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。     

对含氯化肥农田应用效果的评价

１９８７年至１９９２年的含氯化肥长期定位试验表明，在蒸发、降雨量接近的江苏苏南地区，氯化铵的增产效果及其氯素利用率均好于尿素施用氯化铵的稻，麦及油菜种子的粗蛋白和氨基酸含量也较高；增加氯化铵施用次数可显提高氮素利用率，并改善作物品质；氯化铵用量增加，土壤氯的积累也相应增加，同时随种植时间延续，也未发现氯离子在土壤耕层及１ｍ±层积累，但必须注意连续施用含氯化肥有使土壤酸化的趋势。     

有机无机氮肥配施对土壤氮淋失及油麦菜生长的影响

利用网室盆栽试验,研究了相同施氮量不同有机无机氮配施比例：0∶4、1∶3、1∶1、3∶1和4∶0对油麦菜产量及土壤氮淋失的影响。结果表明,0∶4配比（单施无机氮肥）处理土壤渗虑液pH值最低,而总氮、硝态氮和铵态氮淋失量最高,分别为926.6、648.3和194.7mg;配施有机肥能够显著提高渗滤液pH值和增加油麦菜产量,同时降低土壤氮淋失量,且随有机肥配施量增加,土壤氮淋失量下降明显,而1∶1有机无机氮配比处理油麦菜产量最高;硝态氮是土壤主要的氮淋失形态;油麦菜移栽第5 d和第18 d是土壤总氮、硝态氮淋失高峰期,且无机氮肥追施能够增加总氮、硝态氮的淋失量;土壤铵态氮淋失量随油麦菜生长总体上呈下降趋势。从兼顾油麦菜产量和减轻氮对环境污染两个角度考虑,有机无机氮1∶1的用量配比较佳。     

碳铵,尿素,氯化铵在早稻上的当季肥效比较

通过对碳铵、尿素、氯化铵在早稻上的肥效试验表明，氯化铵的增产效应和当季利用率均高于尿素和碳铵，植株吸氮量同氮肥用量呈显著正相关，谷草比则随氮肥用量增加而减少。     

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。     

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     

施磷对苦麦菜生长及土壤磷素淋失的影响

利用网室土柱模拟试验, 研究了不同磷用量[0、0.05 g·kg^-1(土)、0.10 g·kg^-1(土)、0.20 g·kg^-1(土)]对苦麦菜产量、磷素吸收和利用及土壤磷淋失的影响。结果表明, 施磷显著增加苦麦菜产量、促进植株对磷的吸收。苦麦菜产量在低磷水平[0.05 g·kg^-1(土)]时最高, 为每个土柱186.29 g。随磷用量增加, 苦麦菜产量和磷肥利用率明显降低, 植株吸磷量无明显变化。施磷显著增加土壤磷淋失量, 且随磷用量增加, 不同形态磷淋失量均显著增加。同一磷处理颗粒磷淋失量高于溶解态磷。不同磷用量条件下土壤各形态磷的淋失率均低于0.1%。低量施磷条件下溶解态磷在施磷后第10 d 出现第1 次淋失高峰; 中量和高量施磷条件下溶解态磷在施磷后第10 d 和第40 d 分别出现2 次淋失高峰。土壤总磷和颗粒磷淋失高峰期在施磷后第40~50 d 出现。施肥后第60 d, 土壤总磷、溶解态磷和颗粒磷淋失浓度均明显降低。综合考虑苦麦菜产量、磷素吸收和利用及土壤磷淋失量等因素, 苦麦菜以0.05 g·kg^-1(土)的施磷量为佳。     

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。     

基于精细管理地区减少氮淋失的管理模型

虽然氮是集约耕作农业系统的重要营养物,但是充分发挥其效率并减少损失非常困难,原因之一是影响土壤残留硝态氮和硝态氮淋失潜力的空间和时间变异性。1999~2001年美国土壤学家Delgado使用氮素淋洗经济分析(NLEAP)模型评价精细管理地区的氮管理效益。氮淋失随管理地区变化,低生产力地区淋失量最大。研究发现生产力是决定硝态氮淋失的重要空间变量,低生产力地区硝态氮淋失量随施肥量增加而增加。除了氮,可以限制产量以减少硝态氮的生长季淋失和土壤残留硝态氮非生长季的有效淋失。基于生产力地区的空间变量施肥比统一施肥的硝态氮淋失量少,且维持最高产量,使用精细管理后第一年可减少硝态氮的淋失率为25%。     

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     

河西走廊灌漠土定位连施氯化铵氯离子行为的研究

定位连施氯化铵试验表明,施入土壤的氯离子15．88%～26．92%破作物吸收,47．O%～59．4%淋失至地下深层,24．7% ～26．1% 残留于O～]50cm土层;由于作物吸收和灌水淋洗作用,0～40cm作物根群集中层残留率仅占3．0%～6．6%,其中0～20cm耕作层残留率0．71％～2．4％,对作物品质与发育无不良影响,土壤性质未变。氯离子残留量与连施年限呈负相关;淋失量与连施年限呈正相关;残留量、淋失量均与施入量呈正比。指出含氯化肥应与无氯化肥搭配或间歇性施用。     

