不同灌水和施氮对黄土性土壤中NO3^——N迁移和淋失的影响

通过室内土柱渗透试验,研究了不同灌水和施氮对黄土性土壤中NO3^--N迁移和淋失的影响。结果表明：土壤含水量随灌水量增大而增大,大灌水定额时,在近饱和土壤水分条件下,氮素淋失严重;在小灌水定额条件下,0-35 cm土层含水量显著减小,NO3^--N未发生淋失;施氮量一定时,土壤剖面NO3^--N含量随灌水量增大而减小,随土层深度增加呈显著增加趋势;土壤剖面NO3^--N含量随施氮水平的增加有递增趋势、与土壤含水量成消长关系。土壤NO3^--N累积量与施氮量、土层深度、渗透时间成正比,与灌水量成反比,符合多元非线性模型。因此,为减小NO3--N淋溶损失,从经济和环境效益方面考虑,黄土性土壤适宜灌水量应小于121 mm,次施氮量不宜高于2.40 mg/cm^2。     

硝化作用驱动下红壤渗漏液的酸化

土壤渗漏液pH对于亚热带酸性土壤的物质迁移和溶液中物质形态具有重要影响。为了研究亚热带酸性土壤硝化作用释放H+与渗漏液pH的关系,以具有不同硝化强度的3个红壤样本为供试材料,分别加入铵态氮0、150和300 mg kg-1,进行112 d的室内土柱模拟淋溶实验。结果表明:酸性土壤的渗漏液并不一定呈酸性。土壤渗漏液pH取决于硝化作用产生H+的速率与土壤酸缓冲能力的综合作用。当硝化作用使渗漏液中NO3-浓度升高至一定程度时,渗漏液pH突然下降,这一临界NO3-浓度与土壤盐基饱和度及加入土壤的铵态氮量呈线性正相关(p0.05)。所以,硝化作用最强的旱地土壤,由于其盐基饱和度达81%,渗漏液始终保持中性;而硝化作用不强、盐基饱和度为21%的灌丛土壤,其渗漏液pH可降至4.0以下。     

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。     

三种氮肥对红壤硝化作用及酸化过程影响的研究

以安徽郎溪耕地红壤耕层土壤为对象,采用室内恒温培养方法,研究了CO(NH2)2、(NH4)2SO4及NH4HCO3 3种氮肥在不同施用量条件下对土壤硝化作用及酸化过程的影响。结果表明:对照处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 25.7 mol /(kg?d);3种化学氮肥添加到土壤后均显著促进了土壤的硝化作用,CO(NH2)2、NH4HCO3处理土壤的净硝化速率分别为(NO2-+NO3-)-N 51.3～189.6、50.7～149.9 mol /(kg?d),且净硝化速率随氮肥用量增加而增加;(NH4)2SO4处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 60.5～107.9 mol /(kg?d),以施用量N 150 mg /kg时最大。研究同时发现, 3种化学氮肥均导致土壤pH下降,CO(NH2)2、 NH4HCO3处理土壤pH较对照处理分别下降0.11～0.43、0.02～0.36 pH单位,氮肥施用越多,pH下降越大;(NH4)2SO4处理土壤pH较对照处理下降0.08～0.26 pH单位,以施用量N 150 mg /kg时下降最大, N 300 mg /kg时下降最小。统计分析表明,土壤pH与土壤中(NO2-+NO3-)-N含量呈极显著负相关,土壤酸化速率与净硝化速率有显著的线性相关关系,说明氮肥通过硝化作用影响土壤酸度。     

pH变化对中性土壤硝化过程N2O释放的影响

通过人为调节获得pH5．82、pH6．95和pH7．55的3种pH土壤,采用室内培养方法,研究了pH变化对土壤硝化过程N2O产生以及双氰胺（OCD）对硝化过程抑制作用的影响。结果表明,在好气培养2d内,土壤硝化速率与pH呈正相关关系;在12d的培养期间,土壤N2O释放总量随pH增大而增大,最大N2O释放量占施氮量的0．363％;pH变化影响土壤硝化作用的强弱以及硝化过程中N2O／N2的比例;pH变化对DCD的抑制作用影响显著,DCD对N2O释放总量的抑制率为34．4％-72．2％,当pH5．82时抑制作用最强。     

北方褐土区土壤硝态氮运移动态及合理施肥调控

通过设计不同纯氮（N）施入水平（分别为0、150、300、600、900和1200 kg/hm^2共6个处理）,重点研究了北方褐土区夏玉米大田土壤硝态氮（NO3^--N）运移动态,并讨论了夏玉米N肥的经济环保施用量及其相关机制。试验结果表明,土壤-作物系统内土壤NO3^--N垂直方向上的运移有向上、向下两个方向。不同生育时期土壤NO3^--N运移特征不同,拔节期以前,0-40 cm土层随N肥用量的增加,土壤NO3^--N含量快速增加,40 cm以下深度土壤NO3^--N含量变化不明显,随植株的生长和根系的壮大,0-100 cm土层内的NO3^--N整体运移活跃。土壤有自动调节NO3^--N含量的功能,各土层NO3^--N含量均存在一个最低点,其中耕层为3.1 mg/kg附近;玉米旺盛生长期各土层内土壤NO3^--N饱和值在20.33 mg/kg附近,施肥量过多,NO3^--N向下运移,造成资源浪费和对土壤环境质量的威胁。北方褐土区夏玉米最高纯N施用量应控制在600 kg/hm^2以内,300 kg/hm^2（纯N）是最为环保、经济的施肥量。     

