土壤氮素迁移转化研究进展

氮是植物必需的营养元素,但过量施用氮肥会造成水体富营养化和氧化亚氮的释放。对土壤氮素的迁移和转化的研究是当前的热点。综述了国内外土壤氮素迁移转化的研究进展,并对未来研究方向进行了展望。     

模拟降雨条件下施硝酸铵对黄土坡面氮素迁移的影响

利用室内模拟降雨试验,研究了在坡面施入硝酸铵对土壤矿质氮素随地表径流流失和入渗的影响,初步探讨了降雨-地表径流-土壤矿质氮素的有效作用深度(Effective Depth of Interaction,EDI),分别用反推法和拐点法确定了不施肥试验和施肥试验时的土壤矿质氮素EDI。结果表明:①与不施肥相比,施肥增加了土壤矿质氮素的地表流失量,施25,50和100 g NH4NO3处理矿质氮分别多流失了55.22,73.32和85.50 mg/m2;②施肥使土壤肥料的入渗量增加,但对肥料的入渗深度和土壤矿质氮素EDI影响很小;③同一坡面不同坡位NO3--N的EDI值不同,表现为坡中下部较大,坡顶部和坡底部均较小。避免在雨季大量表施速效氮肥,是减少矿质氮流失的关键。     

内蒙古东部污灌区土壤重金属迁移规律的研究

通过对内蒙古东部污灌区土壤的土层剖面不同深度重金属(Cr、Cu、Cd、Pb)元素进行测试和分析,揭示重金属在垂直方向上的浓度变化趋势。结果表明,随着土层加深重金属含量减少,经过十几年的污水灌溉,当地的地下水目前没有受到污染,这说明重金属在土壤中的迁移具有随着土层厚度增加而减弱的趋势。     

内蒙古东部污灌区土壤重金属迁移规律的研究

通过对内蒙古东部污灌区土壤的土层剖面不同深度重金属(Cr、Cu、Cd、Pb)元素进行测试和分析,揭示重金属在垂直方向上的浓度变化趋势.结果表明,随着土层加深重金属含量减少,经过十几年的污水灌溉,当地的地下水目前没有受到污染,这说明重金属在土壤中的迁移具有随着土层厚度增加而减弱的趋势.     

内蒙古东部污灌区土壤重金属迁移规律的研究

通过对内蒙古东部污灌区土壤的土层剖面不同深度重金属(Cr、Cu、Cd、Pb)元素进行测试和分析,揭示重金属在垂直方向上的浓度变化趋势。结果表明,随着土层加深重金属含量减少,经过十几年的污水灌溉,当地的地下水目前没有受到污染,这说明重金属在土壤中的迁移具有随着土层厚度增加而减弱的趋势。     

宁夏灌区不同类型农田土壤氮素累积与迁移特征

在宁夏灌区选择设施菜田(n=4)和水旱轮作大田(n=4),通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮(TSN)、硝态氮(NO₃^--N)和溶解性有机氮(SON)含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SON>NO₃^--N>NH₄⁺-N,大田为NO₃^--N>SON>NH₄⁺-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO₃^--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。     

降雨条件下西安蔬菜地土壤中氮的迁移规律

[目的]研究西安市蔬菜地土壤中氮（N）元素在降雨条件下的迁移转化规律。[方法]采用自制的模拟降雨装置,通过室内模拟试验研究了降雨条件下土壤中N的迁移规律。[结果]每次降雨后,各个深度土壤的含N量均比背景值高;土壤含N量的变化呈现出明显的急剧变化段和缓慢变化段。土壤中含N量的最高值均出现在10～20cm土层,最低值出现在60～70cm土层,10和60cm是降雨条件下土壤含N量变化的折点;随降雨次数的增加这2个折点均有向下移动的趋势。在20cm以下土层中,3次降雨后同一深度处土壤的含N量依次为：N第1次〉N第2次〉N第3次。在60cm土层中,每次降雨后的土壤含N量均达最低值,约为730μg/g。[结论]该研究为合理施用氮肥提供了依据。     

