不同灌溉施肥方式的土壤硝态氮分布特性试验研究

通过大田测坑玉米种植试验研究,分析了常规畦灌和膜孔灌条件下农田土壤硝态氮的分布特性。结果表明:膜孔灌溉0~60 cm土层的硝态氮在作物的整个生育期变化较大,60 cm以下变化平缓,上下土层硝态氮含量差异相对较小。而常规畦灌在0~40 cm内变化较大,上下土层间硝态氮含量差异较大。两种灌溉方式,表层土壤的硝态氮含量在整个玉米生育期为双峰形式,以三叶期和抽穗期为最高。与常规畦灌相比,膜孔灌溉消除了硝态氮的表聚现象,土壤剖面硝态氮分布更趋合理,更加有利于作物的吸收利用。膜孔灌溉由于其覆膜作用,减轻了硝态氮的淋洗,提高了氮素的利用率。     

施氮对南疆潮土硝态氮分布的影响

通过田间小区试验,对南疆潮土区不施氮、优化施氮和传统施氮下棉田土壤剖面NO-3-N分布进行动态分析.结果表明：随施氮量的增加土壤剖面NO-3-N的含量和下移深度增加;优化处理和传统处理在花期均随初花期追肥、灌水发生硝态氮淋溶,优化处理淋溶到60～90 cm,传统处理由于基肥用量过大可淋溶至150～180 cm,说明基肥用量和第一次灌水是影响土壤硝态氮淋溶的主要因素.总体来说,优化处理施肥较合理,它在确保农民收益的同时能够兼顾环境.     

极度干旱区设施蔬菜地土壤硝态氮的分布特征

设施农业中过量施肥和灌溉不仅降低肥料利用率,且容易引发硝酸盐污染风险.以库尔勒英下乡露天菜地为参照,对该地大棚菜地年度氮素输入量、土壤剖面硝态氮累积特征,以及地下水硝态氮含量进行了研究.结果表明:氮素年度输入量大棚菜地＞露天菜地;两种种植方式0-180cm土壤均出现了硝酸盐的明显累积,大棚菜地硝态氮累积量随种植年限的增...     

旱地(土娄)土长期定位施肥土壤剖面硝态氮分布与累积研究

通过12a大田长期定位试验研究了在自然降水条件、冬小麦—大豆轮作(或休闲)种植制度下,0～400cm土娄土剖面硝态氮分布与积累的特点。结果表明,长期单施氮肥,氮的表观利用率特别低,仅0.51%,氮肥配施钾、磷肥,氮的表观利用率为25%～35%,氮磷钾平衡施肥及配施有机肥,氮的表观利用率达到50%;施N肥方式显著影响土壤硝态氮积累和淋移,旱地土娄土长期单施化学氮肥或氮钾、氮磷、氮磷钾肥使土壤NO-3-N大量积累和淋移;氮磷钾与有机肥的配合施用能有效地缓解土壤对硝态氮的积累,提高氮肥利用率。     

膜孔灌灌施条件下硝态氮迁移分布规律研究

利用自行研制的膜孔点源入渗装置,测试膜孔灌灌施条件下硝态氮的迁移和分布规律。结果表明:在肥液连续入渗过程中,硝态氮浓度锋运移与水分湿润锋是一致的;随着距离膜孔中心距离的增加,NO3-N含量减小,在湿润锋位置处土壤NO3-N含量急剧减小到本底值;进入再分布过程后,土壤水分运移速度减慢,整个湿润土体内的含水量分布更加均匀;再分布1~7天内,硝态氮含量略有下降,再分布10天后,硝态氮反硝化作用增强,径向处的反硝化作用弱于垂向处,硝态氮含量明显降低。     

蔬菜与小麦硝态氮累积的差异

在菜园土壤上进行的大田试验,研究了小白菜,菠菜和小麦硝态氮累积的差异。结果表明,苗期小麦的硝态氮含量小于小白菜,大于蔬菜。但就整个生长期来看,小白菜的硝氮含量大于菠菜,两种蔬菜的含量明显大于小麦。随生长延长,菠菜和小白菜的硝态氮含量皮动型升高,而小麦则呈波动型下降。     

