设施菜田不同施氮处理对硝酸盐迁移和积累的影响

在设施菜地条件下,研究了氮肥减施及配施抑制剂处理在黄瓜生长期对土壤NO3--N迁移累积的影响。结果表明,氮肥减施处理可显著降低土壤表层和整个土体的NO3--N含量。常规施氮量时0~40 cm土层的NO3--N含量均高于其它处理,减氮30%后0~40 cm土层未出现NO3--N显著积累现象;氮肥配施抑制剂处理不同程度降低了土壤NO3--N含量,且抑制硝态氮向下层土壤淋失,其中抑制剂组合的效果最好。氮肥配施抑制剂,可以有效控制NO3--N在土壤和植物体内的过量累积,减少硝态氮淋溶损失。     

长期地膜覆盖对棕壤剖面中NH_4~+-N和NO_3~--N动态变化的影响

棕壤长期定位试验结果表明,覆膜使表层土壤中NH4+-N含量明显增加,并使各个层次NO3--N含量都有所增加,有效地减少了NO3--N的淋失。研究同时表明施用有机肥和化肥都能提高土壤全氮、碱解氮、NH4+-N、NO3--N含量,而施用单一的氮肥则对土壤碱解氮几乎没有影响。因此,有机肥与无机肥配合施用是培肥覆膜土壤氮素肥力的有效措施。     

施肥对日光温室黄瓜和土壤硝酸盐含量的影响

通过田间试验研究了不同施肥对日光温室黄瓜NO2--N和NO3--N含量和土壤NO3--N以及黄瓜产量的影响。结果表明,在黄土高原黄绵土上,施N400kg.hm2和P2O5250kg.hm2,黄瓜生长期间,NO3--N含量变化与黄瓜的生长发育阶段关系密切,黄瓜结瓜前020和2040cm土层NO3--N含量较高,随黄瓜生长速度加快和结瓜盛期的到来,土壤NO3--N含量降低;黄瓜收获后,NO3--N含量又有增加。不同施肥种类比较,施用化肥40160cm土层NO3--N的累积和淋洗量最大,施用沼肥其累积和淋洗量小于施用化肥,而施用有机肥(牛粪)NO3--N的累积和淋洗量小于施用沼肥。采用叶面喷施尿素和有机钾肥,可以减少化肥和有机肥用量,从而降低土壤剖面0200cmNO3--N的累积。使用沼肥、叶面肥的黄瓜产量都明显高于不施肥和NP化肥处理。     

不同有机肥对日光温室黄瓜土壤氮运移影响的研究

研究了两种有机肥(腐熟牛粪和烘干鸡粪)作底肥及其与化学氮肥(尿素)配施对黄瓜(CucumissativusL.)日光温室栽培条件下的土壤NO3--N运移特点。结果表明,烘干鸡粪和腐熟牛粪的矿化均可增加温室内土壤NO3--N积累,黄瓜收获后分别比不施肥(对照)增加了118.2%和118.8%(0~30 cm土层);腐熟牛粪和烘干鸡粪与化学氮肥配施后,可使土壤表层(0~30 cm)NO3--N含量分别增加225.5%和321.9%,而使温室深层土壤(60~90 cm)NO3--N含量分别增加167.6%和184.2%,故本试验条件下无论增施腐熟牛粪还是烘干鸡粪作底肥均可显著提高土壤NO3--N积累,进一步追施化学氮肥则使土壤NO3--N积累相应显著提高,而两种有机肥处理之间对温室土壤NO3--N积累的影响无显著差异。     

风沙土氮素运动及对麻黄生长的影响

风沙土有机质易于分解,难以积累,腐殖质是风沙土有机质的主体,胡敏素是腐殖质的主要成分,HA/FAD的比值在0.16～0.57,风沙土土壤全氮与有机质含量显著相关。施用氮肥可以显著增加土壤中硝态氮的含量,NO3--N含量在0～30cm,30～60cm,60～90cm和90～120cm土层的高峰分别出现在5,6,7,8月。土壤有机质的含量与施入土壤的有机肥量相关,而且随着有机肥施用量的提高,土壤有机质、全氮、NH4 -N、NO3--N、速效氮均显著增加。有机肥和氮肥配合施用对麻黄不同阶段的硝态氮含量具有明显的影响,且NO3--N的积累峰明显上移。麻黄氮肥于4,5,6,7月施肥用量分别为153.8～153.9kg/hm2,15.2～15.5kg/hm2,105.5～105.6kg/hm2,112.8～113.0kg/hm2。     

