稻田土壤中氮素淋失的研究

本文应用稻田大型原状土柱渗漏计，研究了双季稻田土壤中氮素随渗漏水流淋失的形态、数量、季节性变化以及若干农化因子的影响。明确了稻田中氮素淋失的基本形态是硝态氮（ＮＯ３＾－－Ｎ），估算出双季稻田中氮素淋失总量可接近３０ｋｇＮ／ｈａ，同时肯定了农田施用氮肥对地下水体环境可能的ＮＯ３＾－－Ｎ污染，建议双季稻田中每季水稻的氮肥用量宜控制在１５０ｋｇＮ／ｈａ；本文还证实氮肥用量对氮素淋失有明显影响，不同氮肥品     

田间土壤氮素形态转化模拟模型的研究

本文重点讨论了田间条件下土壤氮素形态转化计算机模拟模型的基本结构。该模型是在借鉴国内外较成功模型的基础上,通过修正和重新组装而提出的。所涉及的主要氮素行为有:矿化、固定、反硝化、硝态氮的径流和淋洗等。通过三年的冬小麦田间试验对该模型的验证结果表明,冬小麦收获时经济产量、子粒氮含量、土壤含水量、地上部累积干物质量、冬小麦一大豆轮作周期内0～90cm土层硝态氮含量和冬小麦生育期体内氮浓度的模拟结果与实际田间测定结果之间没有明显差异。所建立的田间土壤氮素形态转化计算机模型基本适合我国北干旱和半干旱地区石灰性土壤,这对今后研究氮素在土壤作物环境中的转移和氮肥的合理施用具有重要的意义。     

肥料氮在蔬菜地中的去向及平衡

通过＾１５Ｎ标记示踪试验，研究了氮肥施入蔬菜地后的氮素分布、氮肥去向、氮肥利用率以及氮素平衡。试验共种植了甘蓝和大白菜两季蔬菜，以５个不同氮肥用量为处理，４个重复，＾１５Ｎ微区设置于相应的小区中，试验结果表明，氮肥用量与蔬菜产量之间的关系可用一元二次方程表示；＾１５Ｎ示踪结果表明，大白菜试验中下层土壤中来自肥料的氮素含量较高，且这种趋势和氮肥用量相关，表明随氮肥用量的增加氮素淋失的可能性明显增加，     

土壤硝化作用过程中亚硝态氮的累积研究

在实验室条件下比较了９种土壤硝化过程中ＮＯ２＾－的累积能力和ＮＯ２＾－在不同土壤中的稳定性,并在３种代表性土壤上检测了ＮＯ２＾－累积的动态变化。结果表明,红壤和黄棕壤在所有施氨（ＮＨ４＾＋－Ｎ）水平下均未出现ＮＯ２＾－的累积;但砂姜黑土、潮土、滨海盐士、潮棕壤、褐土、灌漠土和灰钙土等均出现不同程度的ＮＯ２＾－累积,且随着施ＮＨ４＾＋－Ｎ水平提高而增加ＮＯ３＾－在红壤和黄棕壤中的累积与施ＮＨ４＾＋－Ｎ水平无关,但在其它７种ｐＨ大于７的土壤中的累积受到浓度ＮＨ４＾＋的抑制。此外,试验还表明,ＮＯ２＾－在红壤和黄棕壤中不稳定,但在其它７种土壤中相当稳定。土壤硝化过程中产生ＮＯ２＾－累积的问题应引起重视。     

应用^15N示踪技术土壤水分对氮素有效性的影响

在有防雨设施的试验田里,设置不同的土壤水分处理,应用＾１５Ｎ示踪技术研究土壤水分对氮素有效性的影响。试验结果表明：冬小麦对肥料氮素的利用率随土壤水分提高而提高;土壤供应的有效性氮素（Ａ值）在土壤水分由田间持水量的５０％提高到６０％时出现“跃迁”,土壤水分超过田间持水量的６０％以后,Ａ值差异不显著,表明土壤氮素有效性对土壤水分存在一个阈值反映。节水、节肥高效的土壤水分下限应控制在土壤田间持水量的６０     

