裂缝对稻田土壤溶液中氮运移的影响

采用温室中土柱培养试验方法，研究了裂缝对稻田土壤溶液中N元素动态运移规律。结果表明，青紫泥和黄斑田从开裂到稳定，土壤溶液中的硝态氮浓度随着时间的延长而降低，亚硝态氮浓度随时间而波动，而这2种氮的浓度在没有开裂的小粉土中却随着时间而呈乘幂增加。在自然干燥过程中产牛的裂缝性质对土壤溶液中的硝态氮和、亚硝态氮浓度变化有显著影响，但是对铵态氮浓度的变化没有影响。裂缝从产生到稳定的过程中，深层土壤巾的硝态氮浓度一直在减少，这样有利于减少硝态氮的下渗，减少硝态氮对地下水的污染。     

封丘地区主要土壤中硝态氮运移规律研究

采用室内土柱模拟试验方法对封丘地区农田土壤中硝态氮垂直运移规律进行了研究。结果表明,在饱和条件下,2种土壤中硝态氮垂直运移的穿透曲线(BTCs)存在空间差异性,风沙土和黄潮土0～30cm土层中的硝态氮出流时间早,输入的硝态氮全部流出土体所需时间短,BTCs的峰值高,但黄潮土30～60cm土层BTCs的变化则相反,硝态氮溶液全部运移出土体的时间越长,穿透曲线越平缓、峰值越低;伴随SO42-离子对2种土壤表土层中硝态氮的BTCs无明显影响,但使黄潮土中、下土层中硝态氮出流时间提前。非饱和条件下,2种土壤中硝态氮BTCs的峰值降低,输入的硝态氮速率越慢,硝态氮运移时间增长,BTCs变得越平缓,曲线的不对称性和脱尾现象越明显。农田土壤中硝态氮的含量受季节变化的影响,冬、春季硝态氮含量较高;夏、秋季则较低。     

不同容重下红壤土中硝态氮垂直运移研究

为研究容重影响下硝态氮随水分在红壤土垂直运动及再分布规律,采用室内土柱模拟的方法。采用容重为1.25、1.30、1.35、(单位g/cm3)的红壤土,采用2g/L的k NO3溶液,用垂直土柱模拟的方法进行试验。实验结果表明:容重影响下的硝态氮的垂直运移前期保持在一个相对较低的量波动;随着入渗路径的延长,硝态氮在达到峰值后逐渐减小直至一个稳定的值;随着容重的增加硝态氮峰值所到需要的时间也越长,相对的入渗路径也会相对增加,而且硝态氮的峰值也会随着容重的增加呈现减小的趋势。     

5种不同母质土壤上硝态氮垂直运移特征初步探讨

利用田间大型土壤溶液渗滤装置,定位抽取不同母质土壤在20、60、100、200 cm处的土壤溶液,并对溶液中硝态氮浓度变化做连续测定,通过土壤溶液中硝态氮浓度随时间的变化,初步探讨不施肥条件下5种不同母质土壤硝态氮垂直向下运移特征。结果表明,不同母质土壤上硝态氮垂直运移的距离不同,在花岗岩、玄武岩发育的土壤上硝态氮有垂直移动到60 cm处的迹象,在片麻岩发育的土壤上硝态氮有垂直移动到100 cm处的迹象,在浅海沉积物、砂页岩发育的土壤上硝态氮有垂直运移到200 cm处的迹象。总体上来看,硝态氮在5种土壤20、60、100 cm处可移动的浓度含量存在差异,其多少顺序可基本概括为：砂页岩、片麻岩发育的土壤〉浅海沉积物、玄武岩发育的土壤〉花岗岩发育的土壤。     

