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。     

紫色土坡耕地氮素淋失通量的实测与模拟

氮淋失是氮素循环研究中最重要的环节之一,获得准确的氮淋失通量是当今农田氮循环研究中必不可少而又较为困难的工作之一。紫色土土层薄,土壤氮素难以蓄存,加之降水丰富,下伏透水性较弱的母岩,淋溶水达到母岩后难以垂直下渗而沿土壤岩石界面出流、汇流形成壤中流,紫色土氮素淋失主要表现为氮素随壤中流迁移流失。DNDC模型是基于过程的一种土壤碳氮循环模型,常用于农田温室气体排放模拟,但其应用于氮素淋溶的验证与测试不足。本文利用大型坡地排水采集器(lysimeter),测定紫色土坡耕地淋溶水量(壤中流流量)和氮素淋失通量,并利用观测数据对DNDC模型进行验证。结果表明,紫色土坡耕地小麦玉米季累积淋溶水通量为323.6 mm,径流系数33.3%,氮素淋失量为36.93 kg.hm 2,占全年氮素施用量的13.2%。壤中流流量与氮素淋失量实测值和模拟值的Pearson相关系数分别为0.944(P<0.05)和0.972(P<0.05),Theil不等系数分别为0.07和0.1,降雨量、土壤孔隙率和施氮水平是氮流失模拟的高敏感性参数。DNDC模型应用于紫色土坡耕地氮素淋失通量的模拟具有较高的可靠性,同时DNDC基于过程模型的优势可以描述持续降雨条件下的氮淋失过程,未来可通过进一步的验证,测试DNDC模型应用于氮淋失过程及区域氮淋失评估的可行性。     

不同种植模式粮田土壤氮素淋失的研究进展

氮素淋失既是农田养分氮损失的主要方式,也是农业生产污染水体环境的重要途径。单作、间作和轮作是常见的农业种植模式,由于水肥和耕作管理、作物氮素吸收和土壤氮素转化等方面的差异,不同种植模式下的氮淋失特征各异。通过分析文献,综述了粮食作物玉米、小麦和水稻单作的氮淋失特征及其影响因素,分析了豆科禾本科间作在降低氮淋失方面的优势及其机理;同时对常见农作物轮作种植的氮淋失特征进行了归纳总结,并就填闲作物控制氮淋失的研究进行了讨论,以期为今后开展不同种植模式氮淋失研究提供参考。     

污水灌溉对稻田土壤氮磷淋失动态变化的影响

通过模拟稻田灌溉大型淋洗柱试验,在污染河水灌溉条件下对太湖地区水稻生长季两种主要类型的稻田土壤--黄泥土和乌珊土的氮磷淋洗特征进行了研究.结果表明,在灌溉淹水初期,不同形态氮素的淋失量均比较高,并达到峰值,以后淋失量逐渐降低,说明淹水初期淋失的氮素不是来源于灌溉河水,而是主要来自土壤氮.到淹水后期,NO3--N和NH4 -N淋失量接近零值,但仍能观测到可溶性有机氮淋失现象,这表明可溶性有机氮是污水灌溉稻田土壤主要的氮素淋失形态.而磷素的淋失动态与氮素的淋失动态截然相反,在灌溉淹水后很长一段时间内均观测不到土壤磷素淋失,但在淹水灌溉的淹水后期,发现土壤磷素有淋溶损失现象,这可能是利用富营养化的河水长期淹水后,土壤对磷的吸持已达到饱和状态,土壤不能继续固持多余的磷素所致.     

施氮水平与模拟降雨pH值对玉米冠层NO3--N淋失的影响

为探明降雨特别是酸雨对玉米冠层氮素淋失的影响,以盆栽试验春玉米为指示作物,采用自制人工降雨器进行模拟降雨,研究施氮与不施氮（对照）条件下玉米冠层NO3--N淋失动态、数量及随生育期和降雨酸度的变化规律。结果表明,中性和弱酸性降雨淋洗,NO3--N淋失量主要由冠层氮素含量决定,而强酸雨淋洗,NO3--N淋失量受降雨pH值和冠层氮素含量共同影响。各生育期玉米冠层NO3--N淋失量随降雨pH值降低变化规律不一,生育前期降雨pH值对冠层NO3--N淋失影响较生育后期显著,在研究降雨酸度对玉米冠层NO3--N淋失的影响时,必须考虑生育期。相同pH值模拟降雨条件下,玉米冠层NO3--N淋失量随生育期推进逐渐降低：11叶期>吐丝期>灌浆期,生育前期显著高于中后期。玉米冠层NO3--N淋失量不仅与介质施氮有关,同时受降雨pH值影响,2因素在不同生育期对NO3--N淋失贡献大小有所不同,但总体看,植物体氮素丰富程度是影响冠层NO3--N淋失的主要因素。各生育期玉米冠层均存在一定数量的NO3--N淋失,尤以生育前期为甚,说明在研究农田生态系统氮素流量和冠层氮素损失时,冠层氮素淋失应予以考虑。     

