氮肥对水稻不同生长期土壤不同深度氮素渗漏的影响

为了探明太湖地区氮肥施用对水稻不同生长期稻田土壤氮素渗漏的影响,利用渗漏管进行了原位监测。结果表明：①土壤各层(20 ~ 40、40 ~ 60、60 ~ 80和80 ~ 120 cm)渗漏液中铵态氮(NH4+-N)的平均浓度在水稻分蘖期较高,而硝态氮(-N)和全氮(TN-N)的平均浓度则在苗期相对较高。渗漏液中NH4+-N和TN-N浓度随土壤深度增加基本呈降低趋势。②以土壤80 ~ 120 cm深处渗漏量为进入地下水的氮素渗漏量,发现TN-N渗漏量占施肥量的比例为1.69% ~ 2.04%。分蘖期的NH4+-N渗漏量相对较多,而苗期-N和TN-N相对较多,总TN-N渗漏量中NH4+-N和-N基本无差异。③氮肥用量增加降了氮肥利用效率,加剧了土壤各层氮素渗漏风险。当施氮量由N 200增至270 kg/hm2时,氮肥表观利用率下降7.14%,下渗至地下水中的TN-N增加12.3%。     

太湖地区稻田绿肥固氮量及绿肥还田对水稻产量和稻田土壤氮素特征的影响

通过田间试验,利用15N自然丰度法,研究了太湖地区水稻土冬季绿肥的固氮量,以及绿肥还田后配施氮肥对水稻产量、稻田土壤供氮能力及土壤氮素淋失特征的影响。试验结果表明,紫云英和蚕豆当季分别能固定氮约32.8和68.8 kg km-2进入稻田生态系统以培肥土壤和供下季水稻利用。蚕豆秸秆还田后基本能满足水稻生长所需的氮,紫云英和蚕豆还田施氮120 kg km-2时,既可保证水稻较高产量,又节约当季化学氮肥45%～55%。紫云英和蚕豆还田不施氮肥处理,整个生长期耕层土壤溶液NH+4-N、NO-3-N和TN浓度均低于配施氮肥的处理;蚕豆还田处理土壤溶液TN浓度高于紫云英还田处理。随氮肥用量增加,NH+4-N、NO-3-N和TN浓度有增加趋势,不同施氮量间差异不显著。绿肥-水稻轮作,紫云英和蚕豆还田土壤氮素淋溶显著降低。配施氮肥增加了土壤氮的淋失量,尤其施氮300 kg km-2处理,土壤淋溶液NH+4-N、TN浓度显著高于施氮0～240 kg km-2的处理。     

施用鸡粪稻田土壤氮磷养分淋洗特征研究

通过田间试验,研究了长期施鸡粪稻田不同鸡粪施用量下氮、磷养分淋洗特征及其潜在的环境效应.结果表明,田面水NH 4 -N和NO-3 -N浓度在施鸡粪初期均较高,且施鸡粪增加其浓度.NH 4 -N在30 cm、60 cm、90 cm渗漏液中平均浓度分别为1.05～1.48 mg · L-1、1.08～1.91 mg · L-1和1.02～2.38 mg ·L-1,不同层次之间浓度没有明显差别;同一层次NH 4 -N浓度随鸡粪用量增加而增加.渗漏液NO-3 -N浓度与NH 4 -N浓度值相比,含量略高,沿土壤剖面呈上低下高趋势;施用大量鸡粪能明显增加土壤渗漏液中NO-3 -N含量.稻田田面水总磷浓度在鸡粪施用初期达到最大值,且随着鸡粪用量增加而明显增加;随后逐渐降低;但整个生长季含量均超过0.1 mg · L-1.不同层次渗漏液总磷含量变化差别不大.总磷在水稻生长季前期较平稳,8月初有1显著高峰,磷淋洗量与鸡粪用量明显相关.长期施鸡粪稻田土壤氮、磷具有较高环境风险.     

