不同施氮水平对春玉米氮素利用及土壤硝态氮残留的影响

过量施用氮肥造成的环境问题日益严重,氮肥合理使用成为了人们研究的热点。通过研究不同施氮水平对春玉米氮素利用及土壤硝态氮残留的影响,为氮肥的合理利用提供依据。通过在北京市通州区农业技术推广站进行田间小区试验,研究了不同施氮量（0、50、100、200和300kg·hm^-2）对春玉米产量及氮素利用效率、氮平衡和土壤硝态氮累积量的影响。结果表明：（1）春玉米在施氮量为200kg·hm^-2时达到最高产量,为9006．4kg．hm^-2,不同氮肥水平的氮肥利用率在19．7％-25．8％之间,在100kg·hm^-2时的利用效率最高,达到25．8％。（2）作物吸氮量随输入量的增加而增加,氮盈余主要以土壤残留为主,表观损失在氮盈余中的比例虽小,但随施氮量的增加而增加的趋势更加明显。（3）硝态氮在180cm土层中的累积量随氮素输入量的增加而显著增加,在300kg·hm^-2时达到最高值,为195kg·hm^-2,在施氮水平为100kg·hm^-2时作物生长的需要就基本上能够得到满足,而在高施氮水平下（200和300kg·hm^-2）时土壤中的硝态氮出现富集现象,对环境形成一定的威胁。     

氮肥用量对设施滴灌栽培番茄产量品质及土壤硝态氮累积的影响

为了明确滴灌条件下设施番茄适宜的氮肥施用量,选择北京市顺义区代表性日光温室进行田间试验,设置0、90、180、270、360、450kg·hm^-2 6个氮肥水平,研究不同氮肥用量对设施滴灌栽培番茄产量、品质及土壤硝态氮累积分布的影响。结果表明：氮肥施用量为0～360kg·hm^-2时,随氮肥施用量的增加番茄产量增高;当施氮量超过360kg·hm^-2时,番茄产量随施氮量增加却呈下降趋势。番茄品质随施氮量的增加而提高,当施氮量为450kg·hm^-2时,番茄果实的糖酸比最高,风味较佳。随着施N量的增加,各层土壤硝态氮含量明显增加,尤其当施氮量大于270kg·hm^-2时,土壤硝态氮含量显著增加。施氮量360kg·hm^-2为0—100cm土壤硝态氮累积量增加的拐点,土壤硝态氮累积量与0-360kg·hm^-2施氮量呈线性相关。结合北京郊区土壤肥力状况,番茄氮肥推荐施用量为270-360kg·hm^-2,在当前农民习惯施氮量450kg·hm^-2条件下,减少氮肥用量20％～40％,可以达到设施番茄高产、优质,且环境风险较小的目的。     

日光温室白萝卜生产系统的氮素利用与平衡研究

在日光温室条件下,研究了不同氮素供应水平对白萝卜（Raphanus sativus L．）氮素利用和土壤硝态氮累积动态,并对土壤-作物体系的氮素表观平衡进行了评估。结果表明,随氮肥用量的增加,白萝卜产量和干物质累积量均没有显著升高,但根块内富集的硝酸盐含量显著增加。增施氮肥对白萝卜维生素C（Vc）,可溶性糖和可溶性蛋白含量没有显著影响;随施氮量增加白萝卜根块氮素吸收量显著增加,当季氮肥利用率降低;当氮肥用量低于推荐施氮量（有机肥＋200kg urea—N·hm^-2）时,整个白萝卜生长期,根层（0～60cm）土壤硝态氮均处于耗竭状态。当施氮量高于推荐施氮量时,根层硝态氮下降幅度减小,并在播种30d以后呈上升趋势;土壤一作物体系中播前无机氮（Nmin）和氮肥投入是主要输入项,输出项中以土壤无机氮残留和作物吸收为主。随施氮量的增加,氮素表观平衡值和土壤残留Nmin明显增加。系统氮素盈余量随施氮量的增加而增加。结合当地地力条件,在有机肥和磷钾肥配施的基础上,秋冬季白萝卜施氮量应控制在200kg·hm^-2以内。     