施肥对设施番茄-黄瓜养分利用与土壤氮素淋失的影响

以宁夏引黄灌区设施番茄-黄瓜为研究对象,利用田间定位试验,研究了不同施肥措施对蔬菜产量、养分吸收利用及淋溶水产生和氮素淋失动态的影响,并对氮素淋失量及淋失率进行了分析。结果表明,常规施肥和优化施肥间番茄和黄瓜果实产量差异都不显著,养分吸收量顺序为:K＞N＞P。两季蔬菜的N、P肥利用率都不到7%,而K肥利用率最高仅12.3%。氮素淋失量与施肥灌水和蔬菜生育时期密切相关。同一施肥处理下,黄瓜季氮素淋失量高于番茄季;氮素淋失以硝态氮为主,占总氮比例70%以上。番茄季总氮、硝态氮淋失率分别为2.95%～6.65%和2.50%～5.56%;黄瓜分别为3.40%～6.96%和2.89%～5.70%。两季蔬菜铵态氮淋失率都低于1%。通过优化化肥用量和施用高C/N比有机肥或秸秆调节土壤C/N,有利于降低氮素的淋失量,从而减少氮素的损失。     

红壤旱地施用有机肥的氮素淋失过程

随着我国畜禽养殖业的发展,畜禽排泄物产量不断增加,从1980年的6·9亿t增加至2002年的41亿t,2002年的畜禽粪便产生量是工业有机污染物的4·1倍,成为农业氮磷面源污染的主要来源[1,2]。农田土壤硝酸盐的淋失是我国地下水硝酸盐污染的一个重要原因[3]。国内外在化肥氮素淋失方面开展了大量的研究。在施用有机肥的氮素淋失方面,国外主要利用试验和模型研究不同管理措施对养殖场、牧场和农田的氮素迁移的影响[4~8],提出有机肥的区域管理措施和对策[9~10]。而国内主要利用室内培养试验或短期试验观测农田土壤氮素迁移,利用长期试验对有机肥氮素迁移的研究主要针对秸秆[11~14]。由于有机氮在土壤中     

人民胜利渠灌区氮素淋失特性的模拟研究

利用自制渗漏装置进行了氮素淋失的模拟实验。结果表明：氮素的淋失量随渗漏水量和施氮量的增加而增加；在渗漏水量氮量超过一定限度后，作物吸氮量降低，逐渐接近甚至低于氮素淋失量；氮的气态损失量在渗水量过低或过高时及施量氮过多时都远大于氮素的淋溶损失量，而在渗漏水量适中及施氮量少时，氮素淋失量却大于气态损失；土壤氮的减少量随渗漏水量的增加而增加，且始终高于氮素的淋失量，但随着施氮量的增加而减少，且在高施氮量     

油菜生长季氮素在紫色土中的淋失

利用原状回填土渗漏池研究了油菜生长季节氮素在紫色土中的移动特点和淋洗损失以及影响氮素移动和淋失的因素。结果表明．油菜生长期间氮素的渗漏淋失星波浪式的变化．在移栽后的第10天、40天、90天和110天左右出现了4次淋洗峰；油菜季各处理氮素淋失总量变动在1．81～5．43kg／hm^2．平均为3．35kg／hm^2；油菜季氮素淋失量，前期（移栽后0～50天）：中期（51～100天）；后期（101天～收获）约为3：1：2。降雨量、氮肥用量、肥料品种和土壤性质影响了NO3^- -N在紫色土中的移动和淋失。     

氮素在运动场砂基坪床中的淋溶和迁移模拟研究

采用室内模拟试验的方法,研究了运动场砂基坪床上两种氮肥类型与不同氮素水平下的氮素淋洗迁移规律.研究结果表明:同种类型肥料之间,氮素淋失量随施氮量的增加而增加.等氮条件下,控释氮肥处理较普通尿素处理显著地降低了养分淋失.从淋失氮素的形态看,不同施肥处理淋失的氮素均以非硝态氮(主要为尿素态氮)为主,其次为硝态氮,铵态氮最少,控释氮肥处理的模拟土柱中残余有效氮、硝态氮总量少.因此,在砂基坪床运动场草坪中使用控释氮肥,不仅有利于草坪长期的氮素营养需求;而且可以避免硝态氮的大量淋失,从而大大降低了施用氮肥对地下水污染的威胁.