有机无机肥配施模式对氮素淋失的影响

为了探索农田氮素淋失低风险的有机无机肥配施模式,该研究收集了331个有效农田有机肥化肥配施数据对,分析了施肥总量、施肥结构（有机肥替代比）、施肥时间（基追施）、有机肥种类等因素对氮素淋失的总体影响。结果表明：与单施化肥相比,有机肥配施化肥中氮素总量较低时（N<200 kg/hm2）,农田总氮（Total Nitrogen,TN）、硝态氮（NO3--N）淋失分别减少36.77%、65.05%;有机肥替代比高于70%,虽然可减少TN淋失（39.64%）,但增加了溶解性有机氮（DON）淋失的风险（15.78%）,尤其是动物型有机肥替代化肥使DON淋失增加26.31%;氮肥基施可显著降低TN、NO3--N淋失（43.58%、70.51%,P<0.05）。碱性旱地土壤上有机肥配施化肥可有效抑制TN、NO3--N淋失,但增加了26.63%～42.95%的DON淋失。旱地氮素淋失以NO3--N为主,且淋失系数高于水田,提高有机肥替代比可以大幅降低旱地氮素淋失,但增强了DON淋失。因子重要性分析表明：有机肥替代比对TN淋失影响占主导作用,而施氮水平对NO3--N、DON淋失影响更为重要。因此,低施氮量、高替代比动物型有机肥可有效减少碱性旱地土壤氮素淋失,为有机肥配施化肥的农田应用提供依据。     

滴灌施肥条件下不同种类氮肥在土壤中迁移转化特性的研究

采用室内土柱模拟方法研究了滴灌条件下不同种类氮肥(硝态氮、铵态氮和尿素态氮)在土壤中的迁移、淋溶和转化特征。结果表明,3种氮肥在2种质地土壤中的淋失量均是硝态氮肥>尿素>铵态氮肥,淋失的氮素主要为肥料氮。砂壤土上氮素的淋失量明显高于粘壤土。滴灌施用铵态氮肥,显著增加了土壤中NH4+-N含量,随着硝化作用的进行,NH4+-N的量在培养的第5d左右达高峰,尔后含量逐渐降低。与滴灌施用硝态氮肥相比,施用铵态氮肥和尿素后在培养期间土壤矿质态氮(NO3--N+NH4+-N)的含量有降低的趋势，降低的原因可能与N+NH4+-N在土壤中的固定、挥发等有关。     

武汉市城郊区集约化露天菜地生产系统硝态氮淋溶迁移规律研究

以武汉市及其周边区域的典型露天菜地为研究对象,对菜地土壤、土壤溶液及菜地附近井水中硝态氮（NO3--N）含量进行了周年监测分析。结果表明:菜地土壤100 cm内各土层NO3--N平均含量为11.2 mg/kg,其中0~20 cm土壤剖面NO3--N含量为21.1 mg/kg;60 cm深度处土壤溶液中NO3--N含量为27.5 mg/L;井水中NO3--N含量为19.6~39.8 mg/L,其含量达到了饮用水安全标准的2~4倍。由此说明:武汉城郊菜地土壤NO3--N淋失量较大,已造成地下水NO3--N污染;且硝酸盐淋失量随着氮肥施用量和水分输入量的增加而增大,同时与种植蔬菜的种类有一定相关关系;由于土壤理化性质不同,土壤硝酸盐含量在正常范围内并且尚能够安全种植作物时,地下水可能已受到严重的污染,这种情况在砂性土壤中表现更为明显。本文的研究为科学评价露天菜地土壤和地下水NO3--N污染提供了科学理论依据。     