太湖流域丘陵地区暴雨条件下农田氮素随地表径流迁移特征

通过流最和水质的同步监测,在流域尺度上研究了暴雨对农田氮素随地表径流迁移的影响.结果表明,次降雨量介于69.85～1 10.8 mm及降雨历时持续7.5 h以上的暴雨过程,流域出口处径流过程线一般呈单峰形态,径流峰值滞后于最大降雨强度,但滞后时间受降雨条件影响存在较大差异;流域3次暴雨事件的综合径流系数达0.305;总氮迁移量介于651.5～858.4 g·hm-2,其中硝氮与氨氮是氮素迁移的主要类型,平均输出负荷分别为303.7和270.0 g·hm-2,占总氮的41.9%和37.2%,亚硝态氮迁移量最小,仅占总氮的3.3%;溶解态氮是氮素迁移的主要形态,其迁移量介于579.1～582.2 g·hm-2,与悬浮态氮输出比为3.2:1.氨氮以悬浮态迁移为主,但受施肥状况影响较大.     

土壤中氮磷的迁移规律研究进展

本文对土壤中氮、磷的迁移规律进行了综合评述,旨在为合理施肥以及由于土壤氮素和磷的淋失所引起的水体富营养化的减少提供一定依据.     

生物炭配施有机菌肥对豫中植烟土壤氮素迁移特征的影响

采用大田试验,在施用烟草专用复合肥(m(N)∶m(P_2O_5)∶m(K_2O)=10∶10∶20)复合肥525 kg·hm~(-2)的基础上,设置6个处理:CK(不施有机肥,烟农习惯施肥)、B(增施生物炭1 500 kg·hm~(-2))、OBBF (增施有机菌肥1500 kg·hm~(-2))、B-OBBF55(增施50%生物炭+50%有机菌肥)、B-OBBF46(增施40%生物炭+60%有机菌肥)、B-OBBF64 (增施60%生物炭+40%有机菌肥)。分析了不同层次土壤、不同形态氮素含量及其迁移特征。结果表明,单施有机菌肥能够显著提高土壤碱解氮和土壤全氮含量,生物炭配施有机菌肥提高了植烟土壤碱解氮含量,减少了碱解氮的淋失。其中B-OBBF55处理碱解氮含量最高达到74. 6 mg·kg-1,B-OBBF55和B-OBBF46处理能够增加烟草移栽后60 d时0～20 cm土层中铵态氮和硝态氮含量。各处理对土壤微生物量氮的影响主要表现在前60 d的0～40 cm土层中,其中OBBF显著高于其他处理,达到542. 2 mg·kg-1; B-OBBF55和B-OBBF46处理提高了烟草移栽后30 d微生物量氮和烟草移栽后60 d时硝态氮占全氮的比例。因此,在豫中烟区,施用50%生物炭+50%有机菌肥和40%生物炭+60%有机菌肥是培肥植烟土壤,提高土壤氮素转化的有效措施。     

减氮对引黄灌区春玉米氮素吸收利用和淋失的影响

为探究不同减氮水平下春玉米产量及氮素吸收利用和氮素淋失损失特征,为宁夏引黄灌区春玉米氮肥合理施用提供理论依据,本研究于 2021—2022年在宁夏引黄灌区基于渗漏池进行了连续两年的田间定位试验,以先玉 1225为供试玉米品种,设置了5个氮水平,施氮量分别为常规施氮420 kg·hm^-2 （N-420）、减氮14.29%（N-360）、减氮35.71%（N-270）、减氮57.14%（N-180）、不施氮处理（CK）,对春玉米产量、氮素吸收利用和氮素淋失损失量进行测定分析。两年数据均表明,农户常规施肥与减氮14.29% 处理籽粒产量没有显著差异（P＜0.05）,减氮 35.71% 处理较常规施肥处理产量降低。2021年减氮 35.71%、减氮 14.29% 处理较常规施肥处理籽粒产量分别降低了 8.60%和 3.59%,2022年减氮 35.71%处理籽粒产量较常规施肥处理降低 11.46%,而减氮14.29%处理与常规施肥处理相比籽粒产量增加1.42%。氮肥表观利用率、氮肥农学效率、地上部氮素收获指数两年数据均显示减氮 35.71% 处理高于减氮 14.29% 处理和常规施肥处理。氮肥偏生产力随着施氮量的增加逐渐降低,与减氮 57.14% 处理相比,减氮35.71%、减氮14.29%和常规施肥处理分别降低19.57%、33.81%、42.59%。总氮淋失量随施氮量的增加而升高,减氮35.71%、减氮 14.29% 处理总氮淋失损失量较常规施氮处理降低 42.51% 和 18.09%。各处理氮素淋失中,硝态氮是主要形式,占总氮的45.50%~54.68%。相关性分析表明,施氮量与总氮淋失量呈正相关,随着施氮量的增加,总氮淋失量呈指数型增加（R²=0.998 6）。研究表明,与常规施氮量相比,减少35.71%施氮量下,春玉米产量平均减少10.03%,总氮淋失量平均降低42.51%,氮肥表观利用率、农学效率和偏生产力均提高。综合考虑认为,施氮270 kg·hm^-2可作为协调引黄灌区春玉米产量和环境安全的合理选择。     

