深浅施肥的肥料氮在碳酸盐土壤中的转化

利用15_N示踪技术,采用不同追施方法研究碳铵、硫铵、尿素在碳酸盐土壤中的转化表明:在种植作物条件下,肥料氮施入土壤后所发生的矿物固定与生物固定具有负相关关系.由于施用方法不同,肥料氮的矿物固定和损失不同,深施氮素矿物固定与损失呈显著负相关(r=—0.8359)。肥料氮在土壤中转化固定有助于减弱氮素的损失。后茬作物对残留氮的利用与生物固定态氮的多少关系不大。但与矿物固定和无机氮总量之和有密切关系。     

高肥力土壤冬小麦/夏玉米轮作体系中化肥氮去向研究

冬小麦 夏玉米轮作是华北平原主要的耕作方式之一。本研究通过田间15N微区试验 ,研究了高肥力土壤条件下冬小麦 夏玉米轮作体系中化肥氮的去向。结果表明 ,在每季施氮量 1 2 0～ 3 60kg hm2 条件下 ,冬小麦对化肥氮的吸收率为 2 3 8%～44 5 % ,夏玉米为 2 6 5 %～ 5 1 1 % ,整个轮作周期为 2 8 0 %～ 5 1 6%。而后茬作物对化肥氮的吸收量较少 ,低于施氮量的 1 0 %。当季化肥氮的土壤残留率约占施氮的2 0 %～ 5 0 % ,轮作周期化肥氮的土壤残留率约占施氮的 3 0 %。当季和轮作周期化肥氮的损失量和损失率 ,均随着施氮量的提高而显著升高。当施氮量分别为 2 40kg hm2和 72 0kg hm2 时 ,整个轮作周期化肥氮的损失率分别为 1 9 0 %和 40 5 %。     

有机肥无机肥配施对稻田氨挥发和水稻产量的影响

在南方红壤区双季稻田进行田间试验,研究等氮、磷、钾量条件下,有机无机肥配施对稻田氨挥发及水稻产量的影响。结果表明,有机无机肥配合施用能显著地降低稻田氨挥发,减少氮素损失,提高氮肥利用率。单施化肥(尿素),其氨挥发损失达37.8%,而单施有机肥和有机无机肥各半配合施用,氨挥发损失分别为0.7％-1.0％和7.2％-18.2％。田间氨挥发持续的时间,早稻约在施肥后20d,晚稻为9-10d。虽然有机无机肥各半配合施用的水稻产量与单施化肥的相近,均比对照提高约70％,但前者的氮损失少,其氮肥利用率为34.9％,高于化肥处理(33.2％)和有机肥处理(28.0%)。有机无机肥配合施用对提高水稻产量和降低氮肥环境负效应的综合效应最佳。     

水氮优化条件下在华北平原冬小麦/夏玉米轮作中的化肥氮去向

针对华北平原冬小麦/夏玉米轮作区水肥高投入的特点,引入以土壤Nmin（NO₃- -N+NH₄+ -N）为基础的优化施氮技术和以土壤水分含量为基础的优化灌溉技术对施氮量和灌溉进行优化,大幅度降低了氮肥用量和灌溉量,且生物产量和籽粒产量均未发现显著降低。微区结果表明,传统灌溉方式下,传统施氮处理的化肥氮利用率很低,冬小麦当季为22.7%, 夏玉米当季25.7%,整个轮作周期为28.44 %; 氮损失率较高,冬小麦当季为52.9%, 夏玉米当季35.7%,整个轮作周期为47.0%; 而优化施氮可大幅度提高化肥氮利用率,降低损失,冬小麦当季、夏玉米当季和整个轮作周期的化肥氮利用率分别达到45.1%, 42.9%和46.1%, 损失率分别为33.3%, 7.1%和34.5%。优化灌溉下的优化施氮与传统灌溉的优化施氮相比,虽然化肥氮利用率未有显著差异, 但是却显著降低了损失,显著增加了化肥氮的土壤残留。同时对土壤氮素矿化的影响也显著不同,建议在化肥氮优化中应考虑水分管理。研究还表明, 在华北平原冬小麦/夏玉米轮作区,反硝化损失可能是化肥氮损失的主要途径。     

