粮食作物不同种植模式对地下水硝酸盐含量的影响

作者以华北平原麦玉两熟和南方红壤地区双季稻两种种植模式为研究对象,在麦玉两熟区,通过50个农户的调查,周年产量10347.5—14211.0kgh/m 2,氮肥用量499.5—670.5kgh/m 2,氮肥利用效率51.79%—54.44%;河北景县水体硝酸盐含量测定未发现超标;对不同产量地块水样测定,高产地块硝酸盐含量高于中产地块;对桓台和温县水体调查中发现,有3个水样硝酸盐含量超标,占调查总数的15.8%;对同一井水多年硝酸盐含量的测定,水体中硝酸盐含量逐年增加。双季稻作区117个农户调查,氮肥用量为436.3—594.3kgh/m 2,产量为6273.1—9278.2kgh/m 2,氮肥利用效率为28.76%—32.09%;双季稻不同时期水体硝酸盐含量测定未超标。为减少硝酸盐污染的发生,减少氮肥的投入,合理施用氮肥,加大有机肥的投入;提高氮肥利用效率。     

山东省地下水硝酸盐含量状况及影响因素研究

国内外大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题.为了摸清山东省地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对本省地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究.结果表明,山东省地下水NO-3-N含量总体较低,平均为7.4mg·L-1,仅有2%的地下水超过了我国地下水质量标准(GB/T14848-1993).地区之间地下水硝酸盐含量有很大的差异,其中临沂市NO-3-N含量最高.达10.6 mg·L-1.受降雨影响,雨季后地下水硝酸盐含量下降.农田利用类型对地下水硝酸盐含量影响较大,在粮田、设施菜地、露天菜地、果园4种类型中,设施菜地影响最大,NO-3-N达到13.1 mg·L-1,其次为果园.随着埋藏深度的增加,NO-3-N含量呈先升后降的趋势,最大平均值出现在埋深20～50m的地下水中,达8.5mg·L-1.     

海南省三大河流及地下水硝酸盐含量调查分析

通过调查分析海南省三大河流及地下水硝酸盐的含量,结果表明:三大河流水体的硝酸盐含量比较低,受硝酸盐的污染程度较低。其中,硝酸盐平均含量以万泉河流域及地下水水体中最低,分别为0.7560mg/L和0.1900mg/L;南渡江流域及地下水水体中的硝酸盐含量最高,分别为1.6500mg/L和1.0300mg/L;总体上河流水体中硝酸盐的含量比地下水中的硝酸盐含量高,且极显著相关,r**=0.626;从变异情况看,地下水的变化比较小,河流水体的硝酸盐含量变异程度则较大,其中以万泉河水体变异最大,达147%。     

2010—2012年辽宁省蔬菜主产区地下水硝酸盐含量调查

为调查辽宁省蔬菜主产区地下水硝酸盐污染现状,于2010—2012年连续3年,分别在每年7月份(雨季)和10月份(雨季后)从辽宁省蔬菜主产区112眼水井采集地下水样品,并利用紫外分光光度法测定其硝酸盐含量。结果表明,所调查的水井中,29%的水井NO-3 N含量超标,39%的水井有潜在污染风险;地下水NO-3 N含量与水井深度呈显著负相关,井深＜10 m、10～20 m和≥20 m的地下水NO-3 N含量分别为2623,1761和681 mg·L-1;雨季(7月份)NO-3 N含量超标频数高于非雨季(10月份);硝酸盐含量与施氮量呈线性相关,当纯氮年投入量超过3229 kg·hm-2时,易造成地下水NO-3 N含量超标。     

辽宁省蔬菜主产区地下水硝酸盐污染调查

[目的]调查蔬菜主产区地下水硝酸盐污染情况。[方法]2005～2008年连续4年7次采集辽宁省蔬菜主产区农户井水样品696个,利用TU-1810DASPC紫外可见光光度计测定硝酸盐含量。[结果]蔬菜主产区地下水硝酸盐含量平均值为21．26mg／L,超过了国家制定的安全饮用水标准（〈20．00rr影L）。硝酸盐含量小于20．00mg／L的样品占66．80％,大于20．00ng／L的样品占33．20％。地下水硝酸盐含量超标率排序为北镇市（33．00％）〉黑山县（32．80％）。[结论]黑山县和北镇市监测区域内地下水硝酸盐含量超出国家标准的饮用水井达到1／3以上。     