间接地下滴灌下水分及硝态氮的分布运移

【目的】探究在室内环境条件下,间接地下滴灌的水分分布状况以及不同浓度肥液对硝态氮分布运移的影响.【方法】利用室内土箱进行试验,间接地下滴灌的流速为3 L/h,灌水2 h后分析土壤水分分布状况,分别以300(T_4)、600(T_3)、1 000(T_2)、1 300(T_1) mg/kg的4种不同浓度肥液为变量,研究不同肥液浓度下硝态氮在土壤中的淋失和积累情况.【结果】滴灌开始时的水分入渗速度最大,随时间推移持续减小,水平方向比竖直方向的湿润锋运移速度快,最终水平方向的湿润锋运移距离大于竖直方向的湿润锋运移距离;土壤含水率分布为从出水口向四周逐渐降低,出水口附近的含水率最大; T_3、T_4处理下,于出水口处的土壤硝态氮含量较低,在湿润锋边缘出现硝态氮的积累.T_1、T_2处理下,硝态氮的分布与土壤含水率相近,硝态氮的聚积发生在距离出水口较近处,且无湿润体边缘硝态氮积累的现象.【结论】硝态氮的分布情况与土壤含水率的分布和肥液浓度有很大关系,低浓度肥液会造成硝态氮淋洗,土壤水分高的地方硝态氮含量低;高浓度肥液会使硝态氮聚集在出水口附近,土壤水分高的地方硝态氮含量高.     

滴灌施肥条件下土壤水分和硝态氮的分布规律

用硝态氮含量为258 mg/L的肥料溶液在土上进行滴灌施肥试验,研究不同滴头流量(2,4,6L/h)、不同灌水施肥量(8,16,24 L)条件下,水分和硝态氮在土中的运移分布规律。结果表明,灌水施肥量为8 L时,随滴头流量增大,滴头周围地表积水区半径增大,水分径向运移距离增大、竖向入渗水量减小;当滴头流量为2 L/h时,随灌水施肥量增大,水分径向和竖向运移距离增大,径向运移距离增大幅度较竖向明显。滴灌施肥条件下硝态氮在土壤中的运移受对流作用控制;湿润体内土壤硝态氮含量随距滴头径向距离增大而减小,随距滴头竖向距离增大而增大,在竖向湿润锋附近有硝态氮累积现象;随滴头流量增大,硝态氮在土壤中的径向运移距离增大,0~25 cm土层滴头径向25 cm范围土壤硝态氮平均含量增大;随灌水施肥量增大,滴头径向15 cm范围0~15 cm土层土壤硝态氮含量增大1、7.5~30 cm土层硝态氮含量减小,过度增大灌水施肥量会导致土壤湿润锋附近硝态氮淋溶下渗。     

间接地下滴灌土壤水分运移试验

采用塔里木灌区沙壤土,利用室内土柱法对间接地下滴灌在不同透水边界高度、不透水边界高度、滴头流量及土壤初始含水率条件下土壤水分运移规律进行了研究.结果表明:在不同透水边界高度下灌水,透水边界相当于线源入渗,对横向最大湿润距离的影响较小,其湿润体形状呈椭球体;不透水边界高度对垂向最大湿润距离影响较大,并对表层土壤含水率的影响明显,不透水边界高度越小,水分越易于运移至土壤表层;随着滴头流量的增大,土壤湿润体在水平和垂直方向上最大湿润距离均呈减小趋势;随着初始含水率的增大,湿润锋在水平和垂直方向上的运移速度较明显地增加.     

膜孔灌对玉米不同生育期农田土壤硝态氮运移的影响

通过农田小区膜孔灌灌水施肥试验。研究了玉米不同生育期膜孔灌和畦灌农田土壤氮素运移特性。结果表明：膜孔灌土壤硝态氮主要分布在膜孔附近,膜孔中心垂直剖面土壤硝态氮分布比较均匀,畦灌的分布则比较集中。膜孔灌灌水定额越大,土壤表层硝态氮季节性减小越快,硝态氮减小的土层越深,深层80～100era硝态氮累积量越大,而畦灌的分布则比较集中。收获时,膜孔灌处理整个土壤剖面硝态氮含量为97．7mg·kg^-1,畦灌处理为114．55mg·kg^-1,膜孔灌在提高土壤氮素利用率的同时减小了硝态氮的淋洗。这一研究成果为提高膜孔灌水肥利用率奠定了科学基础。     

微咸水滴灌条件下氮素在红枣根区的分布特征研究

在不同的微咸水滴灌条件下,对红枣根区氮素分布特征进行研究,结果表明:在加密监测阶段碱解氮和硝态氮的总体分布都随着土壤深度的增加而减少。这与淡水滴灌的土壤中的氮素分布具有一致性;相同时间和相同深度的土壤中,碱解氮含量随微咸水矿化度的增大而增大;硝态氮的含量先是随矿化度的增加而减少,随后又表现为随矿化度的增加而增大。常规监测时对氮素的水平分布情况分析表明,碱解氮的分布随取样距离的增加而增大,硝态氮整体上却呈现相反的规律,同时相同点位的土壤中碱解氮随微咸水的矿化度的增加而增加,硝态氮却呈现了先小后大的情况。矿化度的差异影响着氮素在土壤水平和垂直方向分布和运移,需进一步对其运移特征和作用机理进行试验和探索。     