节水灌溉控制排水条件下稻田水氮平衡试验与模拟

为了揭示我国南方灌区节水灌溉控制排水条件下稻田水平衡机制及其氮素迁移转化规律,以指导稻田水肥管理,该文以2007－2008年试验区域水稻生长期田间水氮监测数据为依据,基于一阶氮素动力反应方程,耦合田间水平衡及氮素渗漏和作物吸收过程,构建了田间水氮平衡模型,模拟计算了试验区稻田日渗漏水量与各氮素迁移转化过程中的日铵态氮和硝态氮量。结果表明,试验区田间水经渗漏和排水流失占降水和灌溉水总和的54.7%,气态氮素损失（挥发和反硝化）和渗漏是稻田氮素损失的主要途径,挥发和硝化损失量分别占铵态氮和硝态氮的30.6%和36.1%。渗漏流失中硝态氮明显高于铵态氮,排水中铵态氮高于硝态氮。通过渗漏流失的总氮素量亦较大,渗漏硝态氮和铵态氮分别占其相应氮素形态的9.8%和29.5%。因此,减少氮素气态损失有利于提高节水灌溉控制排水稻田氮肥利用率     

不同光照条件下莴笋生长期间三种紫色土中氮素的变化

运用盆栽试验方法,研究了不同光照条件下,莴笋生长期间三种紫色土中氮素含量的变化,结果表明：三种土壤中氮素含量的变化因处理光照的强弱而有所不同,光照增强时,土壤中ＮＨ４＾＋－Ｎ含量下降速度较快,光照较弱时则下降速度相对较慢;ＮＯ３＾－Ｎ含量的变化亦因光照强度的不同而有差异,但其同时也决定于土壤中ＮＨ４＾＋－Ｎ的含量;三种紫色土相互比较,ＮＨ４＾＋－Ｎ和ＮＯ３＾－Ｎ含量的变幅受光照强度影响的大小与土壤     

免耕和稻草还田对稻田土壤氮素转化强度的影响

为了明确土壤氮素转化对免耕和稻草还田的响应,研究了不同耕作对土壤(0～5 cm、5～12 cm和12～20 cm土层)氮素转化强度和铵态氮含量的影响。结果表明,免耕显著提高0～5 cm土层土壤氨化强度和铵态氮含量,但对于5～12 cm和12～20 cm土层趋势则相反;各土层土壤硝化势、反硝化强度免耕明显低于常耕,表明免耕促进0～5 cm土层有机氮的氨化作用和降低5～20 cm土层有机氮的氨化及0～20 cm土层土壤硝化-反硝化损失。稻草还田对土壤氮素转化强度的影响因耕作而异,免耕下,稻草还田促进5～20 cm土层土壤氨化强度及各土层反硝化强度和铵态氮含量,对0～5 cm土层土壤氨化强度和各土层土壤硝化势影响不大;常耕下,稻草还田降低5～20 cm土层铵态氮含量和硝化势,提高各土层氨化强度和反硝化强度。因而,免耕结合稻草还田更有利于土壤氮素的释放、供应,但需注意防止反硝化损失。     

不同水分模式对山东茶园土壤氮素动态的影响

以山东茶园土壤为研究对象,采用室内好气培养法,分析了恒定湿润和干湿交替模式下土壤氮素转化特征。结果表明:(1)至培养结束时,恒湿模式下60%WHC处理土壤净矿化量和净硝化量较高;脲酶和亚硝酸还原酶活性较强。20%WHC处理下土壤净矿化速率、净硝化速率严重受到抑制。(2)干湿交替模式下复水后土壤净矿化量、净硝化量以及酶活性得到增强,并出现"脉冲"式变化。(3)2种模式下氮素损失均为N_2O排放量大于NH_3挥发量。N_2O排放量与土壤含水量呈正比,NH_3挥发量与土壤含水量呈反比。干湿交替均增强土壤N_2O和NH_3排放量。(4)结构方程模型(SEM)揭示土壤含水量通过直接或间接作用影响土壤氮素转化(p0.001),脲酶显著影响恒湿模式下土壤氮素转化(p0.001),而亚硝酸还原酶在2种模式下均显著负影响氮素转化(p0.001)。研究结果有助于更好地调节茶园生态系统中土壤管理及氮肥的使用。     