北京市集约化农区地下水硝酸盐含量变化分析

为分析和评价北京市地下水硝酸盐污染状况,以北京市集约化农区13个郊区县为研究对象,采集2005—2012年地下水样本,分析测定其NO-3-N含量。结果表明,地下水NO-3-N平均含量为6.34 mg·L-1,年际均值在5.85～6.93 mg·L-1之间,符合国家地下水质量标准（GB/T 14848-93）的Ⅲ类水质标准,超标率（＞10 mg·L-1）和严重超标率（＞20 mg·L-1）分别为19.36%和6.73%。地下水NO-3-N含量雨季后略高于雨季前;不同作物种植区地下水NO-3-N平均含量顺序为蔬菜种植区＞粮食作物区＞其他作物区＞果树种植区,均值分别为7.66、6.15、5.58 mg·L-1和4.97 mg·L-1;NO-3-N含量随地下水埋深增加呈明显下降趋势。     

辽河流域典型农区地下水硝酸盐时空变化特征

为了解和评价农业种植区域地下水硝酸盐含量状况,2005~2012年采集辽河流域典型农区2 839个井次的地下水样品,分析硝酸盐含量。结果表明,辽河流域典型农区地下水硝态氮平均为22.75 mg/L,井深小于或等于30 m地下水硝酸盐含量达到国家地下水质量标准的年份较少,井深30~100 m的除2011年外均达到标准,井深大于100 m的均能达到Ⅱ类水标准,各监测时期的硝酸盐含量和超标率有较大相关性;不同井深地下水硝酸盐含量差异明显,井深小于或等于30 m硝酸盐含量大于井深30~100 m的大于井深大于100 m的,随着井深深度的增加,地下水硝酸盐含量逐渐降低;以时间动态来看,硝酸盐含量总体呈逐年升高的趋势,超标可能性会进一步加大。     

长期蔬菜种植对菜地土壤剖面硝酸盐分布和地下水硝态氮含量的影响

蔬菜种植具有集约化程度高和施肥量大等特点,但长期种植蔬菜对深层土壤硝酸盐含量与分布的影响及其与地下水NO3--N含量的关系尚需深入分析。以湖南长沙县黄兴镇蔬菜基地为研究对象,采集不同种植年限菜地的浅层地下水、0-100 cm土壤剖面样品和植物样品等分析NO3--N含量,探讨长期蔬菜种植对菜地土壤剖面硝酸盐分布和地下水硝态氮含量的影响。结果表明,蔬菜种植年限对地下水NO3--N含量影响明显(P0.05),老菜地区域地下水NO3--N含量为29-41 mg/L,均比新菜地区域高10 mg/L。菜地土壤剖面中NO3--N含量与蔬菜种植年限关系密切,当种植年限增加到20-30 a后,蔬菜土壤出现严重硝酸盐累积现象,0-100 cm共累积了NO3--N 602.3kg/hm2,耕层土壤及地下水中的NO3--N含量均与氮肥投入量正相关(P0.05)。研究表明,长期种植蔬菜土壤(20-30 a)不仅在0-100 cm土层中积累大量的硝酸盐,而且导致地下水中和蔬菜中NO3--N含量超标。因此,蔬菜种植需要通过科学施肥方法严格控制氮肥投入,拟达到环境和食品安全目的。     

地下水硝酸盐氮污染防治研究

采用室内土柱实验法,研究了向土壤中掺入活性炭纤维对地下水硝酸盐氮污染的防治效果。结果表明,将活性炭纤维掺入土壤中,可以强化土壤反硝化作用,防止硝酸盐氮对地下水的污染。这种防治技术简单、有效,并且能增加土壤的肥力和保墒能力。环境效益和经济效益皆佳。     

长沙市城区周边地区地下水硝酸盐态氮含量及污染状况评价

为了解和评价地下水硝酸盐态氮污染状况,以长沙市芙蓉区、雨花区、岳麓区和开福区等4个行政分区为研究区域,共采集115个4～40m深的地下水样,分析测定了其硝酸盐态氮含量.结果表明,长沙市城区周边地区的地下水硝酸盐态氮的平均值为10.02±9.90 mg/L,最高值为77.51 mg/L.各行政分区地下水硝酸盐态氮的平均含量以芙蓉区的最高,为13.66mg/L,雨花区次之,为11.28 mg/L,开福区和岳麓区的较低,分别为7.23 mg/L和6.34 mg/L.参照我国饮用地下水硝酸盐态氮标准评价,结果表明,在115个水样中,硝酸盐态氮平均含量超标率达35%,除开福区和岳麓区的未超标外,芙蓉区和雨花区的均超标,分别是标准值的1.4和1.1倍.硝酸盐态氮含量分级中,各区均以占Ⅲ类标准的比例最大(30%).周边环境为水泥地、地表水的取水点地下水硝酸盐态氮含量超标率较大.     