滴灌施肥条件下不同土层硝态氮的分布规律

[目的]对于农田指定地头模拟滴灌施肥,研究不同灌水和施氮处理下硝态氮的分布规律.[方法]设置4种灌水方式:27(W1)、54(W2)、81(W3)、108(W4) mm;4种施氮方式:0(No)、52.5(N1)、105(N2)、157.5(N3) kg/hm2.[结果]常规施氮(52.5 kg/hm2)时,灌水量达81和108 mm会引起硝态氮在70 cm土层大量积累,容易造成淋失;常规灌水(54 mm)时,施氮量低于或高于常规处理(52.5 kg/hm2)同样引起硝态氮在同一土层深度的显著降低.[结论]常规灌水条件下不同氮肥处理硝态氮平均含量在垂直方向随土层深度增加而减小,70 cm处硝态氮残留量为N1＜ N2＜N3;水平方向0～30 cm硝态氮平均含量逐渐减小,在湿润峰处未发现硝态氮累积现象.常规施氮条件下,W1 (27 mm)和W2 (54 mm)处理硝态氮平均含量分别随土层深度的增加而减小,主要集中在0～30 cm土层;当灌水量达W3(81 mm)和W4(108 mm)时硝态氮含量沿土层竖直方向逐渐增大,70 cm处残留量大小为W3＜ W4,发生了严重的淋洗下渗;增大灌水量在水平方向湿润峰附近同样出现硝态氮累积现象.     

利用3D Surfer实现田间土壤信息的三维可视化

为了清晰地分析田间土壤养分空间变异,直观的展示农田养分的空间分布,为农田实施精准施肥管理及控制农业生产面源污染提供依据,利用3D Surfer软件中的5种插值算法实现对规则网格数据和散乱数据的插值处理,通过体成像功能来制作横向切片,实现对土壤不同深度硝态氮数据的三维可视化。选择绘制了0~200 cm土壤不同层面NO3--N含量的切片图来直观、清晰地反映太原市清徐县粮蔬轮作灌溉区域田块土壤NO3--N的空间变异性。     

留膜留茬免耕栽培条件下旱作玉米生长季土壤氮素供应动态特征

为了明确留膜留茬免耕栽培模式对旱地玉米生长季土壤氮素供应动态的影响。试验设2个处理：全膜双垄沟播栽培（CK）、留膜留茬免耕栽培（T），分析了玉米生长季土壤全氮、硝态氮（NO-3-N）、碱解氮、铵态氮（NH+4-N）在0~100 cm土层分布的差异。结果表明：NO-3-N和NH+4-N含量变化主要集中在0~20 cm土层，整体上从表层到底层依次降低。玉米整个生育期0~20 cm土层，T处理的NO-3-N和NH+4-N含量显著低于CK，0~10 cm土层降幅分别为24.7%~59.9%和4.4%~46.8%，10~20 cm土层降幅分别为20.5%~58.0%和8.7%~31.7%；玉米进入拔节期后，20~100 cm土层T处理的NO-3-N和NH+4-N含量出现明显的累积效应。栽培方式改变了全氮及碱解氮含量的垂直分布特征，不同栽培方式各生育时期全氮及碱解氮含量整体上随土层深度增加呈下降趋势，以表层0~20 cm含量最高。在0~20 cm土层，T处理的碱解氮含量在玉米进入抽雄期后显著低于CK，0~10 cm降幅在0.3%~26.0%，10~20 cm降幅在17.7%~23.8%。因此，玉米整个生育期0~20 cm土层留膜留茬免耕栽培的NO-3-N和NH+4-N供应量显著低于全膜双垄沟播栽培，引起玉米拔节后碱解氮含量供应不足，是留膜留茬免耕栽培玉米生育后期出现早衰的原因之一。     