黄土旱塬长期施肥下硝态氮深层累积的定量研究

在黄土旱塬长期定位测定结果表明，长期过量或不平衡使用氮肥将导致硝态氮在土壤深层的严重积累，不同施肥处理对比，14年后0－200cm硝态氮的累积量NPM＞N＞NP＞M，对应的硝态氮累积率分别为20．3％、30．98％、15．49％和8．51％。化肥配比试验表明，土壤剖面NO3－N的累积与累积率一般随氮肥用量的增加而增加，而且，NO3－N累积深度随氮肥用量的递增而加深，氮磷严重失调时，硝态氮累积率剧增，15年后最大累积率达到42．3％（单施氮180kg/hm^2处理），在施氮引起NO3－N严重累积的情况下，配施磷肥可以明显的减少硝态氮的累积数量和累积率，而且随磷肥用量的增加减少幅度愈大，从土壤氮素平衡来看，加大施氮量降低氮素利用率，配施磷肥则增加氮肥利用率。     

太湖地区直播稻田氮素渗漏损失试验研究

在太湖流域丹阳地区,通过田间试验研究了旱直播稻田氮素的渗漏损失特征。结果表明,在当地正常的水肥管理模式下,旱直播稻田氮素的渗漏主要发生在水稻生长前期,施入的基肥不易迅速水解,部分仍滞留在表层土壤,灌溉或强降水时增大了氮素渗漏流失的风险。稻田40 cm深度土壤硝态氮和铵态氮浓度平均值分别为5.79和0.49 mg/L,硝态氮浓度最大值出现在苗肥施入后的第7 d,达到21.8 mg/L。以土壤深度40 cm为界面计算的氮素渗漏通量表明,铵态氮和硝态氮在整个稻季的平均渗漏量为N 3.8和28.4 kg/hm2,氮素渗漏的形式主要为硝态氮。直播水稻萌芽至幼苗期对氮素的吸收量少,应适当减少前期基肥或苗肥的施用量,充分利用基肥与苗肥的叠加效应,减少前期氮素渗漏流失。     

旱地小麦地表覆盖对土壤水分硝态氮累积分布的影响

在黄土高原南部半湿润易干旱地区,通过长期田间定位试验,研究了不同地表覆盖对第3季冬小麦生长、氮素吸收及土壤水分和硝态氮累积分布的影响。结果表明,无论地表覆盖能否促进小麦生长及其对氮素的吸收,在收获期均能提高表层土壤水分;覆膜栽培增加表层硝态氮含量,覆草也在高量施用氮肥时,提高表层硝态氮的累积。而地表覆盖对耕层以下土壤水分和硝态氮累积的影响与施氮量、作物生长及其对氮素吸收利用有关。覆膜在促进作物生长、提高氮素吸收的同时,降低了深层土壤水分及其硝态氮的累积,且随施氮量的增加降低幅度增大;覆草在不施氮肥和施氮120kg·hm^-2时未能促进小麦生长,但有增加深层土壤水分的趋势,而高量施用氮肥,明显提高了小麦地上部生物产量及其对氮素的吸收,降低了深层土壤水分;同时发现,无论施氮与否覆草均降低了下层土壤硝态氮的累积。在高量施用氮肥的情况下,采用地表覆盖,不仅能够促进作物生长、提高氮素吸收,还能有效降低氮素在土壤中的累积及其向下层淋溶。     

不同氮肥用量对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响

在设施栽培条件下,采用田间小区试验,以番茄为指示植物,研究了不同氮肥用量：农民习惯施氮量（N1,尿素,纯氮1000kg·hm^-2）、70%农民习惯施氮量（N2,尿素,纯氮700kg·hm^-2）、70%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N（N3,尿素,纯氮700kg·hm^-2）、50%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N和采用滴灌（N4,尿素,纯氮500kg·hm^-2）对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响。结果表明,与农民习惯施用氮肥相比,减施氮肥处理（N2、N3和N4）的番茄产量没有降低,N4处理产量最高,比N1增产9.7%。N2和N4处理氮肥的农学效率和肥料的产投比均显著高于N1处理（P〈0.05）,其中N4处理最高,为28.9kg·kg^-1和12.6,施肥效益最高。不同施氮肥处理间果实Vc含量虽没有显著差异,但N4处理是N1处理的1.2倍。番茄果实的硝酸盐含量随氮肥施用量的增加而增加,两者呈显著的正相关关系（R^2=0.8307,P〈0.05）,N3和N4处理果实硝酸盐含量均显著低于N1处理（P〈0.05）。0～100cm土层累积的硝态氮随氮肥施用量的增加而增加,N1处理土层累积的硝态氮含量最高,减施氮肥处理均降低了土壤对硝态氮的累积。土壤硝态氮多累积在0～40cm土层,硝态氮的相对累积量约为50%,这部分残留的氮素可被下季作物吸收利用。果实硝酸盐含量与土壤累积的硝态氮存在显著的相关关系（R^2=0.8003,P〈0.05）,说明土壤硝态氮含量过高能够增加果实对氮素的吸收和积累。在寿光设施蔬菜生产条件下,在农民习惯施氮量基础上减氮30%～50%既可以保证较高产量和较好的果实品质,同时降低土壤中硝态氮累积,从产量、肥料效益和土壤可持续利用角度来看,N4处理更具优势,具有较好应用价值。     