植物性硝化抑制剂对莴笋NO3--N和品质的影响

通过盆栽试验,研究了2种植物性硝化抑制剂(P 5,P 7)对莴笋NO3--N和营养品质的影响.结果表明,P 5 3种用量处理对莴笋NO3--N含量均有降低作用,尤以P 5-M效果最佳,使莴笋叶、茎NO3--N含量分别降低41.8%和26.1%;P 7 3种用量处理以P 7-M处理效果最好,降低叶片NO3--N含量22.8%,而其Vc和氨基酸含量分别提高27.2%和15.6%.     

滴灌施肥中施氮量对两年蔬菜产量、氮素平衡及土壤硝态氮累积的影响

 【目的】研究滴灌施肥中传统施氮和减氮的处理对宁夏引黄灌区温棚两年蔬菜的产量、氮素平衡和硝态氮累积及淋洗状况的影响。【方法】试验于2004～2006年在宁夏引黄灌区日光温室条件下,以番茄-番茄-黄瓜-番茄四茬蔬菜为材料,研究滴灌施肥中的传统施氮和减氮两处理对宁夏引黄灌区温棚两年蔬菜的产量、氮素平衡和硝态氮累积及淋洗状况的影响。【结果】在前两茬传统施氮与增（减）氮两处理,对番茄的产量与吸氮量影响不大,在第三、四茬随着施氮量的下调,蔬菜果实产量、总吸氮量受到影响,第4茬番茄产量比第1茬下降了48.7～72.3 t•ha-1;不同施氮处理会造成对当季蔬菜收获后土壤表层0～30 cm NO3--N累积量高,在第4茬番茄收获后,在表层NO3--N累积量比第1茬下降了91.1%～92.2%,同时造成下茬蔬菜收获后土壤NO3--N累积量向下层运移,第2茬冬春茬番茄收获后,在60～90 cm土层NO3--N累积量比第1茬增加了105.4%～137.3%,在第3茬秋冬茬黄瓜收获后,90～120 cm土层NO3--N累积量比第1茬增加了4.8%～30.8%,而120 cm以下土层NO3--N累积变化不大;连续种植四茬蔬菜,有机肥也有向下淋失的可能。第4茬番茄收获后,在有机肥处理和有机肥后效处理中60～90 cm土层的NO3--N累积量比第2茬高22.7%;在黄瓜-番茄种植体系下,滴灌量及土壤表层水分含量对土壤溶液NO3--N含量有直接影响,表层土壤溶液中NO3--N有不断向下层淋洗的趋势,施氮量高的处理表现的更为明显;四茬蔬菜整个种植体系下氮素平衡,在氮素的总输入项中,以施氮量和灌溉水为主,总输入量随氮肥施用量的增加而增加,氮素输出项中以Nmin残留为主。【结论】在当地设施蔬菜滴灌施肥条件下,传统施氮量800 kg•ha-1过高并没有使当季蔬菜增产,造成当季蔬菜收获后土壤表层0～30 cm NO3--N累积量高,并对下茬蔬菜收获后有向下淋失的趋势影响,因此采取减量施氮是切实可行的。在有机肥和磷钾肥配施基础上,秋冬茬番茄氮肥推荐施用量在100～150 kg•ha-1、冬春茬番茄推荐施氮量在250～300 kg•ha-1、秋冬茬黄瓜氮肥推荐施用量在400～450 kg•ha-1。     

阿氏节杆菌菌株DA-1的厌氧反硝化研究

阿氏节杆菌(Arthrobacter arilaitensis)菌株DA-1是一株氨氮降解细菌,且在有氧及厌氧条件下均具有反硝化作用.通过对该菌的厌氧反硝化条件进行优化,考察了碳源、C/N、温度和初始pH对其反硝化作用的影响.结果表明,乙酸钠为最佳的反硝化碳源,当C/N为10∶1、温度为30℃、初始pH为7.0时,A.arilaitensis DA-1能获得最高的反硝化效率,在该条件下,向硝酸盐模拟污水(NO3--N浓度为25mg/L)中接入2％(V/V)的A.arilaitensis DA-1菌剂,经过48 h的静置培养,N03--N的去除量达到了20.13 mg/L,而此时NO2--N积累浓度仅为0.56 mg/L.     

