉米的植株养分积累量及产量显著增加,中壤潮土和砂姜黑土增加不显著。【结论】不同类型土壤的基础生产力不同,较高基础生产力的土壤养分供应能力较强,施肥增产效应较小,肥料利用效率较低;较低基础生产力土壤表达趋势相反。肥力较高的中壤潮土和砂姜黑土,应提高土壤养分的利用,降低肥料的施用量;肥力较低的砂壤潮土和黄褐土,应注意培肥地力,不断提高土壤的生产力。     

5种旱地土壤的供氮特点及其与土壤性质的关系

用盆载黑麦草和土壤间隔淋洗好气培养的方法，研究了湖北省５种主要旱地土壤的供氮特点。结果表明，供试土壤基础供氮量以江陵潮土和武汉黄棕壤最大，新洲潮土（酸性）和枣阳黄褐土次之，咸宁棕红壤最小。潮土和黄褐土前期供氮多而后期供氮少；棕红壤供氮最平稳，前后期都保证了一定的供氮量，但其供氮强度最弱、供氮数量最少；酸性潮土和黄棕壤处于上述２类土壤之间。土壤氮素矿化一级动力学模型可以较好地描述供土壤的供氮特征。土壤供氮快慢与土壤粘粒含量、有机碳／有机氮比率及有机质氧化稳定系数有关。     

秋闲期沼液施用对黑土区土壤氮素损失的影响

为探讨非种植期施用沼液的可行性,采用喷施加深翻及注施方式于2018年10月和2019年10月将不同氮素替代量的沼液施于东北黑土中,研究了黑土区作物收割后（秋闲期）沼液施用对玉米土壤有机质含量的影响,考察了黑土区玉米土壤铵态氮挥发和铵态氮及硝态氮淋溶特性。结果表明：沼液施用能够增加土壤有机质含量,注施沼液对土壤有机质的升高幅度要高于喷施处理。秋闲期在低温条件下以喷施加深翻的方式施用沼液能够减少土壤氨挥发量。秋闲期当喷施氮素替代量在135 kg·hm^-2·d^-1以下时可以施用沼液,此时未发生铵态氮和硝态氮淋溶风险,而采用注施方式时,即使沼液氮素替代量为90 kg·hm^-2·d^-1时仍有潜在发生铵态氮淋溶的风险。两年试验结果初步表明,黑土区秋闲期采用合理的氮素替代量及施用方式施用沼液是可行的。     

东北春玉米连作体系土壤剖面无机氮的变化特征

【目的】研究不同施肥方式对东北春玉米生长及连作体系土壤中氮素含量的影响,为春玉米的合理施肥提供理论依据。【方法】2005-2006年,在东北中部黑土春玉米连作区进行2年的田间定点试验,研究了一次性施肥（农民习惯施肥1、农民习惯施肥2）和推荐施肥条件下,玉米不同生育阶段地上部生物量和吸氮量及土壤无机氮含量的变化特征,并对土壤氮素表观盈亏进行了估算。【结果】玉米地上部生物量和吸氮量均随施氮量的增加而增大,其中推荐施肥处理的生物量和吸氮量均最高。施氮显著增加了0～90 cm土层中的无机氮含量。2个习惯施肥处理土壤的硝态氮含量受降雨量的影响较大,且下移明显;推荐施肥处理可明显降低硝态氮在土壤中的残留。土壤氮素表观盈亏取决于氮肥用量,2006年农民习惯施肥1处理的土壤氮素表观盈余量最高,且多以残留硝态氮的形式累积在深层土壤中。【结论】在东北黑土春玉米连作区,氮肥一次性基施会导致土壤中的无机氮高残留,增加氮损失,易对该地区的生态环境造成威胁,本试验中的推荐施肥是较好的施肥方式。     

不同覆盖作物对砂姜黑土剖面硝态氮动态的影响

为探究不同覆盖作物整个生育期内[覆盖作物播种后（2021年11月5日）、营养生长期（2022年3月12日）和生殖生长期（2022年5月5日）]砂姜黑土剖面中硝态氮的动态变化,本研究在安徽省龙亢农场典型砂姜黑土区设置压实（Compacted,C）与不压实（Non-compacted,NC）处理,并裂区设置冬季休闲（Con）、苜蓿（Alf）、油菜（Rap）、萝卜+毛苕子混播（Rhv）4个处理,动态监测0～120 cm土层中土壤硝态氮含量、储量和植株地上地下生物量及其氮素积累量。结果表明：整个覆盖作物生长季,Alf、Rap、Rhv处理土壤硝态氮含量持续下降,各处理0～120 cm土层平均分别下降43.3%、53.9%、57.5%。营养生长期与生殖生长期3个覆盖作物处理（除生殖生长期不压实条件下Rhv处理）硝态氮储量均较Con处理降低（P<0.05）,且营养生长期的平均降幅（压实52.7%,不压实60.7%）高于生殖生长期（压实40.2%,不压实35.6%）。营养生长期,不压实条件下Alf处理土壤硝态氮储量是Rap和Rhv处理的1.41倍（P<0.05）。生殖生长期,压实与不压实条...     

轮作不同高粱品种阻控设施菜田氮素损失潜力研究

为缓解华北地区设施菜田夏季休闲期氮素淋洗损失严重等问题, 提高氮素利用率及土壤生物多样性, 结合高粱的生物学特征, 选取晋杂12等6种北方常见高粱品种为供试品种, 以常规填闲作物甜玉米为对照, 筛选适宜作为北京设施菜田夏季填闲作物的高粱品种。结果表明, 从生物量、根系及养分带走量等方面来看, 晋杂12较其他品种均占优势, 成熟期生物量为11.2 t·hm^-2, 0~45 cm总根长为299 m, 作物地上部氮素带走量为139 kg N·hm^-2, 均显著高于常规填闲作物甜玉米, 可以替代甜玉米推广使用。同时研究发现冀梁2号品种在尿素施用后土壤铵态氮含量明显高于其他品种, 可能是作物根系分泌的生物硝化抑制剂减缓了硝化过程。与甜玉米相比, 高粱可能通过释放生物硝化抑制剂和根系在土壤剖面生物提氮共同起到减少氮素损失的作用。