施氮量对玉米产量和氮素利用效率及土壤硝态氮累积的影响

目的探明新型SODm尿素氮替代普通尿素氮减量对春玉米氮素吸收利用的影响。方法通过田间小区试验,以不施氮(CK)和当地常规施氮(CFN)为对照,研究等氮量SODm氮(SODmN)、SODm氮减量10%(SODmN−10%)、SODm氮减量15% (SODmN−15%)、SODm氮减量20% (SODmN−20%)和SODm氮减量25% (SODmN−25%)对春玉米产量效益和氮利用效率的影响。结果与CFN处理相比,当SODmN施用量减少15%并继续降低时,玉米产量呈下降趋势,SODmN−15%处理籽粒产量和生物量均相对较高,玉米产量随着氮减量程度的增加表现为先增加后降低,呈二次多项式关系;经拟合,玉米最高产量对应的施氮量为313 kg/hm²,最高纯收益所对应的施氮量为292 kg/hm²。氮素的吸收总量表现为先增加后降低,氮收获指数、氮素平衡和氮利用效率(SODmN−25%除外)均随着氮减量程度的增加而增大。结论河西绿洲灌区玉米施肥量较高,用SODm尿素氮替代普通尿素氮后出现明显的氮过量,随着氮减量程度的加大,春玉米籽粒产量表现为先增加后降低的趋势,当氮减量超过常规施氮量的20%时产量开始下降,但氮减量25%以内对玉米的产量并没有造成明显影响。在常规施肥基础上用SODm尿素氮替代普通尿素氮,可实现减少氮用量20%的目标,此时产量效益最大化,且氮的利用效率也显著提高。     

引黄灌区灌淤土氮素淋失特征土柱模拟研究

采取土柱模拟实验的方法研究了不同施氮强度对宁夏引黄灌区灌淤土中氮素淋洗损失特征,以期为氮素淋失控制和合理施用提供科学依据。试验设5个氮水平,分别为对照处理(N0)、常规氮水平300 kg·hm^-2(N300)、优化氮水平(N240)、2倍常规氮水平(N600)、2倍优化氮水平(N480)。试验结果表明:不同施氮水平淋洗液中NO₃^--N的浓度表现出先升高后降低的趋势,浓度峰值出现的时间随施氮水平增加逐渐后移,NO₃^--N是氮素淋洗损失的主要形态,而NH₄⁺-N的淋失损失主要出现在淋洗前期,增加施氮量可以推迟各形态氮素峰值出现时间,增加淋失风险。N240,N300,N480和N600处理总氮累积淋失量分别为94.53、128.02、222.06 kg·hm^-2和268.6 kg·hm^-2,淋洗损失比例分别为39.38%、42.67%、46.26%和44.77%,当季施入稻田土壤的氮肥极易淋洗到100 cm深度以下,成为浅层地下水的潜在威胁。施入到灌淤土的氮素有39.38%～46.26%通过淋洗途径损失,各处理总氮累积量淋失规律服从对数方程Yt=a+blnt(R²=0.927～0.975)。     

铜仁地区烟田土壤的供氮规律

了解与掌握植烟田土壤的供氮规律,研究了常规施肥与优化施肥后土壤碱解氮的供应规律以及烤烟生育期间土壤铵态氮、硝态氮的供应规律,并对其相关指标进行对比.结果表明,优化施肥效果优于常规施肥,优化施肥提高了硝态氮的供应量,更好地促进了烤烟对营养的吸收和生长.研究可以指导铜仁地区烟田制定优化的施肥比例和确定合适的施肥时期.     