秸秆和DCD对不同施用期尿素土壤行为的影响Ⅲ：硝态氮的淋失特征

[目的]研究秸秆和DCD对冬小麦不同生育期施入尿素土壤行为的影响—硝态氮的淋失特征。[方法]通过田间试验,在不同时期取土样,采用连续流运分析仪法测定NO3-N。试验设5个处理：对照（不施秸秆、DCD和尿素,CK）;单施尿素（U）;尿素＋秸秆（U＋S）;尿素＋DCD（U＋DCD）;尿素＋秸秆＋DCD（U＋S＋DCD）。[结果]在田间试验条件下,总的趋势是加DCD的2个处理能有效减少NO3-N的淋失;加入秸秆后虽能减少部分NO3-N向下淋洗,但作用不明显。[结论]DOD和秸秆对不同时期施入尿素的土壤行为和硝态氮的淋失特征均产生一定影响。     

淹水稻田氮素淋溶损失及其控制

稻田土壤氮素淋溶研究较少,报道稻田氮素淋溶导致地下水NO3^--N污染超标的例子更少。稻田紧实的犁底层,导致土壤渗漏率大大降低。目前研究稻田氮素淋溶的方法主要有模拟土柱法、田间实测法、平衡估算法以及数学模型法。试验报道稻田氮素淋溶量差异较大,普遍认为高施氮量可导致较大的氮素淋溶,且各层次的NO3^--N淋溶量远大于NH4^＋-N。通过降氮的施肥管理和选择需氮量低的前茬作物,有利于控制氮素淋溶。     

NO3--N/NH4+-N配比对小白菜生长及硝酸盐含量的影响

利用NO3^--N/NH4^＋-N不同配比的营养液对11个小白菜品种进行水培试验。结果表明,不同的NO3^--N/NH4^＋-N配比对不同品种小白菜生长和的硝酸盐含量有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间表现出显著的差异,在5.0∶5.0（B）处理条件下,各品种小白菜表现良好;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量,但不影响生长。     

不同有机肥处理对设施菜地土壤硝态氮分布影响

以辽宁省新民市某设施蔬菜生产基地土壤为研究对象,通过设置5个不同有机肥处理的实验小区,系统研究了不同的有机肥施入量(0~60 t.hm-2)在黄瓜和豆角生长期间对0~40 cm土层土壤NO3--N含量的影响,以及在黄瓜和豆角分别收获后土壤剖面NO3--N垂直分布特征。结果表明,土壤NO3--N含量的动态变化与植株的生长发育和有机肥施用水平关系密切。5月份,0~40 cm土壤各个土层的硝酸盐含量均高于其他时期;对于不同的施肥水平,当施肥量为60 t.hm-2时0~40 cm各个土层的土壤硝态氮含量均高于其他处理。土壤剖面NO3--N含量分布特征表明,低量有机肥的施入不会引起NO3--N在深层土壤的累积和淋溶,但会导致填闲作物生长过程中氮素供给的不足;当有机肥的施入量为60 t.hm-2时,0~120 cm土层出现了不同程度的淋溶现象。     

大豆生育期土壤硝态氮的动态变化

试验研究了不同施肥条件下,大豆生育期内的土壤硝态氮含量动态变化。结果表明,从花期到鼓粒期是大豆吸氮高峰期,鼓粒期后大豆几乎不再吸收氮素。大豆生育期土壤剖面累积NO3--N量随施氮量的增加而增加;但施氮量在67.5kg·hm-2以下不会引起下层土壤NO3--N含量升高,只有施氮量高于67.5kg·hm-2时会导致120cm土层中NO3--N含量升高。     

黄绵土长期定位试验中硝态氮剖面分布特征

对1982年建立的长期肥料定位试验的土壤剖面硝态氮含量变化进行分析.结果表明,经25 a种植冬小麦施用不同肥料后,土壤0～400 cm土层硝态氮含量差异显著,施N、NP、NPK在200cm出现累积峰,各处理在300 cm以下硝态氮含量显著减少(低于1.0 mg/kg).对于CK、和单施P处理的100 cm以下土壤因长期没有N肥的补给,作物的长期吸收利用,而趋于耗竭(低于1.0 mg/kg);单施N和NP配施处理0～400cm土壤剖面中的氮残留量高达1 323.3kg/hm2,是不施肥的23.3倍,NPK配施也达655.9kg/hm2,是不施肥的11.1倍;M处理的残留量维持在1 018.6～1 753.1 kg/hm2左右,与化肥处理相比残留量显著增加,M处理比CK处理、NM处理比N处理、NPM处理比NP处理和NPKM处理比NPK处理分别增加了93.1%、21.1%、32.5%和83.3%.单施N的硝态氮年残留率最大,相当于施肥量的48.6%;NP配施残留率33.6%,NPK为21.3%.M、NM、NPM和NPKM处理的硝态氮残留率分别为2.6%、33.2%、25.2%和22.8%.平衡施肥能显著减少硝态氮含量,相同施氮水平下,配施磷肥、钾肥、有机肥的硝态氮残留率显著减少.