用~(15)N示踪法研究不同土壤水分条件下小麦对氮的吸收利用

本研究结果表明,同一施氮量处理小麦地上生物量、茎叶产量和籽粒产量随土壤水分含量的增加而提高,在同一土壤含水量下,这３ 种产量则随氮素肥料施用量的增加而增加。小麦成熟后地上部吸收总氮量的方差分析显示出施氮处理和水分处理对小麦吸氮量的影响达到显著水平,同一施氮处理小麦地上部吸氮总量随土壤含水量的增加而增加,在３ 种土壤水分含量条件下,小麦的吸氮量均随施尿素氮肥量的增加而提高。施尿素处理的土壤Ａ 值随土壤含水量的增加而降低;尿素与猪粪配施处理的土壤Ａ 值则随土壤含水量的增加而增加。在相同施肥量下,尿素氮的利用率随土壤含水量的增加而提高,当田间持水量分别为５０ ％ 、７０ ％ 和９０ ％ 时,小麦对土壤中氮素利用率分别为１３３０ ％ 、２７９７ ％ 和３２２６ ％ ,尿素与猪粪配施处理在３ 种土壤水分条件下的氮肥利用率分别为１９９６ ％ 、２９９０ ％ 和３４３９ ％ 。说明在水分缺乏的情况下,尿素氮的利用率受土壤水分条件的制约,土壤水分充足及无机氮肥与有机肥配施可以提高氮肥的利用率。     

不同氮肥形态的氨挥发损失比较

利用从德国引进的农田土壤氨挥发风洞法测定系统,对不同N肥形态的肥料进行对比实验。结果表明,在相同施N量条件下,硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵的氨挥发损失分别比尿素减少22.5%、3.2%和8.3%,不同N肥的氨挥发损失差异很大。相同条件下,尿素的氨挥发损失为25.7%,添加DMPP后氨挥发损失为27.6%;硫硝酸铵的氨挥发损失为18.6%,添加DMPP后为20.6%;添加DMPP对尿素和硫硝酸铵的氨挥发影响不显著。     

间歇淋洗干湿交替条件下氮肥的氮行为研究

采用土柱淋洗试验方法 ,对包膜尿素、尿素和硝酸铵在石碴土和粘壤质石灰性土壤中氮的行为进行了评价。结果表明 ,包膜尿素、尿素和硝酸铵的回收总氮量 (包括淋洗溶液中各种形态氮 ,土壤吸附的肥料氮和残余的肥料氮 )分别为施入总氮量的 90.5%、74.2 %、93.5%和91.5%、58.5%、91.1%。在 1750mL淋洗溶液中NO3--N分别占淋洗溶液中总氮量的 90%以上。在 7次淋洗干湿交替之后 ,土壤吸附的肥料氮 (NH4+-N和NO3--N)均不超过施氮总量的2.1% ;包膜尿素有62.7%和70.8%的氮以颗粒肥料存在于土壤中。 3种氮肥中包膜尿素较尿素和硝酸铵在土壤中释放持续的时间显著延长 ,尿素的氨挥发损失较高 ,硝酸铵淋失较快     

改性尿素硝酸铵溶液调控氮素挥发和淋溶的研究

为了提高肥料的利用率,以尿素硝酸铵溶液为原料、聚氨酸为保护剂,复合抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)和DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐)为材料,开发出改性尿素硝酸铵溶液(YUL1和YUL2),研究其对华北平原夏玉米追肥过程中的氨挥发和淋溶损失的调控效果。田间试验设置6个处理:不施氮肥(CK)、农民习惯追施尿素(CN)、优化追施尿素(CNU)、优化追施尿素硝酸铵溶液(UAN)、优化追施改性尿素硝酸铵溶液(YUL1)和优化追施改性尿素硝酸铵溶液(YUL2)。采用扫描电镜和能谱仪分析相关指标变化,在夏玉米喇叭口期追施氮肥后15d内进行田间原位连续动态观测氨挥发和土壤铵态氮和硝态氮变化,并在玉米成熟期测定产量,计算经济效益。结果表明,改性尿素硝酸铵溶液清澈无杂质,流延后成膜表面光滑、致密,抑制剂在膜表面分布均匀;能谱测试膜层表面磷硫含量增高,证明复合抑制剂与尿素硝酸铵溶液达到有效融合。在同等优化施氮量下:与CNU相比, YUL1氨挥发总量显著降低19.3%, YUL2增加9.6%;与UAN相比, YUL1、YUL2分别显著降低57.3%和42.0%。与其他施氮处理相比, YUL1和YUL2夏玉米季生长中后期0～20 cm土层依然保持相对较高的氮素含量水平,夏玉米收获后土壤硝态氮含量分别比CNU高46.0%和43.4%,比UAN高45.6%和44.7%;180～200cm土层硝态氮含量显著低于其他处理。在保证产量和净收益的同时,改性尿素硝酸铵肥料显著降低了氮素的氨挥发和淋溶损失浓度,尿酶抑制剂含量相对较高的YUL1抑制氨挥发的效果更好,硝化抑制剂含量相对高的YUL2硝态氮向下淋失的风险更小。     