土壤剖面不同层次标记硝态氮的运移及其后效

 【目的】以北方半干旱湿润区潮土为对象，探讨土壤剖面不同层次硝态氮（NO-3-N）的运移及其后效。【方法】采用外源标记微注射法，设置田间微区试验。【结果】在试验水氮管理条件下，15、45、75 cm 3个标记处理分别向下迁移了65、35、25 cm，但均未移出作物根区（1 m）。播后至冬前3个标记处理100 cm处土壤溶液NO-3-N浓度变动较小，生长后期小麦15、45 cm标记处理出现上升，而菠菜则有所降低，两种作物的75 cm标记处理在整个生长季持续上升，说明作物对75 cm标记硝态氮利用程度较低。夏玉米对前茬标记氮的利用率为2.1%～5.6%，其中以标记45 cm土层处理残效最高；15 cm和45 cm 2个标记深度前茬小麦京411显著高于前茬小麦小偃54。【结论】土壤剖面不同层次累积硝态氮在作物生长季内未发生强烈的淋洗，但表现出上层标记硝态氮移动距离长，下层移动距离短的规律；100 cm处土壤溶液NO-3-N浓度的动态变化可在一定程度上反映作物根区内氮素利用的状况；后茬作物对标记于土壤剖面不同深度的硝态氮的利用是很有限的，与前茬作物吸收、土壤剖面硝态氮的运移及残留密切相关。     

氮素形态配比对添加玉米秸秆白浆土微生物学特性的影响

探讨了不同氮素形态配比(铵态氮∶硝态氮为4∶1、1∶1、1∶4)对添加玉米秸秆白浆土酶活性以及微生物生物量碳、氮含量的影响,以期筛选对于白浆土微生物学特性有优化作用的最佳氮素形态配比。结果表明,随培养时间增加,添加玉米秸秆的所有铵态氮与硝态氮配比处理白浆土的脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性以及微生物生物量碳、氮含量均表现为先增加后降低的趋势。与培养初始时相比,培养结束时,除了过氧化氢酶活性有较大程度提高外,其余酶活性及微生物生物量碳、氮含量均不同程度地下降。与其他2个处理相比,铵硝等比例混合处理土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和蛋白酶活性以及微生物生物量碳、氮含量的下降程度在一定程度上得到缓冲;同时,其对过氧化氢酶活性的促进作用更强。比较培养初始和培养结束时的结果可知,以硝态氮为主的处理对添加玉米秸秆白浆土的脲酶、蔗糖酶活性及微生物生物量氮含量有较强的抑制作用,而以铵态氮为主的处理则对碱性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性及微生物生物量碳含量有较强的抑制作用。     

大连复州河流域玉米土壤硝态氮动态变化及合理施肥调控

为了提高氮肥利用率和减少环境污染,通过不同施氮处理,研究了大连复州河流域棕壤土大田玉米土壤硝态氮的动态运移,并讨论了玉米氮肥经济环保施用方法。结果表明,除缓控释肥处理外,各处理各土层NO3--N在植株不同生育期向土层上、下2个方向动态运移,前期上移,后期下移。与习惯施肥处理相比,优化施肥足以满足植物需求,但下层养分仍有一定量的积累。与优化施肥处理相比,有机肥+化肥处理使养分缓慢释放,减缓了土壤NO3--N向下迁移的速度,减少了养分的损失,使养分供应与吸收达到动态平衡;缓控释肥处理使养分持续有效地供应,最大程度地避免了氮肥的向下迁移,减少淋溶、降低环境污染,同时使玉米产量提高。因此,建议使用氮肥缓释剂对作物进行减氮施肥。     

生物质炭与土质互作对土壤硝态氮含量的动态影响

为探讨生物质炭改良植烟土壤的技术途径,在玻璃温室内,用蒸渗仪种植烟草,研究不同炭化温度(360℃、500℃)的生物质炭与土质(壤土和砂土)互作对植烟土壤0～30 cm土层硝态氮含量动态变化及土壤-烟株体系氮素表观损失量的影响。结果表明:①施用生物质炭能增加土壤硝态氮含量,施用低温炭(360℃)和高温炭(500℃)土壤硝态氮含量较对照分别增加20.58%和8.97%,低温炭比高温炭对硝态氮的持留效果更好;②低温炭对土壤硝态氮的持留作用主要发生在0～10 cm土层,而高温炭主要发生在10～20 cm土层,分别比对照高38.39%和7.37%,均达到显著水平;③施加低温炭后壤土和砂土硝态氮含量分别比对照高16.09%和29.18%,可见施加低温炭对砂土保肥效果的提升高于壤土;而施加高温炭后壤土和砂土硝态氮含量分别比对照高11.03%和4.97%,可见施加高温炭对壤土保肥效果的提升高于砂土;④施用生物质炭能减少土壤-烟株体系的氮素表观损失量,低温炭比高温炭效果更好。各处理(壤土施化肥+低温炭、壤土施化肥+高温炭、砂土施化肥+低温炭、砂土施化肥+高温炭)分别较各自常规施肥对照的氮素表观损失量减少40.27%、34.10%、68.72%和54.05%,均与对照差异显著。因此,施用生物质炭能增强土壤对硝态氮持留效果,减少土壤-烟株体系的氮素表观损失量,低温炭比高温炭效果更显著,为生物质炭在植烟土壤中的合理施用提供理论指导。     