氮在紫色土中的移动和水稻氮素利用率的研究

利用养分渗漏池研究了紫色土中氮肥品种、用量对氮素移动、淋失和水稻氮肥利用率的影响。结果表明:淹水期间淋失的氮素基本形态是NH4+-N,主要分布在土壤表层,并随时间而下移;NH4+-N 淋失量与降雨量呈显著正相关;氯化铵促进了NH4+-N 的淋失,但其氮肥利用率比尿素高8 个百分点,说明水稻上可酌施含氯化肥;增施氮肥增加了NH4+-N 的淋失量,减少了氮肥利用率,建议水稻施氮控制在150kg/hm2。     

施氮对高肥力稻田氮肥利用率及土壤-水体铵氮损失的影响

研究稻田不同施氮量下的农学效率和环境效应,对水稻高效优质环境保护型生产和合理施肥具有重要意义。在平湖稻区研究了不同施氮下水稻边际利润、最佳经济施肥量以及不同时期氮素利用率、土壤固定态铵、碱解氮及田面水铵氮浓度的动态变化。结果表明,当地水稻最佳经济施肥量为235kg N/hm2;施氮225kg/hm2时当季氮肥利用率仅为31.2%。土壤固定态铵以及碱解氮含量均在水稻生长时期内逐渐下降,但随施氮量的增加而增加。低氮处理促使土壤固定态铵含量有较大增幅,而高氮处理则使土壤碱解氮含量有较大增幅。在水稻不同生长时期的施肥后一个星期内,高于225kg N/hm2处理田面水NH4+-N急剧上升而后急剧下降;而75,150kg N/hm2处理田面水NH4+-N一直低于2mg/L。可见,浙北地区氮肥施用量保持在225kg/hm2为宜,过量施氮(超过225kg/hm2)将超过水稻的正常生长需求,造成土壤固铵量饱和,引起土壤碱解氮含量急剧上升,并导致田面水NH4+-N含量急剧上升。     

下辽河平原潮棕壤稻田的无机态氮淋溶

应用陶土渗滤管法．研究了不同施氮和渗漏条件下潮棕壤稻田的氮淋溶损失。结果表明：稻季各次施用氮肥后，60cm和90cm深处渗漏液中NH4^＋-N含量都小于2mg／L。并且各施氮肥处理和对照间差别不显著；但硝酸盐淋溶比较显著，多集中在3～15mg／L之间。硝酸盐淋溶随施氮量增加而增加，90cm深度渗漏液中这一趋势更为明显。水分渗漏状况影响硝酸盐在不同土层深度的累积：渗水越快。硝酸盐淋溶深度越大。渗水较快或者施氮量高时，硝酸盐的淋溶浓度高于国际饮用水卫生标准10mg／L。施用基肥后灌水．NH4^＋ -N、NO3^- -N立即出现高峰．而施用分蘖肥和穗肥后，高峰出现在施肥后10d或更久；另处基肥时期淋溶氮的浓度也比较高。     

不同水肥管理模式对太湖地区稻田土壤氮素渗漏淋溶的影响

针对当前我国水稻生产中日益严重的水资源短缺及稻田土壤氮素渗漏淋溶引发的面源污染问题,本研究通过设置2种灌溉方式及4个施氮水平的双因子交互试验,探讨了不同水肥处理对稻田土壤氮素渗漏淋溶的影响.结果表明,稻田20 cm处渗漏水中NH+4-N浓度与施氮量呈正相关关系,减少氮肥施用量,可降低2％～35％的NH+4-N浓度,而80 cm处NH+4-N浓度与施氮量无相关关系;稻田20 cm、80 cm处渗漏水中NO3-N浓度均与施氮量呈正相关关系;控制灌溉显著提高了稻田80 cm处渗漏水中NO-3-N浓度,增幅达31％,但由于其水分渗漏量少,NO3-N淋溶量较常规灌溉仍降低16％～ 49％; NO3-N是稻田中氮素渗漏淋溶的主要形式,占氮素渗漏淋溶总量的77％～92％;减氮施肥条件下,NO3-N渗漏淋溶量降低14％～56％.控灌减氮措施可很好地协调产量效益与水体环境效益,是适宜太湖地区的环境友好型水肥管理模式.     

太湖地区稻麦轮作农田氮素淋洗特点

通过排水采集器模拟试验研究了太湖地区不同施肥水平下农田N素淋洗特点。结果表明,N的渗漏损失以硝态氮（NO3^--N）为主,并发生在麦季,铵态氮（NH4^ -N)淋洗量则很少,NO3^--N的量占渗漏液总N量的43%-72%,浓度为20-110mg/kg;渗漏水中N的含量与土壤N的淋洗量随施肥量的增加而增加,麦季土壤中NO3^--N肥量的3.7%-12.2%;与纯化肥处理比较,化肥 猪粪处理增加了农田N的淋失,化肥 秸秆处理减少了土壤中N的淋失,与麦田渗漏水相比较,稻田渗漏水除水稻生长早期的部分样品外,NO3^--N和NH4^ -N含量均很低,分别在1mg/kg和0.5mg/kg以下。     