酸雨对紫色土氮磷淋失的影响

利用土柱淋洗模拟试验,研究了酸雨影响下,不同施肥处理紫色土氮、磷淋失的动态变化特征。结果表明,在酸雨作用下,紫色土中硝态氮的淋失量远远大于磷元素;不同施肥处理下二者淋失量的大小不同,淋失量大小排序均为有机无机混合施用〉化肥〉有机肥〉对照处理;淋失量受施肥量和降雨量的影响明显,土壤中硝态氮、磷元素淋失量随施肥量的增加而增加,淋失过程主要集中在雨季。同一施肥处理下,土壤硝态氮淋失量随降雨pH值的升高而增加;pH值5.5是土壤磷元素淋失量的临界点,此时土壤有效磷含量最高,淋失量达到峰值。     

1988―2019年中国农田表土有机碳库密度变化及其主要影响因素

  【目的】  研究中国农田土壤有机碳(SOC)密度时空变化特征及其主要驱动因素,为土壤肥力提升、固碳减排和粮食安全提供理论依据。  【方法】  基于1988至2019年农业农村部全国农田监测数据(1298个点位),分析水田、旱地和水旱轮作下SOC密度时空变化特征,利用方程拟合和提升回归树模型探究气候、施肥和土壤属性对SOC密度变化的影响。  【结果】  1988―2019年全国农田表层(0―20 cm) SOC密度平均为35.13 t/hm2,不同土地利用方式下表现为水田>水旱轮作>旱地,水田和水旱轮作较旱地分别高53.2%和24.9%。SOC密度随监测时间的延长呈先降低后增加的趋势,其中水田、旱地和水旱轮作分别在2000、1998和2004年之前呈下降趋势,之后呈上升趋势。不同利用方式水田SOC密度随监测时间的变化趋势在东北地区逐渐增加,华南地区逐渐降低,西南和长江中游地区则先降低后增加,转折点分别在1995和2002年;旱地SOC密度的变化趋势在西北、华北和华南地区逐渐增加,东北、长江中游和长江下游地区先降低后增加,转折点分别在2008、2004和2004年;水旱轮作下SOC密度的变化趋势在长江中游、下游地区先降低后增加,转折点分别在2001和2013年,在西南地区呈先上升后微弱下降趋势,转折点在2012年。提升回归树结果显示,水田SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在西南、东北和华南区是年均温,在长江中游和下游分别是钾肥用量和土壤速效钾含量;旱地SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在东北为年均温,华北和华南为年均降雨,长江中游、下游区为氮肥,西北为有效磷;水旱轮作SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量,在西南、长江中、下游地区分别为年均降雨、有效磷、氮肥。  【结论】  1988―2019年全国农田表层SOC密度除华南水田外,整体上呈先降低后增加,水田、旱地和水旱轮作土壤的转折点分别在2000、1998和2004年,旱地SOC密度的提升快于水田和水旱轮作。影响表土SOC密度提升的主要因素,东北和西南地区水田和旱地为年均温,长江中、下游地区水田为钾肥投入和土壤速效钾含量,旱地为氮肥投入;华南地区水田为年均温,旱地为年降雨量;华北和西北地区旱地为年均降雨和土壤有效磷含量;西南和长江中游水旱轮作区为土壤有效磷含量,而长江下游为土壤速效钾含量。     

小麦生长季氮素在紫色土中的迁移和淋失

利用原状回填土渗漏池研究了小麦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,小麦生长期间氮素的移动和淋失主要以NO3^--N为主。小麦生长前期是NO3--N向下移动最强烈的时期,向下淋洗的NO3^--N没有在土壤剖面中累积,小麦收获后NO3^--N在lm土壤剖面中呈均匀分布。氮素淋失量平均为4．81kg／hm^2,淋洗损失的氮占施氮量的1．7％～3．3％。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。     

河西走廓灌漠土定位连施氯化铵氯离子行为的研究

定位连施氯化铵试验表明,施入土壤的氯离子１５．８６％￣２６．９２％被作物吸收,４７．０％￣５９．４％淋失至地下深层,２４．７％￣２６．１％残留于０￣１５０ｃｍ土层;由于作物吸收和灌水淋洗作用,０￣４０ｃｍ作物根群集中层残留率仅占３．０％￣６．６％,其中０￣２０ｃｍ耕作层残留率０．７１％￣２．４％,对作物品质与发育无不良影响,土壤性质未变。氯离子残留量与连施年限呈负相关;淋失量与连施年限呈正相关;残     

