稻草还田与不同耕作方式对麦田土壤脲酶和土壤无机氮的影响

采用小区试验研究稻草还田与不同耕作方式对麦田土壤脲酶、铵态氮、硝态氮含量的影响。结果表明:稻草还田与耕作方式影响了土壤铵态氮的分布,在小麦不同生育期影响不同。稻草还田有利于提高小麦对硝态氮的吸收,降低了小麦拔节期至灌浆期土壤10~20 cm土层硝态氮含量。耕作方式对土壤硝态氮含量影响因小麦生育期不同而不同。稻草还田使小麦抽穗期、灌浆期0~10 cm土层脲酶活性降低,应增加氮肥施用。     

保墒灌溉条件下土壤中硝态氮分布和累积研究

[目的]研究不同保墒灌溉措施对夏玉米地土壤中硝态氮的分布和累积影响。[方法]以玉米作物为试材,在灌溉量为0、600、1200m3／hm2条件下,通过田间试验研究地膜覆盖、秸秆覆盖、PAM处理和非覆盖处理（CK）对夏玉米收获时土壤中．硝态氮的分布和累积状况的影响。[结果]夏玉米收获后,在非灌溉条件下,各处理的硝态氮含量基本随着土壤深度的增加而递减,在灌溉条件下,则在50—70cm土壤中出现硝态氮累积凸峰。无论灌溉与否,0～100cm土壤中各处理硝态氮含量的大小顺序为：PAM处理〉CK〉地膜覆盖〉秸秆覆盖。同一保墒处理,在O～40cm土层,硝态氮累积量均随着灌溉量的增加而降低,在60～70cm土层以下则恰好相反。[结论]该研究为下茬作物的施肥提供理论指导和技术支撑。     

控制灌水对华北高产区土壤硝态氮累积的影响

在长期水分试验的基础上,研究了不同灌溉处理下小麦—玉米两季作物收获后的土壤含水量和剖面硝态氮的累积分布。结果表明:不同的灌溉量对小麦季0~200cm土层含水量产生明显影响,而玉米季和深层土壤含水量没有显著差异。相同的肥料施入水平下,不同灌溉量会造成土壤NO3--N的累积差异,硝态氮的累积量随着灌溉降水量的增加呈下降趋势。灌溉量的多少决定了土壤剖面硝态氮的分布,高灌水量使得各土层硝态氮的含量均低于15mg/kg,且在土壤剖面中的分布没有明显差异;中等程度灌溉水平下,260cm以下土壤硝态氮含量最高;低的灌溉量使得土壤硝态氮大量累积在0~260cm土层。     

控氮对黄壤坡耕地小麦-玉米轮作土壤氮素分布特征的影响

【目的】为摸清氮肥与作物产量之间的关系,明确冬小麦/夏玉米轮作体系氮肥投入阈值范围,从污染源头控制氮肥的迁移、流失,提高氮肥吸收利用效率和减少环境污染提供理论依据。【方法】采用大田小区试验,设置不施肥对照、优化减氮25%、优化施肥、优化增氮125%、优化增氮150%、优化增氮200%等6个处理,研究黄壤坡耕地土壤中硝态氮、铵态氮及可溶性氮累积、迁移规律及作物产量的影响。【结果】施氮均能提高土壤硝态氮、铵态氮和可溶性氮的含量及其累积量;各处理硝态氮、铵态氮的垂直迁移趋势不同,且土壤硝态氮、铵态氮主要集中在0～40 cm土层,分别占总硝态氮含量的37.3%～55.1%、29.3%～45.1%,2种作物可溶性氮的垂直迁移趋势基本一致;与优化施肥相比,优化增氮处理对硝态氮、铵态氮向土壤深层迁移趋势影响作用明显,但对土壤可溶性氮向土壤深层迁移趋势影响不明显;施肥各处理的硝态氮、铵态氮和可溶性氮含量及小麦和玉米产量较不施肥处理均有显著增加。【结论】合理施用氮肥可降低土壤硝态氮、铵态氮和可溶性氮及提高作物产量。优化减氮(OPT-N)措施较其他施肥处理的经济效益和环境效益有显著提高,是值得推荐的施氮措施。     