公乌素灌区效益分析

鄂尔多斯市达拉特旗公乌索灌区通过引洪淤地，改善土壤条件，发展井灌，促进了这一地区的农牧业的发展，使这地区的经济、生态、社会效益显著提高。本文就经济效益加以重点分析总结。     

干旱区不同灌溉量下棉田土壤碱解氮剖面分布

[目的]明确水分如何影响肥料效应的发挥对于制定强调恰当的水肥调控技术非常重要.[方法]在新疆阿瓦提县进行田间试验,研究地面灌溉不同灌溉量下棉田土壤剖面上碱解氮时空分布特点.[结果]地面灌溉明显的影响100 cm深度土壤碱解氮含量变化,尤其0～40 cm土壤碱解氮含量变幅很大;基本上是灌水量越大,碱解氮被淋溶到下层的量就越大.[结论]"以水促肥"效应的一部分原因是灌水扩大肥料在土壤垂直方向分布范围,使更多的棉花根系可以吸收养分.     

青铜峡灌区水稻田三氮变化特征试验研究

以宁夏青铜峡灌区水稻田三氮(总氮、氨氮、硝氮)作为研究对象,从田间运移、土壤剖面中的变化以及在排水沟内受到的消解作用方面进行了分析。结果表明:(1)水稻田间,排水中总氮浓度大于其在引水中浓度;5、6月份田间积水中总氮浓度小于其在引水、排水中浓度,7、8月份刚好相反。引水中氨氮浓度小于其在田间积水、排水中浓度。5—7月排水中硝氮浓度>其在引水中浓度>其在田间积水中浓度,8月份变化没有明显规律。(2)土壤剖面中0～20cm土层三氮含量最高,随着土壤剖面加深,呈递减趋势,总氮在灌溉后的含量高于灌溉期间,氨氮、硝氮灌溉后的含量低于灌溉期间。(3)排水沟内三氮均受到消解作用,消解幅度呈氨氮>总氮>硝氮的趋势,且与植被覆盖度、沟道长度、水流速度等因素关系密切。     

Water Consumption and Maize Yield for Alternative Furrow Irrigation in Western Heilongjiang Province

Aiming at less and un-uniform distribution rainfall problems, the serious draught in spring, low crop production and water efficiency in sandy soil area of Heilongjiang Province, the experiment of alternative furrow irrigation was conducted in Dumeng County in 2009. The purpose of the experiment was to find the water consumption law and its influence on maize yield. The results showed that the highest water consumption was during the heading stage and the highest daily consumption of water was during the filling stage. The stimulation effect of alternative furrow irrigation on yield was obvious in the appropriate irrigation level. The best irrigation pattern for the highest yield was as follows： the seedling stage was 325 m3. hm^-2; the jointing stage was 400 m3-hm^-2; and the filling stage was 288 m3- hm-2. The water consumption during each growing period was that the seedling was 38.85 mm; the jointing was 108.11 mm; the heading was 124.39 ram; the filling was 88.96 ram; the milk was 60.21 ram; and the harvesting was 47.89 mm.     

宁夏引黄灌区盐渍化发展变化趋势及治理对策

采用先进的“3S”信息技术,应用GIS先进的空间图层叠加分析功能对宁夏引黄灌区各级盐渍化耕地分布规律和灌区土壤盐渍化的演变规律调查的基础上,提出宁夏引黄灌区土壤盐渍化的治理对策是:进一步完善的灌排体系与防渗措施;对灌区干渠进行砌护防渗治理;加强排水,调控地下水位;平田整地减少灌溉量;耕作培肥,提高土壤肥力;农艺栽培措施的运用;实施动态监测,加强预测预报。