雨养烟叶种植田无机氮淋溶特征

为了解烤烟种植下土壤氮淋溶与大田作物差异,评价烟田常规养分管理,探寻烟田无机氮淋溶的阻控策略。以贵州龙岗长期定位试验为平台,于2015—2017年开展常规管理下烟田氮素淋失及其影响因素研究。试验设5个处理:不施肥(CK)、化肥(NPK)、化肥+厩肥(NPK+M)、化肥+连作(NPK+L)、化肥+生物有机肥(NPK+BM)。结果表明,烟田全年无机氮淋溶量为3.62~6.08 kg/hm^2,氮肥净淋溶率为0.09%~3.29%。无机氮的淋溶损失主要发生在烤烟生长季,尤其是5—6月,其占总淋溶量的40.33%~65.86%。烟田淋溶液中氮素形态主要是有机态,无机氮的比例平均仅为29.83%,缓苗期和旺长期(5—6月)淋溶液中无机氮比例高于烤烟成熟期(7—8月),前者无机氮比例平均33.00%,后者其平均为26.67%。降雨是影响烟田淋溶损失的主要因素,无机氮淋溶量与月降雨量呈非线性相关。施用化肥导致无机氮淋溶显著升高,有机肥配施化肥降低了土壤溶液淋溶,降低了氮肥淋溶损失。与烤烟玉米轮作处理相比,烤烟连作处理显著降低了土壤水淋溶,使氮肥净淋溶率降低59.57%。综上,目前烤烟常规管理下,雨养农业区烟田无机氮淋溶强度不高,受降雨影响大,应注重有机无机配施降低无机氮淋溶,在养分管理中考虑如何降低有机氮淋溶,以提高氮素养分供应量。     

钛对小麦吸收利用氮素及产量的影响

应用~(15)N标记化肥硫酸铵(丰度29.07％),研究了叶面喷施钛化合物溶液对小麦产量及吸收利用化肥氮的影响。试验表明,叶面喷施10和50ppm钛(Ti)溶液可促进小麦产量的增加,使小麦植株和籽粒中来自肥料和土壤的氮明显增多,促进了颖壳中的氮向籽粒转运。植株、籽粒对化肥氮盼利用率由对照的53.1％和31.1％分别提高至56.6—60.4％和37.9—44.4％,达差异显著和极显著水平。     

氮磷复(混)合肥料的氮素肥效

研究复合肥料中氮素的利用率、残留率、损失率、肥效和残效表明:在作基肥施用的条件下,复(混)肥料对春小麦籽粒的增产效果相同。春麦对肥料氮素的吸收利用取决于氮素的形态,尿素磷铵中的铵态氮利用率为35.0％,硝酸磷铵普钙中的铵态氮为31.4％,尿素磷铵中的尿素氮为28.1％,硝酸磷铵普钙中的硝态氮为24.8％。硝酸磷铵普钙中的硝态氮具有最高的土壤残留率(48.9％),尿素磷铵中的铵氮损失率最低(22.7％)。不同复(混)合肥均有明显残效,水稻的籽粒产量都高于对照,不同复(混)合肥之间差异不明显。水稻对残留氮的利用率不同复(混)合肥之间的差异也不明显。     