东北春玉米连作体系土壤剖面无机氮的变化特征

【目的】研究不同施肥方式对东北春玉米生长及连作体系土壤中氮素含量的影响,为春玉米的合理施肥提供理论依据。【方法】2005-2006年,在东北中部黑土春玉米连作区进行2年的田间定点试验,研究了一次性施肥（农民习惯施肥1、农民习惯施肥2）和推荐施肥条件下,玉米不同生育阶段地上部生物量和吸氮量及土壤无机氮含量的变化特征,并对土壤氮素表观盈亏进行了估算。【结果】玉米地上部生物量和吸氮量均随施氮量的增加而增大,其中推荐施肥处理的生物量和吸氮量均最高。施氮显著增加了0～90 cm土层中的无机氮含量。2个习惯施肥处理土壤的硝态氮含量受降雨量的影响较大,且下移明显;推荐施肥处理可明显降低硝态氮在土壤中的残留。土壤氮素表观盈亏取决于氮肥用量,2006年农民习惯施肥1处理的土壤氮素表观盈余量最高,且多以残留硝态氮的形式累积在深层土壤中。【结论】在东北黑土春玉米连作区,氮肥一次性基施会导致土壤中的无机氮高残留,增加氮损失,易对该地区的生态环境造成威胁,本试验中的推荐施肥是较好的施肥方式。     

长期施肥对旱地土壤剖面硝态氮分布和累积的影响

1992—2013年对春播玉米进行长期定位试验,研究不同施肥措施对旱地土壤剖面硝态氮分布和累积的影响。结果表明,2013年5月中旬,不同施肥处理土壤硝态氮含量的最高值都出现在0~20 cm土层,硝态氮含量随施氮量的增加而增加,长期高施氮量处理的硝态氮在土壤深层的含量及累积明显增加,高量施肥N4P4M0处理硝态氮平均含量为88.07 mg/kg,是对照的55.3倍;而有机无机推荐施肥N2P1M1处理0~300 cm土层NO3--N累积量为2 433.04 kg/hm2,比处理N3P2M3和N4P2M2分别降低了49.13%,47.42%。可见,合理的施肥配比及合理的有机无机肥配施可以降低土壤特别是深层土壤硝态氮的累积,从而减轻硝态氮淋溶的风险。     

施肥和灌溉对冬小麦土壤硝态氮淋溶的影响

利用微区试验,研究了不同施肥和灌溉条件下冬小麦土壤硝态氮的含量与分布。结果表明:返青期0～40cm土层中土壤硝态氮含量差异显著,0～60cm各处理硝态氮含量随施氮量增加而增加,表层W0、W1和W23个处理呈直线相关(R2=0.9394、0.8106和0.9811);孕穗期0～80cm土壤硝态氮含量差异显著,0～120cm各处理硝态氮含量随施氮量增加而增加,表层呈直线相关(R2=0.8291、0.9834和0.9896)。比较返青期和孕穗期结果发现,高氮大水是造成硝态氮淋溶的主要原因。     

施磷对夏玉米土壤硝态氮、吸氮特性及产量的影响

【目的】研究不同施磷水平对夏玉米生长期土壤硝态氮时空分布、累积量及玉米籽粒产量的影响,为夏玉米合理施肥提供参考依据。【方法】采用田间小区试验,在施磷水平分别为0,60,120和180 kg/hm2时,研究施磷对夏玉米产量及土壤氮素吸收累积的影响。【结果】在0~110 cm土层,随土壤剖面深度的增加,土壤硝态氮含量逐渐降低,0~30 cm土层明显高于30~110 cm土层且变幅较大,施磷肥能显著降低土壤硝态氮含量。随夏玉米生育期推进,0~110 cm土层硝态氮累积量呈先降低后升高的趋势,于灌浆期达到最低值;当施磷水平为120 kg/hm2时,成熟期0~110 cm土层硝态氮累积量低于施磷60和180 kg/hm2的处理;施磷肥能显著增加玉米籽粒产量、籽粒吸氮量及氮收获指数,均以施磷水平为120 kg/hm2时最高。【结论】在施氮基础上施用磷肥,有利于提高玉米籽粒产量,促进作物对氮素的吸收累积,减少土壤中硝态氮的累积及向更深土层中的运移量。     