稻草还田与施氮水平对土壤氮素供应和水稻产量的影响

比较研究了3年定位试验后稻草还田和施N水平对红壤双季稻作系统土壤供N能力、水稻吸N特征和水稻生产的影响。结果表明:头年晚稻草秋季还田对来年早稻土壤NH4+-N和作物吸N量的提高具有促进作用,而早稻新鲜稻草还田使晚稻土壤NH4+-N和作物吸N量均略低于移走稻草处理。稻草还田处理3年后,土壤可矿化N与移走稻草处理相比提高了35.4%~53.9%,且水稻各生育期干物质生产量均高于移走稻草处理,稻谷增产率达4.0%~4.7%。施用N肥可以显著增加土壤NH4+-N和可矿化N含量,且随着N肥用量的增加,水稻植株的累积吸N量和系统生产力(地上干物质量和产量)均显著的增加,建议N(全年施N量185 kg hm-2)和习惯N(全年施N量265 kg hm-2)处理相对于无N处理的增产率分别为35.2%和45.3%,而N肥的吸收利用效率分别为27%和25%,农学产量效益分别为每公斤纯N增产谷粒12.7 kg和11.4 kg。     

NAM添加剂对水稻减氮施肥的影响效果研究

通过田间小区试验,研究NAM添加剂在水稻减氮施肥的情况下,对土壤NH4+-N、NO3--N含量、水稻产量以及氮肥利用率的影响,旨在验证利用NAM添加剂减少当地水稻施氮量的可行性。结果表明,施用NAM添加剂,在一定的时间内,使土壤NH4+-N保持较高的水平,延缓土壤NH4+-N向NO3--N的转化,减少氮素损失,从而保证总有效氮能够满足作物后期的生长需要。NAM添加剂能够有效地增加水稻产量,常规施肥不添加NAM处理的产量为9676.93 kg hm-2,与常规施肥添加NAM的处理差异显著,而与减氮20%添加NAM处理差异不显著。与常规施肥氮肥利用率33.94%相比,NAM添加剂能够将氮肥的利用率提高到40.58%,并且氮肥的利用率随着施氮量的减少而增加。研究试验表明,在欲节氮减肥的水稻生产中,NAM不失为一种理想的添加剂。     

太湖地区稻麦高产的氮肥适宜用量及其对地下水的影响

通过田间定位试验与土壤渗漏仪 (Lysimeter)模拟试验 ,研究太湖地区稻麦生产中氮肥过量施用带来氮肥利用率低与环境污染问题 ,探讨本区稻麦高产与减少氮肥淋洗的适宜氮肥用量。初步试验结果表明 ,氮肥适宜用量随着稻麦产量的提高而增加 ,本区两种主要土壤水稻、小麦高产的氮肥适宜用量(以N计 )分别为 2 2 5～ 2 70kghm- 2 与 1 80～ 2 2 5kghm- 2 ;适宜的氮肥用量使单位面积的有效穗数和每穗的结实颖花数均高 ,因而产量高。氮素的淋洗以NO- 3 N为主 ,主要发生在麦季与泡田插秧初期 ,其含量随着施氮量的增加而增加 ,每hm2 施N 2 2 5kg的模拟试验 ,麦季渗漏液的NO- 3 N浓度在 5 4～ 2 1 3mgL- 1,有60 %的样次超过污染标准 (NO- 3 N 1 0mgL- 1) ;田间试验 ,麦季施N量在 2 70～ 31 5kghm- 2 范围内 ,地下水NO- 3 N浓度在 1 9～ 1 1 0mgL- 1,有 2 0 %的样次接近 ,1 0 %的样次超过污染标准。长期NO- 3 N渗漏累积 ,势必对地下水构成潜在威胁。     

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     

苏南平原稻田灌排水系统中氮磷平衡状况

应用大型原状模拟土柱,对苏南平原典型稻田灌排水系统中,养分的输入输出平衡状况进行定位监测和分析。初步结果表明:稻田生态系统每季水分消耗量在890~1 320 mm之间。稻田能净化灌溉水中养分,不同施肥处理稻田对NH4+-N、NO3--N和TP的净化量分别为10.7~12.3、6.8~9.2和-1.2~2.0kg hm-2。稻田养分淋溶量随着施肥量的增加而增加,但养分净化量与化肥用量之间没有很好的相关性,秸秆对养分净化量的影响不明显,而猪粪明显降低了稻田养分净化量,甚至成为周围水体磷素污染源。稻田对灌溉水中的NH4+-N在整个水稻生长期间均起到净化作用,对NO3--N在水稻生长初期有淋溶风险,而对TP,除了猪粪处理,稻田均呈现出净化作用。     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季田面水及 渗漏液氮素动态变化的影响