氮肥对节水栽培冬小麦产量、土壤硝态氮残留的影响

在节水栽培条件下，研究了不同施氮量及氮肥运筹对冬小麦产量、氮肥利用率及生育期间土壤硝态氮的时空变化特征。同时计算了成熟期土壤硝态氮残留量。结果表明。节水栽培条件下冬小麦产量对氮肥反应不明显。氮肥利用率则随施氮量增加而显著降低。同时氮肥用量的增加显著增加了成熟期土壤硝态氮残留量。不同生育期0～60cm土层硝态氮含量均随施氮量增加而增加，开花期表现为施氮量157．5kg／hm^2或226．5kg／hm^2时氮肥一次性底施处理硝态氮含量均低于分次施用处理，成熟期表现为施氮量157．5kg／hm^2时氮肥分次施用处理高于一次性底施处理，而施氮量226．5kg／hm^2则相反。由此可见，节水栽培条件下施氮量157．5kg／hm^2一次性底施既可满足冬小麦高产的要求，同时土壤硝态氮残留量较低。     

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     

苏北滩涂区施肥对菊芋生长和土壤氮素累积的影响

通过在苏北滩涂区开展的田间试验,分析了不同施肥量对菊芋地下、地上干物质累积,及对土壤铵态氮、硝态氮的累积及其动态变化过程的影响。结果表明,氮素是苏北沿海滩涂菊芋生长的关键限制因子,增施氮肥可以显著提高菊芋地下和地上干物质的积累。在氮肥供应充足情况下,适当增施磷肥（75kg·hm^-2）可以增加菊芋地下和地上干物质的积累。施氮量小于150kg·hm^-2时,土壤中氮素处于净消耗状态,施氮量225kg·hm^-2时,不仅可以获得菊芋地下和地上干物质的最大产量,且有助于土壤氮素的累积。硝态氮是苏北沿海滩土壤氮素淋失的主要形态,且降水是导致硝态氮淋失的重要原因。随施氮量增加,土壤氮素淋失的风险加大。     

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％。     

露地蔬菜的氮肥效应与氮素去向

采用田间小区和微区试验相结合,研究了小青菜、大白菜和番茄3种露地蔬菜的氮肥利用率及其氮素去向的差异。结果表明,在小青菜和大白菜上施氮增产显著(p<0.05),而在番茄上未表现出增产效应;施氮使3种蔬菜的吸氮量显著增加。用差值法和15N-示踪法测得的3种蔬菜氮肥利用率相当,且利用率随氮肥用量增加而降低。小青菜生长期间土壤氮素总损失低于10%,而大白菜和番茄生长期间土壤氮素损失分别为41.9%~48.6%和34.2%~46.0%。试验中未发现小青菜生长期间有氮素淋溶,大白菜和番茄分别有9.2%~10.9%和10%~10.2%的标记尿素被淋溶到40cm以下土层。     

暗管排水治理渍害低产田效果研究

1990年早造,在广西宾阳县大桥乡进行了暗管排水治理溃害低产田试验.结果表明:暗管排水对降低地下水位效果显著,提高了土壤的通透性,减少了土壤中的有毒物质,改善了水稻的土壤生态环境;亩产稻谷578.16kg,比农艺措施相同的明沟排水田增产57.99kg,增11.15%;比上年未安装暗管时亩增产202.16kg,增53.8%.其增产幅度大,经济效益显著,是一条根治渍害低产田的有效途径.     

15N标记绿肥喂猪后还田的转化和效益的研究

本文用１５Ｎ标记绿肥与无Ｎ淀粉配制成饲料喂猪，猪体平均回收饲料１５Ｎ２３．５１％；猪粪回收１５Ｎ２３．８５％，猪尿回收１５Ｎ２８．７６％；饲料绿肥Ｎ的总回收率为７６．１２％。猪粪，尿还田，水稻全株对Ｎ的回收分别相当于饲料绿肥Ｎ的３．７５％和７．．２５％。其中转化至稻谷的分别为２．５１％和４．８２％。以经济产品计算，猪体和稻谷共回收饲料绿肥１５Ｎ３０．８４％，比１５Ｎ绿肥与尿素配施还田稻回收的绿肥Ｎ     