农业废弃物还田对土壤不同形态氮含量及氮肥利用率的影响

采用田间试验的方法,对不同农业废弃物还田及不同还田量在0～100 cm土层全氮、铵态氮、硝态氮含量及产量和氮肥利用率的变化特征进行研究。结果表明:不同有机物还田对土壤全氮含量均表现为耕层土壤最高,随土层加深全氮含量逐渐减少,其中鸡粪还田对土壤全氮的含量影响最大,这表明农业废弃物与无机氮的配施在一定适宜的比例条件下,可以较为明显地提高土壤中全氮的含量。在施入等氮的条件下,土壤中铵态氮含量的变化较小,且各个时期土壤中铵态氮含量无明显变化;施肥对土壤中硝态氮含量影响较大,与化肥的施入量呈正相关,各个处理总体表现:单施化肥25%有机肥+75%氮肥50%有机肥+50%氮肥75%有机肥+25%氮肥不施肥处理,且对耕层土壤中硝态氮的含量影响较显著,对深层土壤硝态氮含量影响较小。各有机肥处理中以25%鸡粪+75%氮肥玉米产量最大,为9 331.1 kg/hm~2,氮肥利用率也达最高,为49.75%。综上,25%鸡粪+75%氮肥处理为最优。     

施氮量对玉米产量、养分吸收量及土壤无机态氮的影响

采用田间小区试验方法,研究了不同施氮量对玉米产量、养分吸收量及土壤无机氮的影响.结果表明,施氮量对玉米籽粒产量有显著影响,在施纯氮0～600 kg/hm2范围内,产量随氮肥施用量的增加而逐渐增加;增施氮肥能显著增加玉米植株和籽粒的全氮含量,而对玉米籽粒的全钾、全磷含量影响不大,但降低了植株全磷的含量;氮肥施用量对各处理0～100 cm土壤层的硝态氮含量影响较大,表现为随氮肥施用量的增加,各土壤层硝态氮含量逐渐增加,硝态氮含量基本上随土壤深度而减少;施氮量对0～100 cm土壤层铵态氮含量影响也较大,但各处理间、不同土壤层间的铵态氮含量变化不明显.     

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。     

供氮水平和有机无机配施对片麻岩土壤谷子生长及土壤硝态氮的影响

在片麻岩新成山地土壤上,设置0,120和300 kg/hm2 3个施氮量,以不施氮肥(CK)为对照,在每个施氮水平下设置了50％有机肥50％尿素(用Y表示)和100％尿素(用N表示)2个副处理,研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对谷子生长及土壤硝态氮的影响.结果表明:在该试验条件下,与不施氮肥处理(CK)相比,各施氮处理的谷子产量均显著增加,当施氮量达到120 kg/hm2时产量达到最高,之后施氮量提高到300 kg/hm2谷子产量并没有显著增加;从0～60 cm土壤剖面中硝态氮分布的差异可以看出:在相同施肥方式下,土壤的硝态氮含量随施氮量的增加而增加,以0～40 cm土层变化最明显,有机肥与尿素配合施用,可以协调土壤氮素的供应,显著降低土壤NO3--N的含量.     

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。     

膜下滴灌棉田土壤氮素变化特征及合理施氮量

通过2a田间滴灌试验,在6个不同施氮梯度水平下,研究施氮量与土壤无机氮储量、氮素盈余率的关系。结果表明,随着施肥量增加,土壤剖面60~100cm NO_3~--N质量分数显著增加,峰值达5.70mg/kg;土壤剖面0~100cm土层无机氮总储量在年际间呈累积增加趋势,并与施氮量的相关性随施肥期进程而增强。氮素养分平衡值与施氮量均呈指数函数变化规律,相关性强,显著高于其他氮素指标;氮素盈余率和施氮量的关系可以通过线性函数模型来拟合。选择优化施氮量,有利于降低棉田土壤无机氮的残留量,从而降低硝态氮向90cm以下土壤淋洗的风险。以棉花产量为指标,通过施氮量与氮素养分平衡值的关系得到的氮肥投入量为357.61~375.54kg/hm~2。综合考虑棉花高产和环境安全,南疆巴州棉区的合理施氮量为285.30~375.54kg/hm~2。     

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。     

旱地小麦地表覆盖对土壤水分硝态氮累积分布的影响

在黄土高原南部半湿润易干旱地区,通过长期田间定位试验,研究了不同地表覆盖对第3季冬小麦生长、氮素吸收及土壤水分和硝态氮累积分布的影响.结果表明,无论地表覆盖能否促进小麦生长及其对氮素的吸收,在收获期均能提高表层土壤水分;覆膜栽培增加表层硝态氮含量,覆草也在高量施用氮肥时,提高表层硝态氮的累积.而地表覆盖对耕层以下土壤水...     