长期施肥对塿土硝态氮分布、累积和移动的影响

利用 18年长期定位试验研究了冬小麦 夏玉米轮作制度下 ,有机 无机肥配合施用对土剖面NO3-N的分布累积和阶段性移动的影响。结果表明 ,土壤剖面中NO3-N的总量与氮肥施用量直接相关 ,而作物对化肥氮的利用率与施肥量呈相反趋势。低氮处理 (75kg/hm2)及其与有机肥配合施用 ,NO3-N主要累积在 0～100cm土层内 ;高氮处理 (120kg/km2)及其与有机肥配合施用 ,NO3-N在剖面出现 2个累积峰 ,且在400cm土层处NO3-N的含量接近或超过 10mg/kg。适宜的氮肥用量、施用有机肥及合理的有机 无机肥料配比是减少NO3-N在土壤剖面中的累积和淋失的有效措施     

长期施肥对Lou土硝态氮分布、累积和移动的影响

利用18年长期定位试验研究了冬小麦－夏玉米轮作制度下，有机－无机肥配合施用对娄土剖面NO3－N的分布累积和阶段性移动的影响，结果表明，土壤剖面中NO3－N的总量与氮肥施用量直接相关，而作物对化肥氮的利用率与施肥晨呈相反趋势，低氮处理（75kg/hm2)及其与有机肥配合施用，NO3－N主要累积在0－100cm土层内，高氮处理（120kg/km2)及其与有机肥配合施用，NO3－N在剖面出现2个累积峰，且在400厘米土层处NO3－N的含量接近或超过10mg/kg。适宜的氮肥用量，施用有机肥及合理的有机－无机肥料配比是减少NO3－N在土壤剖面中的累积和淋失的有效措施。     

有机种植条件下水肥管理对氮素淋洗和氮素平衡的影响研究

利用自流式农田地下淋溶收集装置,研究设施蔬菜有机种植中有机肥与水的不同管理模式下氮素淋洗的变化特征,并对土壤-作物体系的氮素表观平衡进行评估。结果表明,有机肥施肥量对淋洗液中NO3--N浓度有明显影响,并在施肥后60 d左右出现峰值,种植期间的淋溶液中NO3--N的平均浓度最高达到61.57 mg/L。施肥量明显影响氮素累积淋洗量,常规水肥管理(施有机肥N量718.2 kg/hm2,灌溉量1 200 mm)下氮素淋失量最大,为17.32 kg/hm2;而水肥减量管理(施有机肥N量359.1 kg/hm2,灌溉量700 mm)下,氮素淋失量明显降低,为10.78 kg/hm2。在0~90 cm的作物-土壤体系中,常规施肥管理下的氮素平衡值超过300 kg/hm2,而减半量施肥的平衡值在15.0 kg/hm2以下,有效地维持了系统氮素平衡。     

灌溉量与减氮配施有机肥模式对温室黄瓜及土壤的影响

为探究设施农业中不同灌溉量与施肥模式对土壤理化特性、作物产量、品质、水分利用效率（water use efficiency,WUE）及氮肥偏生产力（nitrogen partial productivity,NPP）的影响。该研究通过对温室黄瓜设置充分（W1）与亏缺（W2）灌溉下不同比例减氮（N1：275 kg/hm²、N2：220 kg/hm²、N3：165 kg/hm²）配施腐熟羊粪有机肥（O1：12 t/hm²、O2：8 t/hm²）处理试验,分析充分与亏缺灌溉下不同减氮配施有机肥处理对土壤理化特性、黄瓜品质、产量、WUE及NPP的影响。结果表明,在相同灌溉条件下,减施氮肥和配施有机肥均能有效改善土壤结构,O1N3处理较其他处理土壤容重平均降低5.8%,孔隙度平均增加7.7%,三相组成优化,大粒径水稳性团聚体含量平均提高25.4%,0～30 cm土层土壤硝态氮含量平均降低21.8%。同时,配施有机肥能提高温室黄瓜WUE和NPP,在相同灌溉和氮肥条件下,O1较O2水平黄瓜WUE和NPP分别平均提高14.5%和15.7%。综合对比分析不同指标得出W1O2N2处理表现最佳,黄瓜可溶性葡萄糖、可溶性固形物、维生素C（VC）含量及产量较W1O1N1处理无显著差异（P>0.05）,同时能有效改善土壤环境,减少肥料用量,保证生产经济效益。研究结果对于设施农业科学水肥管理及绿色高效生产具有重要的参考意义。     