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，     

生物炭和秸秆添加对海南热带水稻土氮素淋溶的影响

通过室内土柱模拟淋洗试验,研究不同水分条件下添加秸秆和生物炭对海南热带水稻土氮淋失的影响。物料添加设对照(CK)、添加生物炭(B)、生物炭+水稻秸秆(BCS)、水稻秸秆(CS)4个处理,培养水分设75%田间持水量(WHC,模拟旱作土壤)和淹水(模拟水田)2个水平。结果表明,生物炭和秸秆添加均可以提高土壤pH,增加土壤有机质、全氮、速效钾和有效磷含量。75%WHC条件下,相比CK,BCS和CS处理显著增加土壤NH_4~+—N的淋失量,分别增加16.30%和48.56%,B处理无显著差异;CS处理增加土壤NO_3~-—N淋失,BCS处理降低土壤NO_3~-—N淋失,B处理对硝、铵态氮淋失无显著影响;BCS和CS处理显著增加土壤硝、铵态氮总量(S)淋失,B处理对S无显著影响。淹水条件下,相比CK,B处理降低土壤的NH_4~+—N和S的淋失,分别降低16.30%和12.81%,而对NO_3~-—N淋失量无显著影响;CS处理土壤降低土壤NH_4~+—N、NO_3~-—N和S的淋失,分别降低19.26%,33.96%和22.37%;BCS处理降低土壤NH_4~+—N和S的淋失,分别降低14.52%和14.19%,但对NO_3~-—N淋失影响不显著。综上,海南热带地区稻菜轮作种植模式下,旱作条件秸秆还田增加土壤NH_4~+—N和NO_3~-—N的淋失,但生物炭对硝、铵态氮淋失无影响;水田时,生物炭添加可以降低土壤NH_4~+—N淋失,对NO_3~-—N无影响,秸秆还田后土壤NH_4~+—N和NO_3~-—N的淋失均降低。     

长期不同施肥对土壤剖面中有效硫累积与分布的影响

据估计,到2012年世界农业缺硫量每年达1100万吨,而亚洲和美洲将成为全球最严重的缺硫地区[1]。许多研究表明,施硫肥能增加粮食产量,提高粮食品质和水分利用率等[2-4]。SO42-带负电荷,土壤粘粒和有机质对其吸附很少,主要存留在土壤溶液中随水运动,易于淋失[5]。Bardsley等发现,在粗质地近中性土壤上,大雨后易发生缺硫,主要是由于淋洗损失[6]。SO42-淋溶累积及影响因素国外已有报道[7-10];国内,樊军等[11]在北方旱地黑垆土上进行不同N、P配比与用量的长期定位,对试验土壤剖面有效硫的分布与累积进行了研究;南方水田土壤剖面中发生的硫的淋…     

不同双氰胺用量对稻田土壤氮素淋失的影响

通过水稻土柱模拟渗滤试验研究了不同双氰胺用量处理(双氰胺用量为施入尿素总量的1%,2%,3%,4%,5%)对水稻产量、氮肥利用率及稻田氮素淋失的影响。结果表明:与农民常规施肥(FP)处理相比,增施双氰胺各处理产量增加幅度为2.48%~39.11%,氮肥利用率提高幅度为1.26%~10.22%,其中,DCD3、DCD4处理的产量、氮肥利用率显著高于其他处理,产量分别达到9 520.79,9 066.06kg/hm2,氮肥利用率分别达到38.50%,36.42%。整个水稻生育期全氮淋失量降低了23.68%~37.94%,铵态氮淋失量降低了30.94%~46.69%,硝态氮淋失量降低了25.46%~39.77%,其中,DCD4处理氮素淋失降低幅度最大。硝态氮是氮素淋失的主要形态,各处理的硝态氮淋失量分别占全氮淋失量的68.46%~74.48%。综合考虑,DCD4用量硝化抑制效果最佳,使得氮肥在生育关键期充分发挥作用,在保证水稻产量的同时降低了氮素淋失,提高了氮肥利用率。     

水洗生物炭对2种类型土壤钾素淋失的影响

为了探究生物炭对潮土和砂土钾素淋失的调控效应,通过土柱淋溶模拟试验,以水洗生物炭为研究对象,比较生物炭水洗前后不同形态钾含量、表面形貌和含氧官能团变化,进而探究不同用量水洗生物炭对2种类型土壤钾素淋失的阻控效应。结果表明:水洗处理可使生物炭水溶性钾含量由13.9 g/kg降至0.06 g/kg,而对生物炭孔隙结构和表面含氧官能团影响较小。水洗生物炭对潮土和砂土水分淋失的影响受其施用量的影响,表现为低量促进、高量抑制的趋势,添加1%水洗生物炭显著增加了2种类型土壤水分淋失总量。生物炭对2种类型土壤钾素淋失的影响各异,添加2%和4%水洗生物炭对砂土钾素淋失表现出显著的阻控效应(P0.05),钾素淋失量分别较不加生物炭处理降低了21.2%和28.3%,而添加1%水洗生物炭却增加了潮土钾素淋失量(P0.05)。另外,生物炭可提升土壤阳离子交换量和表层土交换性钾含量,且提升幅度随生物炭施用量的增加而增加,并且对砂土的提升效果更明显。因此,从钾素淋失角度考虑,生物炭更适用于阳离子交换量较低、保肥能力差的砂质土壤上。