辽宁大凌河流域草甸土土壤硝态氮运移及合理施肥调控

通过设计不同施氮方式,研究辽宁大凌河流域耕型壤质草甸土大田玉米土壤硝态氮（NO3-N）运移动态,并讨论了氮肥的经济环保施用方式。结果表明,土壤NO3-N含量随氮肥用量的增加而增加,同等施氮量条件下,土壤NO3-N含量表现为化肥处理〉秸秆还田处理〉缓控释肥料处理。随着不同生育期根系对养分的需求,各层土壤可自动调节NO3-N向上向下双向运移。生育前期下层土壤中的NO3-N会向上运移,后期则向下运移。秸秆还田处理可以增加土壤对NO3-N的固持能力,阻止NO3-N向地下部迁移,减少地下水污染的危险。缓控释肥料的使用达到了养分持续释放的效果,并将养分释放的最高峰值推后30d,及时满足籽实成熟期养分供应。缓控释肥料处理的产量最高,土壤NO3-N有累积但最少,对环境负面影响也少,但存在向下运移的趋势。秸秆还田处理产量与传统施肥处理产量相近,能增加土壤中NO3-N含量并能阻止向下运移。     

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。     

深翻、有机无机肥配施对稻田水分渗漏和氮素淋溶的影响

【目的】针对我国长江中下游地区稻麦轮作区常年浅耕与不合理施肥导致的土壤犁底层增厚与土壤板结的问题,研究深耕（打破部分犁底层）与施肥方式对稻田土壤容重、土壤紧实度、土壤水分渗漏量、氮素淋溶量及氮素形态的影响,阐明稻田氮素淋溶量与耕作、施肥方式的响应机制,为稻田合理耕层构建提供理论依据。【方法】（1）基于2015年安徽省舒城县设置两种耕作方式（旋耕12 cm、深翻20 cm）、3种等氮量施肥方式（仅施化肥处理T1、秸秆还田配施化肥处理T2、有机与无机肥配施处理T3）的田间定位试验,2019—2020年监测土壤容重与紧实度以及稻季水分渗漏与氮素淋溶量。（2）通过原状土柱模拟试验,研究深翻30 cm（打破犁底层）对稻田水分渗漏量的影响。【结果】（1）田间试验结果表明,深翻20 cm较旋耕12 cm降低了耕层土壤容重与紧实度,但没有显著增加水稻生育期的水分渗漏量,仅在分蘖期增加7.4%,孕穗期之后无显著影响。（2）土柱试验结果显示,深翻30 cm（打破犁底层）水分渗漏量较旋耕12 cm和深翻20 cm显著增加,淹水时分别增加19.0%与11.0%,非淹水时分别增加23.0%与21.5%。（3）田间试验水分渗漏液中的氮素主要以硝态氮的形式存在,T3较T1和T2处理在水稻进入孕穗期后显著降低渗漏液中硝态氮的浓度;各施肥处理间铵态氮浓度差异不显著。（4）从整个水稻生育期看,两种耕作方式对氮素淋溶量影响不显著,而3种施肥方式下氮素淋溶量存在明显差异,T3处理降低了氮素淋溶量。深翻条件下T1、T2与T3处理氮素淋溶量分别为10.69、11.74和9.14 kg N·hm^-2,旋耕条件下分别为9.83、11.21和8.58 kg N·hm^-2。【结论】深翻20 cm可以改善土壤物理性状,但不会增加土壤水分渗漏及氮素淋溶;相同耕作方式下,有机与无机肥配施不会增加土壤水分渗漏与氮素淋溶。因此,在长江中下游黏质且犁底层厚（如红黄壤型）的水稻土区,部分打破犁底层,有机与无机肥配施,可构建深厚肥沃的耕作层,且不会增加水分渗漏和氮素的淋溶。