外源氮在中、低肥力红壤中的转化与去向研究

采用盆栽15N示踪技术,研究了外源化肥氮和有机氮在中、低肥力红壤中的转化过程及其在土壤团聚体中的分配特征。结果表明:无论是低肥力还是中等肥力红壤上,化肥与有机肥配施都能显著增加土壤硝态氮、微生物生物量碳、氮及酶活性,且显著提高氮肥在土壤中的残留率,减少氮肥损失。相同施氮条件下,小麦生育期内中等肥力红壤上微生物生物量碳、氮及硝态氮含量分别相当于低肥力土壤的1.8、1.3和2.0倍。中等肥力红壤上尿素的施入对小麦生育期土壤硝态氮无影响,而低肥力红壤上施用尿素使土壤硝态氮含量提高了5.7倍。施肥可以显著提高低肥力红壤上小麦的地上部吸氮量,相当于不施肥的2.1~3.3倍,但对于中等肥力红壤,不同施氮条件对小麦的地上部吸氮量无明显影响。施入有机肥可以显著增加土壤各粒级团聚体中外源氮的残留量,是单施化肥的2.1~5.0倍。与单施化肥氮相比,有机氮或与有机肥配施的化肥氮优先进入到大团聚体中,而外源氮在微团聚体和粉粘粒中的残留与分配并无明显差异。本研究说明有机肥或化肥与有机肥配施能有效降低氮肥的损失,提高氮肥在土壤中的保存,特别是对于中等肥力的土壤,有机肥的配合施用对于后季作物的生长具有重要意义。     

Meta分析养分管理措施对菜田土壤硝酸盐累积淋溶阻控效应

根系密集层以下土壤剖面硝态氮累积导致的土壤氮淋溶是活性氮损失的主要途径，然而不同养分管理措施对菜田土壤硝酸盐累积和淋溶的系统性影响尚不清楚。该文通过搜集整理2000－2021年间发表的国内外相关文献数据，分别以农民传统施氮量（TF）、单施化肥（CF）和不添加抑制剂（WI）为对照组，应用Meta分析方法整合分析了减量施氮（RF）、有机无机配施（OF）和抑制剂调控（IF）三种主要优化养分管理措施对菜田土壤硝酸盐累积淋溶的影响。结果表明，与各自的对照相比，三种养分管理措施均可以有效降低0～100 cm土壤剖面的硝酸盐累积量及淋溶量。RF、OF和IF分别显著降低0～100、60～80和0～80 cm土层硝酸盐累积量；RF的氮淋溶阻控效应值为?4.301，硝酸盐淋溶量下降43.19%；OF的氮淋溶阻控效应值为?4.279，淋溶量下降36.79%，但有机氮肥替代率大于60%时阻控效应反而下降；对于IF来说，单施脲酶抑制剂或硝化抑制剂，以及二者同时配施对硝酸盐淋溶均具有显著的阻控效应，但以二者同时配施最好，效应值为?4.373，淋溶量下降37.12%。施氮量和水分投入量是影响菜田硝酸盐累积淋溶的两个主要因素，二者总的贡献度达43.2%～47.3%。综合分析表明：对于减氮施肥措施而言，水分、纯氮投入量分别为430.74 mm和646.53 kg/hm2左右时，减氮比例以30%～50%为宜；对于有机无机配施措施而言，在土壤有机质含量较高的土壤上，水分、纯氮投入量分别为360.28 mm和432.18 kg/hm2左右时，有机肥替代化肥比例以30%～60%为宜；抑制剂调控氮素转化则以脲酶/硝化抑制剂配合施用效果最佳。该研究可为蔬菜生产中制定适宜的养分管理策略提供依据。     