灌水器流量对涌泉根灌湿润体肥液入渗影响研究

为了提高涌泉根灌灌溉模式下的水肥利用效率，在西北农林科技大学米脂试验站原状土上进行了涌泉根灌湿润体肥液入渗试验，研究不同灌水器流量对湿润体特征值的变化特性及水氮运移规律的影响。结果表明：灌水器流量对涌泉根灌肥液入渗湿润体内含水率以及氮素分布均有不同程度的影响，入渗能力、湿润锋运移距离均随灌水器流量的增大而增大，并分别得到灌水器流量与涌泉根灌累计入渗量以及湿润锋运移距离的数学模型。肥液入渗条件下形成的湿润体形状近似为椭球体，湿润体内土壤含水率表现为表层低（18.55%）、中间高（20.39%）、底层低（14.46%）的趋势，在实际生产过程中，应当以分布1 d时湿润体特征值作为灌水技术指导依据。相同土层深度处NO-3-N和NH+4-N含量均随灌水器流量的增大而增大，再分布时间越长，土壤中NO-3-N含量总体呈增加趋势，表层土壤NO-3-N含量最大，深度越深NO-3-N含量越低；土壤中NH+4-N含量总体呈减少趋势，而深层土壤NH+4-N含量减少更明显。水分运动对NO-3-N含量的分布及运移较显著，水分运动对NH+4-N含量的分布及运移不显著。上述结果为涌泉根灌水肥高效利用提供了技术参考。     

The Importance of Three Protozoa in Corn Straw Decomposition and Nutrient Transformation

Three typical soil protozoa of Bodo edax, Colpoda cucullus and Amoeba proteus were inoculated into the soil amended with corn straw. The soils were then incubated at 25℃for 60 days. It was found that the protozoa, particularly Bodo edax, significantly reduced soil microbial biomass C. However, the decomposition of corn straw was accelerated by the protozoa. Colpoda cucullus significantly enhanced soil available P content, but Amoeba proteus decreased soil available P content. Colpoda cucullus and Bodo edax did not obviously influence NH+4-N and NO-3-N contents. In contrast, Amoeba proteus significantly increased both NH+4-N and NO-3-N contents.     

河北平原区农田硝态氮分布规律研究

通过在冉庄实验站进行耕作与非耕作对比田间试验,获得河北平原区土壤中硝态氮的空间分布规律。结果表明:土壤中硝态氮主要来自施肥,硝态氮的分布受降水、灌溉影响很大,氮肥深层淋溶现象明显。玉米生育期土壤中硝态氮含量随深度变化较大,呈现双峰现象。根层土壤(0～100cm)硝态氮含量随深度增加,在80～100cm呈现第1个峰值,在200cm左右出现第2个峰值,且较前1个峰值更大。第1个峰值主要是玉米苗期施肥所致,第2峰值是小麦生育期施肥随雨季降水下移所至。350cm土层以下土壤含氮量随深度减少并稳定在20mg/kg左右。不同耕作条件下土壤硝态氮的分布情况差别明显,耕作区的土壤中硝态氮的含量远高于非耕作区,并且在深层土壤中仍有分布。为此,提高氮肥利用效率并减少氮素对水体的污染需从施肥灌溉管理方面采取措施。     

中国东北林区棕色针叶林土壤和暗棕壤的N养分差异性

对我国东北林区两类主要森林土壤(棕色针叶林土和暗棕壤)的N素养分的差异进行了比较研究,通过对全N含量、碱解N、氨态氮、硝态N和粘性矿物固定态铵的统计分析,认为暗棕壤较棕色针叶林土能够提供更多的速效N(硝态N和铵态N),并具有长期的供应能力(全N,碱解N,粘性矿物固定态铵)。同时,研究结果认为速效N更容易受外界环境因子和植物生长的影响,同一类型土壤不同的样本之间的差异较大。