采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合(N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP))与施肥模式(一次性施肥和分次施肥)互作对黄泥田稻季田面水和渗漏液氮(N)素浓度动态变化特征的影响。结果表明,黄泥田稻季田面水和渗漏液中N素形态分别以NH4+-N和NO–3-N为主。基肥施用后,稻田田面水中NH4+-N和总氮(TN)浓度于第1天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的57.9%～69.1%、41.9%～59.0%(一次性施肥)和29.9%～60.7%、60.9%～69.7%(分次施肥);稻田渗漏液中NO–3-N和TN浓度于第1～3天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的51.4%～56.5%、56.6%～61.6%(一次性施肥)和45.3%～57.5%、51.1%～59.6%(分次施肥)。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP会提高田面水NH4+-N浓度,而脲酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP有效抑制脲酶活性,降低田面水NH4+-N峰值;CP显著降低渗漏液NO–3-N浓度,且CP或配施NBPT/NPPT有效抑制硝化作用,降低渗漏液NO–3-N峰值。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田田面水和渗漏液N素浓度动态变化特征与NBPT相似。总之,生化抑制剂与适宜的氮肥运筹相结合更能有效延缓黄泥田中尿素水解,抑制硝化作用,减少N素径流和渗漏损失。     

长期施肥对土壤氮矿化的影响

Two field experiments were conducted in Jiashan and Yuhang towns of Zhejiang Province, China, to study the feasibility of predicting N status of rice using canopy spectral reflectance. The canopy spectral reflectance of rice grown with different levels of N inputs was determined at several important growth stages. Statistical analyses showed that as a result of the different levels of N supply, there were significant differences in the N concentrations of canopy leaves at different growth stages. Since spectral reflectance measurements showed that the N status of rice was related to reflectance in the visible and NIR （near-infrared） ranges, observations for rice in 1 nm bandwidths were then converted to bandwidths in the visible and NIR spectral regions with IKONOS （space imaging） bandwidths and vegetation indices being used to predict the N status of rice. The results indicated that canopy reflectance measurements converted to ratio vegetation index （RVI） and normalized difference vegetation index （NDVI） for simulated IKONOS bands provided a better prediction of rice N status than the reflectance measurements in the simulated IKONOS bands themselves. The precision of the developed regression models using RVI and NDVI proved to be very high with R2 ranging from 0.82 to 0.94, and when validated with experimental data from a different site, the results were satisfactory with R2 ranging from 0.55 to 0.70. Thus, the results showed that theoretically it should be possible to monitor N status using remotely sensed data.     

施用包膜尿素对水稻生长和氮磷流失的影响

施用新型肥料是减少养分径流损失的重要途径。采用田间试验研究了施用包膜尿素对水稻生长和径流氮磷损失的影响,试验设置CK(习惯施肥)、PU1(减磷41%、减氮20%、施普通尿素)、PU2(PU1基础上减氮13%)、UR1(PU2基础上施包膜尿素)和UR2(UR1基础上减氮13%)5个处理。结果表明:PU1和UR1处理水稻氮磷含量与CK处理相近,PU1成熟期氮、磷总积累量比CK增加11.21,2.69kg/hm~2。PU1和UR1处理成熟期地上部生物量和籽粒产量高于CK处理,籽粒产量分别提高7.68%,5.77%。PU1、PU2、UR1和UR2处理径流总磷含量和累积流失量比CK处理低,减少13.18%~21.51%。施用包膜尿素(PU1、PU2)处理径流总氮、铵氮和硝氮含量低于施用普通尿素(CK、UR1、UR2)处理;稻田径流总氮、铵氮和硝氮累积流失量分别减少12.90%~26.91%,54.52%~49.38%和4.03%~15.95%,其中包膜尿素处理铵氮累积流失量显著(P0.05)小于普通尿素处理。施用包膜尿素和优化施肥能促进水稻对氮磷养分的吸收,提高水稻籽粒产量,显著减少稻田氮磷流失量,值得在水稻生产中推广应用。     