长期不同施肥模式对日光温室土壤硝态氮时空分布及累积的影响

通过连续7 年的定位试验, 研究了日光温室生产中不同施肥模式(常规模式、无公害模式和有机模式)对土壤NO₃^--N 时空分布及累积的影响。结果表明, 随着种植年限的增加, 3 种施肥模式土壤剖面各层次NO₃^--N含量均呈上升趋势, 年增加量顺序为常规施肥模式＞无公害施肥模式＞有机施肥模式。受氮素输入量(施肥)的影响, NO₃^--N 主要分布在0~40 cm 土层, 0~60 cm 土层NO₃^--N 含量总体呈作物生长前期低、中期高、后期低的趋势; 与上层土壤相比, 100 cm 以下土层NO₃^--N 含量有不同程度的增加。0～200 cm 土体NO₃^--N 平均累积量有机施肥模式比无公害施肥模式低33.8%, 比常规施肥模式低45.9%; 无公害施肥模式比常规施肥模式低18.3%。3 种施肥模式下, NO₃^--N 都有向2 m 以下土体淋洗的趋势。与施用化学肥料相比, 施用有机肥能明显降低土壤剖面NO₃^--N 含量, 控制其累积峰的下移, 但不合理施用有机肥也会产生NO₃^--N 淋洗而污染环境。     

局部根区灌溉水氮耦合对设施黄瓜生长及土壤中硝态氮分布的影响

通过对设施黄瓜进行灌水量、灌溉方式、水氮根区位置的不同耦合,研究了局部根区灌溉下不同水氮耦合措施对设施黄瓜生长、土壤中硝态氮分布及累积的影响.结果表明,灌水量、灌溉方式、水氮根区供应位置对黄瓜地上部生物量及产量存在着不同的交互作用.亏缺灌溉量处理的地上部生物量及产量均低于相应灌溉方式下的正常水量处理.相同灌溉量处理条件下,交替根区灌溉的黄瓜生物量与产量显著高于两侧均水均氮处理,以正常交替水氮异区处理黄瓜地上部生物量及果实产量最大,分别达到1 143kg/hm2(干重)和1.75×105 kg/hm2(鲜重);而固定根区灌溉下,尤其在水氮异区条件下,生物量与产量则下降.在亏缺灌溉量下,交替根区灌溉处理的黄瓜生物量以及产量与常规充足灌溉处理没有显著差异.在正常灌溉量条件下,通过对局部根区灌溉下不同水氮耦合对土壤中硝态氮分布的分析表明,施氮是造成土壤中硝态氮积累的原因,土壤水分的垂向运动是影响硝态氮向下淋洗的一个主要因子.固定水氮同区、交替水氮同区处理硝态氮向下淋洗较强,水氮异区处理硝态氮向下淋洗相对较弱.交替水氮异区处理氮素主要累积在0-110 cm土层,深层累积量显著低于其他水氮耦合处理.综合黄瓜生长、土壤硝态氮淋洗等因素考虑,交替水氮异区处理是最佳的水氮耦合处理方式.     

施肥对土壤及黄瓜中稳定性氮同位素丰度的影响

研究不同肥料配施对土壤、黄瓜及其叶片中稳定性氮同位素丰度(1δ5N‰)及硝酸盐和硝酸还原酶活性的影响。结果表明,随着配施有机肥比例的降低,黄瓜中1δ5N呈现先低后高再低的趋势;各处理单施化肥初期时黄瓜中1δ5N与有机肥60%和40%配施处理间差异显著(P0.05),中期时与有机肥60%、40%配施处理及对照间的差异显著(P0.05),末期时与有机肥60%配施处理间有差异(P0.05),与其他不同配施时差异不显著(P0.05);相同处理的不同采摘时期黄瓜中1δ5N差异不显著(P0.05)。不同处理时叶片与黄瓜间的1δ5N呈正相关(r=0.9836),其1δ5N主要受不同肥料配施处理的影响。随着有机肥比例的降低,黄瓜中硝酸盐含量逐渐降低,与黄瓜中1δ5N间的线性相关性差(r=0.6568);而叶片中硝酸还原酶活性逐渐提高,其中对照处理、100%、80%和60%有机肥处理时与叶片中δ15N丰度呈正相关(r=0.9187);60%、40%、20%有机肥和100%化肥处理时与叶片中1δ5N呈负相关(r=-0.9773)。总体来看,可以初步利用1δ5N作为标记来区分有机肥和化肥种植的黄瓜,但需要进一步研究1δ5N在作物中的分馏和分布规律。     