恒电荷土壤与可变电荷土壤对Cl~-和NO_3~-吸附的差异及其机理

对 3种可变电荷土壤和 4种恒电荷土壤在不同 pH、不同浓度、不同相伴阴阳离子下混合体系中Cl-和NO3-的吸附进行了测定。结果表明 ,在Cl-和NO3- 共存体系中 ,Cl-比例增大使可变电荷土壤Na+吸附量及OH-释放量增加 ,而对恒电荷土壤影响不大。Cl-和NO3-吸附量随平衡Cl-和NO3-浓度增加而增大 ,随pH升高而减少。但恒电荷土壤在上述各种条件下对Cl-和NO3-吸附均相同 ,而可变电荷土壤对Cl-吸附量大于NO3-的吸附量 ;NO3-、Cl-的选择系数为 0.51～0.78,Cl-和NO3-的相对吸附量分别为56.9%和 43.1%。在不同相伴阳离子下 ,可变电荷土壤平衡溶液Cl-/NO3-比值均小于 1,且为Na+K+Ca2+Mg2+Fe3+;而恒电荷土壤Cl-/NO3-比值为 1左右 ,且不受阳离子类型的影响。由此认为 ,Cl-和NO3-在两类土壤中均以电性吸附为主 ,恒电荷土壤对Cl-和NO3-的亲合力及吸附机理相同 ;而可变电荷土壤对Cl-的亲合力 NO3- ,Cl-存在着专性吸附     

闽南农业小流域土壤反硝化作用研究

土壤反硝化是流域土壤氮损失的重要途径之一。利用乙炔抑制培养法对五川流域内表层土壤的反硝化进行测定,研究发现,闽南农业小流域土壤具有较强的反硝化作用强度,在种植季节土壤平均反硝化作用强度为N 0.1 kg/(hm2.d),最高达到N 0.6 kg/(hm2.d),其中蔬菜地反硝化作用强于其他土地利用类型。反硝化作用同土壤的含水量、温度以及NO3-含量都存在有正相关关系,温度是流域土壤反硝化作用的最主要影响因子。五川流域土壤经由反硝化作用氮损失量占流域施肥量的16%,稍高于国内其他地区。     

温室表层土壤硝态氮运移的水、热耦合效应研究

为了探讨温室作物生产水肥管理和温度环境对土壤NO3--N向表层迁移的影响,选用5 a的温室土壤样品进行土柱蒸发模拟试验,研究蒸发温度、土壤初始含水量、初始NO3--N含量及其耦合效应对温室土壤迁移速率及其垂直剖面分布的影响。试验结果表明:蒸发温度和土壤初始含水量明显影响NO3--N向土壤表层的迁移,并随蒸发温度和土壤初始含水量的增加而加强;通过正交回归分析得出影响NO3--N迁移速率的因素依次为初始含水量、蒸发温度以及温度与含水量的交互作用;土壤初始NO3--N含量以及它与蒸发温度、土壤初始含水量的交互作用对NO3--N迁移速率的影响不显著,但它影响土壤中各层的NO3--N绝对含量;经过5 d蒸发后,NO3--N沿垂直剖面分布出现上高下低,并出现一小的回升后逐渐趋于稳定。本文建立了蒸发条件下NO3--N迁移速率的回归模型,利用该回归模型,可为温室土壤在不同环境及水肥条件下NO3--N向表层迁移速率的预测提供依据。     

外源酚酸在杨树人工林土壤中的吸附与滞留动态研究

采集不同连作代数杨树人工林土壤样品,采用外源添加酚酸的方法结合HPLC定量测定,研究了对羟基苯甲酸和苯甲酸在杨树人工林土壤中的吸附动态和滞留规律,探讨了两种酚酸在杨树人工林土壤中的累积机制。结果表明:(1)两种酚酸在杨树人工林土壤中的吸附可大致分为两个过程,即快速吸附阶段和慢吸附阶段,对羟基苯甲酸的快速吸附阶段大约在16h内完成,而苯甲酸约需24h。达到吸附平衡时,对羟基苯甲酸在土壤中的平均吸附率为58.78%,苯甲酸的平均吸附率为37.07%。(2)杨树人工林土壤对两种酚酸均具有较强的吸附能力,达到吸附平衡时,对羟基苯甲酸在土壤中的平均吸附量为2483.19μg/g,苯甲酸为1377.51μg/g,对羟基苯甲酸的吸附能力强于苯甲酸。(3)Langmuir动力学方程和一级动力学方程是描述两种酚酸在土壤中吸附过程的最优模型。(4)酚酸滞留量检测结果表明,酚酸添加15d后,对羟基苯甲酸在土壤中的残留率为4.3%～5.2%,而苯甲酸的残留率仅为1.3%～1.7%。两种酚酸在土壤中的滞留动态可以用准二级动力学方程进行描述,对羟基苯甲酸的消除半衰期平均为4.24d,苯甲酸消除半衰期平均为2.61d,对羟基苯甲酸在土壤中的滞留期长于苯甲酸。(5)两种酚酸的吸附与滞留行为与土壤有机质、金属离子、土壤质地等性质关系密切,微生物数量也是决定酚酸在土壤中滞留能力的重要因素。