MONITORING NITROGEN POLLUTION FROM SUGARCANE RUNOFF USING 15N ANALYSIS

In many forested wetlands of Louisiana, surface water quality is being deteriorated by nutrient input from adjacent agricultural production areas. This field study assesses the input of fertilizer N, applied to sugarcane fields, to forested wetlands. The potential use of natural abundance variations in ¹⁵N¹⁴N ratios for identification and tracing surface water N sources (NH ₄ ⁺ - and NO₃ ^--N) was evaluated. Runoff and surface water samples were collected from sugarcane fields and bordering forested wetlands (6 stations) over a 16 month period and analyzed for NH ₄ ⁺ -N, NO ₃ ^- -N, and associated NH ₄ ⁺ -δ¹⁵N and NO ₃ ^- -δ¹⁵N ratios. Fertilizer N draining into adjacent forested wetland was estimated to be only a small fraction of the amount applied. Concentrations of NH ₄ ⁺ - and NO ₃ ^- -N in the collected water samples were low and ranged from 0.02 to 1.79 mg L^-1. Isotopic analysis revealed NH ₄ ⁺ -δ¹⁵N and NO ₃ ^- -δ¹⁵N means were distinctive and may have the potential to be used as tracers of N contamination. The mean NH ₄ ⁺ -δ¹⁵N value was +18.6 ± 7.1‰ and the NO ₃ ^- -δ¹⁵N mean was +8.3 ± 3.1‰. Anomalously high NO ₃ ^- -δ¹⁵N values (>30‰) were attributed to denitrification.     

成都平原农区地下水中NO3--N含量变化规律研究

采用硝酸根电极法对成都平原温江县天府乡农区田间和水井的地下水NO-3 N含量进行了一年多的连续测定 ,探讨了该农区地下水中NO-3 N的变化规律和氮肥用量的影响。结果表明 :(1)田间地下水NO-3 N含量周年变化规律是冬春枯水季较高 ,且变幅较大 (0 3 6～ 2 62mgL- 1) ,平均值为 2 59mgL- 1;夏秋丰水季较低 ,且变幅较小 (0 84～ 5 48mgL- 1) ,平均值为 1 10mgL- 1。 (2 )前作麦季氮肥施用量 ,对稻季地下水中NO-3 N含量有明显影响 ,当前作施纯氮达 3 75kghm- 2 时 ,稻季地下水NO-3 N含量最高达 3 4 6mgL- 1,其平均值为 17 97mgL- 1,是施纯氮 150kghm- 2 平均值 1 3 0mgL- 1的 13 7倍。 (3 )井水中NO-3 N含量变化幅度为 0 14～ 16 53mgL- 1,3口井水平均值分别为 2 54、3 60、6 52mgL- 1,未超出我国生活饮用水卫生标准 ,但明显高于灌溉水NO-3 N含量的平均值 1 81mgL- 1。 (4)地下水位的高低与井水中NO-3 N含量没有线性关系     

增硝营养对不同基因型水稻苗期氮素吸收同化的影响

利用控制条件下的溶液培养方法,研究了增硝营养(NH4+∶NO3-比例为100∶0和50∶50)对4种不同的基因型水稻(常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻、杂交粳稻)苗期生长和氮素吸收同化的影响。结果表明,增NO3-营养可以增加水稻叶片的光合速率,促进水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率,进而促进水稻生长;不同基因型水稻在增NO3-营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增强谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活力,促进水稻对NH4+和NO3-的同化利用,从而增加了氮素在植株地上部的积累同化;籼稻与粳稻相比,杂交粳稻与杂交籼稻相比,前者在氮素吸收利用上均表现出更为明显的优势。     

Effect of a Nitrification Inhibitor (3,4-Dimethylpyrazole Phosphate) on Leaching Water Collected from Rose Plants Grown in Four Different Growing Media

A greenhouse experiment was conducted for 130 days to assess the effect of application of uncoated urea (UA) and 3,4-dimethylpyrazole phosphate–coated urea (UDMPP) on mineral nitrogen (N) content [ammonium (NH₄ ⁺)-N and nitrate (NO₃ ^?)-N] in leachates and growing media. Charlotte rose plants grafted on Natal Briar were cultivated in four different media [soil, 100% burnt rice husks (100BRH), a mixture of 65% burnt rice husks and 35% coconut fiber (65BRH), and 100% coconut fiber (100CF)] and fertigated with UA or UDMPP at rate of 170 mg N·L^?1. Results showed that fertilizer induced slight acidity in the leachate collected in all growing media. The use of DMPP diminished cumulative nitrate losses by ?65 and ?60%, in soil and coconut fiber leachates, respectively, as compared to the plots with UA. The UDMPP did not have any effect on nitrate losses in BRH media.