镁肥与添加剂施用后土壤镁迁移与淋洗特征研究

通过室内土柱试验,模拟了镁肥及不同用量添加剂包括生物质炭、有机肥、石灰施用土壤后镁素的有效性及迁移淋溶特征。结果表明:施用添加剂后均不同程度提高施肥土层(0~15 cm)土壤pH。施用镁肥、生物质炭、50%需求量石灰与3.3、6.6 g/kg有机肥后,施肥土层交换性镁含量显著增加,而10 g/kg有机肥与100%、200%需求量石灰施用则降低施肥土层交换性镁含量;各处理土壤表层交换性镁含量范围为14.61~126.03 mg/kg。施用有机肥与石灰后,镁的迁移能力增强,未施用肥料添加剂土层(15~50 cm)土壤交换性镁含量占土柱总量的64%~86%,而对照处理仅为62%。施入生物质炭后,镁淋失量最高,且与施用量呈正比;施用石灰则降低土壤镁淋失,与对照处理相比,最高可降低7.95%;施用有机肥镁淋失率最高为46.58%,固定率最低为49%;施用生物质炭后镁释放量最高为507.4 mg,与添加量呈正比,而石灰、有机肥处理镁释放量为101~156 mg。综合分析,施用生物质炭后,镁释放量与土壤有效镁含量最高;施用石灰后,镁淋失量最少,淋失率最低。     

施用羊粪条件下人工草地土壤硝态氮淋失量研究

采用SRC（Soil-Resin-Core）装置，研究了三峡库区草畜配套体系中羊粪还田量与硝态氮淋失量的关系。研究结果表明，有机肥本身即可产生硝态氮在土壤中的累积，羊粪施肥量越高，土壤硝态氮累积量和全氮含量就越高。随着施肥次数的增加，全氮含量整体呈上升趋势，硝态氮含量因降雨、气温和牧草生长等因素的影响，存在明显的季节性。元月份土壤中的硝态氮含量显著高于其它季节。相关分析表明：土壤全氮和硝态氮含量影响20cm土层中硝态氮的淋失量，三者之间呈显著正相关关系；施肥提高了人工草地的产草量，但施肥量过高，草地产量下降，增加了氮素损失的可能性。在一定的产草量下，人工草地可容纳的羊粪量高于单位土地面积承载羊只所产生的羊粪量。说明在三峡库区发展集约化的种草养羊业，羊粪直接还田，从资源环境的角度分析是可行的。     

长期不同施肥对棕壤微生物量磷及其周转的影响

研究棕壤定位试验27年后,长期不同施肥条件下土壤微生物量磷在玉米生长季内的变化及其对植物营养的贡献。结果表明,长期施用化学磷肥或有机肥均能增加土壤微生物磷的含量,尤以有机肥的作用更显著;长期单一的施用氮肥降低了微生物量磷的含量。玉米生长季内土壤微生物量磷的动态变化呈先上升后下降的趋势,其含量最大值出现在玉米生长中后期;一个生长季后,各处理微生物量磷的含量都较施肥前有所下降。长期施肥增加了土壤微生物体的供磷量,微生物体供磷量与玉米产量及吸磷量关系密切,占玉米植株体吸磷量的11.79%～34.46%。不同施肥处理土壤微生物量磷的周转期为0.68～1.61年,施肥延长了微生物量磷的周转期;但单施氮肥加速了其周转。土壤微生物量磷能反映土壤磷素肥力水平。