土壤水分状况和质地对稻田N2O 排放的影响

１９９４年中国科学院封丘生态试验站通过小区试验研究了土壤质地和水分状况对稻田Ｎ２Ｏ排放的影响。结果表明稻田Ｎ２Ｏ排放主要受土壤水分状况的影响,淹水状态下,Ｎ２Ｏ排放很少,水分落于期间Ｎ２Ｏ排放量占水稻生长期Ｎ２Ｏ排放总量的８７．５０％～９８．６５％。土壤质地显影响稻田平均Ｎ２Ｏ排放通量,砂质土壤排放的Ｎ２Ｏ显或极显高于壤质和粘质土壤,水稻生长期砂质、壤质及粘质土壤的平均Ｎ２Ｏ排放通量分别为１３７．６３、８７．５４和６３．６μｇＮ２Ｏ－Ｎ／ｍ＾２．ｈ。     

闽北山垄田稻萍鱼共生体系与萍体氮素循环利用效率研究

将稻－萍－鱼共生体系的综合耕作技术引入山垄稻田。试验结果表明:山垄稻田中草鱼、尼罗罗非鱼以红萍为饵食,其鲜鱼产量分别达3568kg／hm2和3702kg／hm2;中稻和再生稻产量分别达5710～6006kg／hm2和3478～3772kg／hm2,比施化学氮肥处理区分别提高689．0～1132．5kg／hm2和458．4～658．9kg／hm2。15N试验结果显示:在稻萍鱼体系中鱼体和水稻对红萍氮总利用率达52．8％～57．9％．而施用化学氮肥处理区的水稻对氮素利用率仅为33．5％。连续两年实施稻萍鱼共生体系耕作技术．山垄田土壤有机质平均提高0．15％,且整个耕作体系病情指数下降42．1％～50．7％．减少农药施用量,有助于生态环境改善,达到增产增收的目的。     

稻田土壤养分的迁移规律及其环境风险

我国几乎所有大的湖泊均面临富营养化问题,究其原因主要是由于氮、磷的过量输入,而P又是内陆水体富营养化的限制因素[1~4]。有关资料表明[5],在排除工业点源污染后,太湖流域各种面源污染中每年从农田进入水体的磷素相对贡献率不足10%,而生活污水、人畜排泄物及淡水养殖业等的磷素相对贡献率达90%左右。稻田土壤是水网地区一种特定的土地利用方式,农田管理方式直接影响着周围水体的环境状况,因此有关稻田土壤的农田排水和径流损失方面也一直是环境学家关注的热点问题。目前有关稻田土壤磷素损失机制,磷素在稻田土壤中向下迁移的可能性及渗漏通量还没有比较明确的定论。本试验通过模拟高强度集中供磷状况下,稻田土壤氮、磷的     

水稻土的物理机械性质与机械化耕作的关系

土壤机械化耕作措施应当密切考虑土壤物理机械性质,这些性厦是随着土壤合水量而变化,从而影响耕作的难易。因此,从探求土壤适耕性出发,开展土壤物理机械性厦的研究是十分必要的。     

水稻土物理性质空间变异性研究

本文应用时间序列分析方法和随机统计理论研究了水稻土物理性质田间实际观测值的变异特性,着重讨论了它们在二维平面上的空间变异结构。结果表明,各项性质在田间的变异和分布不是完全随机的,在一定的范围内,各测点的观测值之间存在着空间相关现象。因此,根据统计学原理,土壤观测样点的选取,除了需有合适的数目以外,还应确定观测点的合适大小以及观测点之间的合适间距。同时,本文通过土壤大团聚体含量变异原因的分析,表明了各性质的变异是相互关联、相互作用的。对以空间变异结构为基础的Kriging内插技术作了初步的尝试,取得了较好的效果,其內插精度比趋势面法有明显提高,内插值与真值之间的方差平均降低了32%。     

种稻下氮肥的氨挥发及其在氮素损失中的重要性的研究

在特制密闭盆钵甲,研究了¹⁵N标记氮肥作水稻基肥混施时,氨的挥发及其在氮素损失中的重要性,随着通气速率的增高,氨的挥发及其在氮素损失中的重要性也增大,至换气频率达15-20次/分时即接近或达到最大值.在酸性水稻土上,硫铵的氮素损失的主要途径是反硝化作用,特别是气温较低的月份;尿素的氮素损失途径,在气温较低的月份中以反硝化作用为主,在温度较高的月份中,则氨的挥发与反硝化作用都是重要的;对碳铵来说,氨的挥发和反硝化作用都是氮素损失的重要途径.在石灰性土壤上,碳铵的氮素损失的主要途径是氨的挥发,而在硫铵和尿素的氮素损失中,氨的挥发和反硝化作用则都是重要的.