肥料氮的淋溶深度对肥效的影响

在人工模拟土柱中,用~(15)N示踪方法,研究了麦田追施尿素之后,随灌溉水淋溶到不同深度层次中的肥料氮对小麦的有效性及其再分布规律。结果表明,肥料氮的淋溶深度对其有效性确有一定影响,在0～40cm内,这一影响不显著,而在达到40cm以下时,肥料氮的利用率降低7.22％～12.36％,肥效下降13.99％～22.49％,达极显著水平。植株吸收肥料氮的比例随着淋溶深度的加深而有所降低。淋溶到土体深处的肥料氮的再分布能力很弱。肥料氮的损失率与利用率成反相关。     

冀北高原草甸栗钙土春小麦中化肥氮去向的研究

在冀北高原张北县的草甸栗钙土上，采用＾１５Ｎ质量平衡法和微气象学技术，对春小麦中氮肥的去向，以及氨挥发进行了田间原位观测。试验中的氮肥用量为Ｎ４．８３ｋｇ／亩，１／３作基肥、２／３作追肥。基肥随播种施入，追肥于拔节期撤施，随即灌水。结果表明，小麦回收、土壤残留和损失的肥料氮各占施入氮量的３７．８％－４８．３％、３３．８％－４０．４％和１４．３％－２５．４％。其中，尿素作基肥与作追肥的处理之间，其氮     

高肥力土壤冬小麦生长季肥料氮的去向研究 Ⅰ.冬小麦生长季肥料氮的去向

用15N示踪微区试验研究了常规灌溉和磷钾供应充足的条件下 ,冬小麦生育期肥料氮的去向。结果表明 ,冬小麦对肥料氮的吸收随施氮量的增加而显著增加 ,收获期冬小麦吸收肥料氮占总吸氮量的比例 45% ,吸收土壤氮占 55%。氮肥在整个作物 土壤体系中的回收率随施氮量的增加而显著减少 ,损失量增加。施氮量为 1 2 0kgN hm2 时 ,氮肥的损失率只有 9% ,在作物中的回收率为 45% ,在 0～ 1 0 0cm土壤中的残留率为 45% ;施氮量为 3 60kgN hm2 时 ,氮肥的损失率为 55% ,在作物中的回收率为2 3 % ,在 0～ 1 0 0cm土壤中的回收率为 2 1 %。残留肥料氮以NH4 N存在的数量很少 ,以NO3 N存在的数量随施氮量的增加而显著升高 ,低量施氮时以有机结合态存在的数量远远高于前两种形态 ,但在高量施氮条件下 ,以有机结合态存在的比例与NO3 N相当。肥料氮在 0～ 1 0 0cm土壤各层次中均有残留 ,随着深度的增加 ,残留量减少。从整体上看 ,肥料氮在收获时往下移动超出 1 0 0cm土体。     

COMPARATIVE EFFICACY OF UREA FERTILIZATION VIA SUPERGRANULES VERSUS PRILLS ON NITROGEN DISTRIBUTION,YIELD RESPONSE AND NITROGEN USE EFFICIENCY OF SPRING WHEAT

The impact of urea prills (1–2 mm) versus urea supergranules (USGs, ～10 mm), placed at different depths, on the growth and nitrogen (N) use efficiency of spring wheat was investigated under greenhouse conditions. The amount of fertilizer ¹⁵N derived from either form was 50% greater in the top soil than at lower depths. The comparatively slower release and distribution of USG-N resulted in enhanced dry matter production and fertilizer-N uptake during the later growth stages that were also associated with a higher translocation of fertilizer-¹⁵N into the grain (34.9% versus 28.7% for the prills). Deeper placements of USGs (5.0–7.5 cm) resulted in greater fertilizer-N recovery in the crop (70.5–78.0%) compared to the use of prills (56.6%). Our results strongly suggest that the proper application of USGs can increase yields and fertilizer-N utilization of wheat and simultaneously decrease N losses compared to equivalent use of prills, and therefore presents important agronomic advantages.     