稻田中氮素流失的田间试验与数值模拟研究

在上海青浦农田水利试验站进行田间试验,研究了淹灌稻田在排水条件下的氮素流失规律。在试验的基础上提出了氮素运移与转化的数学模型,对氮素的淋失动态进行了模拟研究。分析表明,淹灌稻田的淹水层和剖面土壤溶液中氮素的主要形态为ＮＨ＾＋４－Ｎ;施肥后淹水层中氮素浓度衰减呈指数消退;水稻生长期间,氮肥损失的主要途径是气体损失,而淋失量相对较小。     

长期施肥对石灰性潮土氮素形态的影响

采用Bremner1 965年提出的土壤氮素分级方法 ,对 1 6年肥料长期定位试验中的耕层以及剖面各层次土壤的氮素形态进行了分级。结果表明 ,施用化肥不能提高耕层土壤各形态氮的含量 ,对土壤氮素的组成也无明显的影响 ;有机肥和化肥配合施用 ,耕层土壤各形态氮的含量都有不同程度的提高 ,其中氨基酸态氮的增加最为明显。有机无机肥配合施用 ,可提高土壤氮素的储量和质量 ,不仅对耕层土壤氮素的含量和组成有影响 ,而且对耕层以下土壤各形态氮的含量也有一定的影响。一般随着有机肥用量的增加 ,下层土壤各形态氮含量的增加幅度也越大 ,而且影响深度也更深。在本试验条件下 ,施肥对氮素形态的最大影响深度为 30cm左右。     

蓄水坑灌单坑土壤氮素迁移转化的数值模拟

为了提高蓄水坑灌条件下土壤氮素的利用率,建立了蓄水单坑土壤氮素迁移转化的数学模型,利用有限体积法进行了求解,并利用室内蓄水单坑灌施尿素条件下土壤水分和氮素运移转化实测数据进行了验证。结果表明,蓄水单坑灌施尿素1 700 mg/L条件下,土壤铵态氮主要分布在20～70 cm深度范围内,1～3 d内土壤铵态氮含量明显增大,7 d后开始减小;土壤硝态氮主要分布在湿润锋附近,1～7 d内硝化作用逐渐增强,20～70 cm范围内硝态氮浓度不断增大。土壤含水率、湿润锋、铵态氮、硝态氮含量计算值与实测值吻合较好,说明所建立的蓄水单坑土壤氮素迁移转化的数学模型是正确的,采用有限体积法求解是可行的。该模型可较好地模拟蓄水坑灌单坑土壤氮素迁移转化的动态变化。     

水稻生长对土壤氮素矿化的影响

淹水条件下,土壤氮素的矿化是土壤有效积温的函数.用淹水密闭培养法,预测田间种稻下土壤氮素的矿化量和矿化过程时,其准确性受到许多因素的影响.为了明确水稻生长对土壤氮素矿化的影响程度,以及不同季别的水稻在这方面的异同,我们进行了下述试验.     

水稻田干耕及湿耕对于土壤中氮素转化及水稻产量的影响

1.在南京低丘地区,发育于黄土性母质上的轻度潴育性水稻土,在水旱连作的栽培制度下,本田耕地,通过干耕晒垡过程,并无效果。2.本文对不同类型水稻土干燥后的铵态氮动态,进行了测定和讨论,认为对于还原性强烈而腐殖质较多的水稻田,干耕晒垡是发挥水田潜在地力的有效措施,且只有在土壤充分干燥情况下,才能加速土壤有机质的矿化过程,但是,对于一般腐殖质含量较低,而无显著沼泽化迹象的轻度潴育性水稻土,由于土壤氧化势较高,土壤本身对促进有机物的分解具有良好条件,在田间情况下,对于耕作上某一短期的土壤干燥过程,不易产生较为明显的效果是可能的。3.对于水稻生长期间,土壤中NH_4~+及NO_3~-的动能进行了初步分析和讨论,初步指出,在长江下游地区,水田肥力的发挥,可能在很大程度上有赖于对土壤矿化过程的促进。     

无机氮对土壤氮矿化与固定的影响——兼论土壤氮的“激发效应”

用室内培养和¹⁵N技术研究了土壤氮的矿化和固定,结果表明:无机氮添加不能引起土壤有机氮的加速分解;无机氮添加可显著增强添加氮的生物固定,但以减弱对土壤氮的固定为交换,因此培养期的总固定氮量并无显著增长。培养期间土壤净矿化氮因添加无机氮而有所增长,这一现象(时常被称为氮激发效应)看来主要是由于添加氮在土壤氮固定过程中替代了部分土壤氮之故。     

不同水分管理对水稻生长与氮素利用的影响

应用土柱模拟法和15N示踪技术研究了长期淹水和严重渗漏条件下水稻的生长和氮肥的吸收与转化。结果表明，两种水分条件下，水稻根系生长量和地上部干物质积累量明显不同。水稻在淹水条件下因根系生长受阻，氮积累在拔节后明显变缓；而渗漏条件下水稻对氮的吸收在孕穗期仍保持较高水平。前者对肥料氮的利用率较后者显著地低，且土壤矿化氮在所吸收的氮中的贡献率也相对较高。这与水稻在两种水分管理条件下的生长状况和氮在两种情形下的转化特点密切相关。本试验条件下，水稻于拔节后对土壤矿化氮的吸收数量明显增加，似有脱肥现象，因此，应提倡追施孕穗肥。     

十万大山北坡土壤条件对马尾松高生长影响的初步分析

回归分析结果表明,广西十万大山北坡土壤条件与马尾松高生长间的关系属非线性关系。母岩(母质)、海拔、土壤有机质、土壤质地与马尾松高生长间正相关显著;土壤紧实度与马尾松高生长间负相关显著;而土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾与马尾松高生长间相关未达到显著水平。各土壤条件对马尾松高生长相关程度的大小顺序为:母岩(母质)>海拔>土壤质地>土壤紧实度>土壤有机质>土壤全氮>土壤速效磷>土壤速效钾>土壤碱解氮。以母岩(母质)、海拔、紧实度、有机质、质地与马尾松平均高所建立的相应一元非线性回归方程,X~2检验无显著差异,对该地区马尾松高生长有较高的预测精度。     

Decomposition of rice residue in tropical soils

Nitrogen mineralization and immobilization of rice residue in Maahas clay soil under lowland and upland conditions were investigated by using ¹⁵N-labelled rice straw. The mineralization of residue-nitrogen was taking place even though the net mineralization was depressed by incorporation of rice residue.

There were some significant differences in the pattern of nitrogen transformation between lowland and upland soil conditions. The nitrogen transformation measured by mineralization of soil nitrogen and rice-residue nitrogen and the nitrogen immobilization into rice residue were more active under lowland conditions than under upland conditions, during the earlier period of residue decomposition.     

氮磷钾肥料在土壤中转化过程的交互作用 Ⅱ.硫酸铵在水稻土中的转化

通过室内培养实验,研究了Ca(H2PO4)2和KCl对(NH4)2SO4在土壤中转化的影响。结果表明,Ca(H2PO4)2对(NH4)2SO4转化的影响较小。Ca(H2PO4)2对未施氮土壤中硝化作用的正效应,以及对施氮培养前期土壤中硝化作用的负效应可能与土壤pH的变化有关。施用KCl显著影响供试水稻土中(NH4)2SO4的转化,主要表现为:(1)施钾导致培养初期土壤中水溶性铵的增加与交换态铵的减少,与铵钾的代换作用有关,培养后期这两种形态铵的共同增加则与钾抑制硝化作用有关。(2)施钾既显著地抑制了氯化钠提取过程中土壤铵的释放,也抑制了培养过程中土壤固定态铵的释放。施钾对风干土样水溶性铵的影响与鲜样中不同,也与施钾抑制土壤风干过程中铵的释放有关。(3)钾铵同时施用,施钾促进了铵的固定。(4)施钾显著抑制了硝化作用,本文实验条件下,其直接作用机制可能并不是钾抑制了土壤中固定态铵的释放。单施钾肥会显著降低未施氮土壤中无机氮的有效性。由以上结果推测,氮钾肥配施将不仅有利于减少硝态氮的淋洗和反硝化脱氮作用,而且可增强土壤中铵的缓冲能力。这也表明土壤中钾对铵态氮肥转化的影响,可能是生产实践中氮钾肥配合施用可提高氮肥利用率的原因之一。