黑土-春小麦中三种化学氮肥的去向

用＾１５Ｎ田间微区试验研究了黑土－春小麦中作基肥施用的尿素、碳 和硝酸钾三种氮肥的氮素去向。试验设在黑龙江省海伦市郊区,氮肥用量为纯Ｎ７５ｋｇ／ｈｍ＾２,施肥深度为１０ｃｍ。结果表明,硝酸钾和尿素的氮素利用率相当,分别为５８．４％和５５．９％,显著高于碳铵（４２．６％）。硝酸钾的土壤中的残留率（２８．７％）显著低于碳铵（３８．８％）和尿素（３８．２％）,氮素总损失在５．８％￣１８．６％之间,碳铵的     

灌溉施用氮肥后氮素在土壤中的转化及淋失状况: 土柱模拟研究

A soil column method was used to compare the effect of drip fertigation (the application of fertilizer through drip irrigation systems, DFI) on the leaching loss and transformation of urea-N in soil with that of surface fertilization combined with flood irrigation (SFI), and to study the leaching loss and transformation of three kinds of nitrogen fertilizers (nitrate fertilizer, ammonium fertilizer, and urea fertilizer) in two contrasting soils after the fertigation. In comparison to SFI, DFI decreased leaching loss of urea-N from the soil and increased the mineral N (NH₄⁺-N + NO₃^--N) in the soil. The N leached from a clay loam soil ranged from 5.7% to 9.6% of the total N added as fertilizer, whereas for a sandy loam soil they ranged between 16.2% and 30.4%. Leaching losses of mineral N were higher when nitrate fertilizer was used compared to urea or ammonium fertilizer. Compared to the control (without urea addition), on the first day when soils were fertigated with urea, there were increases in NH₄⁺-N in the soils. This confirmed the rapid hydrolysis of urea in soil during fertigation. NH₄⁺-N in soils reached a peak about 5 days after fertigation, and due to nitrification it began to decrease at day 10. After applying NH₄⁺-N fertilizer and urea and during the incubation period, the mineral nitrogen in the soil decreased. This may be related to the occurrence of NH₄⁺-N fixation or volatilization in the soil during the fertigation process.     

脲酶抑制剂/硝化抑制剂对土壤中尿素氮转化及形态分布的影响

运用^15N尿素示踪技术,以壤质草甸棕壤和春小分别作供试土壤和作物进行盆栽试验,结果表明,与单^15N尿素或^15N尿素＋氢素＋氢醌（HQ）相比,配施双氰胺（DCD）尤其与HQ组合可使土壤保持较高的^15N回收率,其中有^15N占相当大的比例,在小麦孕穗期前,上述两处理可有效地保持尿素解后土壤中NH^ 4 -^15N含量,并显著降低（NO^ 3 NO^-2)-^15N的富集;促进肥料^15N固持－矿化的周转,HQ与DCD配合施用对尿素施用后土壤中残留^15N量及有机^15N的再矿化和NH^ 4-^15N含量具有一定的协同作用。     

不同水分和氮肥水平对冬小麦吸收肥料氮的影响

田间微区条件下用15N研究了不同水分和氮肥水平对冬小麦氮素吸收及化肥氮的去向。结果表明 ,4次灌水省肥处理的全氮吸收量高于节水省肥处理 ,节水常规施肥量处理的全氮吸收量高于省肥处理 ,但小麦籽粒氮素收获指数降低。 4次灌水处理的肥料氮损失率提高 ,氮肥当季利用率和土壤残留率均低于 2次灌水的相应氮肥处理。同一水分条件下 ,常规施肥量处理的氮肥当季利用率和土壤残留率低于省肥处理 ,损失率提高。等量氮肥不同施肥方法间的比较 ,全部基施处理的损失率下降 ,肥料氮回收率高于分次施肥处理     

红萍在稻田氮素平衡中的作用

应用１５Ｎ示踪法研究了红萍在稻田氮素平衡中的作用。红萍作基肥，当季水稻的１５Ｎ－红萍Ｎ素利用为２７．８％；第二季５．３８％；土壤残留３６．１％。红萍可排出体内１２％以上的氮素。红萍的排氮和吸氮有助于调节稻田的氮素平衡，稻田养萍抑制藻类生长，降低ｐＨ值和ＮＨ浓度，减少ＮＨ３挥发损失，以及减少蓝藻（颤藻）反硝化反应释放的Ｎ２Ｏ，提高化学肥料１５Ｎ的回收率：它比１５Ｎ－尿素不养萍处理１５Ｎ回收率增加４．２５％，比１５Ｎ－尿素追肥不养萍处理１５Ｎ回收率增加８．３５％～２５．１１％。