滴灌灌水量对风沙土大豆根区硝态氮及水分分布的影响

为合理进行风沙土地区灌溉管理,将水肥控制在根区范围内并满足大豆生长需求,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4（W1）、0.6（W2）、0.8（W3）、1.0 E_pan（W4）和1.2 E_pan（W5）5个灌溉水平,研究不同灌水量对大豆根区硝态氮和水分分布的影响。结果表明：增加灌水量会使土壤水分入渗深度增加10~30 cm,增大根区土壤水分分布的不均匀性,苗期W5处理剖面水分平均值较W1处理增大40.22%,W4、W5处理能够维持大豆根区6%~7%的土壤含水率。硝态氮有明显表聚现象,随着灌水量的增大,淋洗深度增加且不均匀性增大,根区土壤硝态氮平均含量降低,当灌水量高于1.0 E_pan时,硝态氮含量低于10 mg·kg^-1。W2、W3和W4处理能保证大豆根区在生育前、中、后期处于15~22 mg·kg^-1的硝态氮浓度区间,垂直方向上灌水量与硝态氮呈负相关关系。风沙土土壤剖面含水率均在4%~10%之间,灌水量是影响风沙土硝态氮含量和分布的主要因素之一;各处理硝态氮含量在10~30 mg·kg^-1之间。综合考虑作物对根区土壤水分和硝态氮含量的需求,以及土壤水分和硝态氮在根层的分布特征,推荐灌溉水量为1.0 E_pan。     

冬小麦特征光谱对其全氮和硝态氮的响应

通过田间试验,测定了不同施氮水平下冬小麦冠层在6个典型生育期地上部分全氮和硝态氮含量以及冠层光谱,系统分析了单波段反射率、可见光和近红外波段组合而成的归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)等8种常见植被指数与相应时期地上部分全氮和硝态氮含量的相关性。结果表明,施氮量增加,全氮、硝态氮含量、冠层近红外波段反射率都随之增加,但当施氮量增加到300 kg/hm2(一次性施入)时,上述各项指标均降低;整个生长期中孕穗期在近红外区域反射率最高,与可见光波段反射率相差最大;6个生育期单波段510~1 100 nm反射率、NDVI、RVI等8种植被指数与全氮和硝态氮含量呈显著或极显著相关,植被指数的相关性较单波段高,且与全氮的相关性明显大于与硝态氮的相关性。选择NDVI(560 nm,760 nm)和NDVI(660 nm,760 nm)可以准确拟合冬小麦地上部分全氮和硝态氮含量,对前者的拟合度0.80,对后者的拟合度0.53。     

硝态氮的淋洗及其影响因素

本文对影响硝态氮淋洗的灌溉与降水、施肥、土壤性质、植被、耕作等因素的研究结果分别进行了分析和总结,指出硝态氮的淋洗是这些因素共同作用的结果,提出了防止和减少硝态氮淋失的主要措施。这些措施包括施肥与作物需肥相配合、改进肥料施用技术、平衡施肥、合理限量使用肥料、缓效肥的施用、控制灌溉量,掌握最佳灌水时期以及调整作物类型等。     

新疆新和县郊区菜地硝态氮的淋洗调查

对新和县郊区菜地的调查表明 ,由于过量施氮和灌水 ,造成菜地土壤硝态氮在 0～ 2 .8m土体中大量积累 ,平均 1m土体累积量 2 5 2kg/hm2 N ,接近一季蔬菜的需氮量。 0～ 2 .8m土体累积量平均高达 5 88.4kg/hm2 N ,已对浅层地下水构成威胁 ;菜地土壤 0～ 2 .8m土体硝态氮累积量 (y) 与施氮量 (x)呈极显著正相关 ;蔬菜种植年限较长的地块 ,1m以下土体硝态氮的绝对累积量和相对累积量较高。     

Degradation of atrazine and isoproturon in the unsaturated zone: a study from Southern England

The potential for degradation of atrazine or isoproturon in the unsaturated zone of two boreholes was studied under laboratory conditions. Intact and uncontaminated samples were obtained from regular depths of 0–16.45 m and 0–9 m using a percussion coring technique. The results showed that the deep unsaturated zone contained micro-organisms capable of degrading atrazine or isoproturon. The rate of degradation was much faster in surface soil than in most unsaturated materials of both boreholes. The amount of atrazine remaining six months after incubation also varied between the two boreholes. A relatively small amount of atrazine was lost from sterilised samples, suggesting a significant role for microbial degradation. The addition of nutrient and energy sources into materials of low degradation capacity did not enhance the degradation of atrazine. Degradation rate was more related to the presence of a competent microbial population rather than to the presence of indigenous organic matter. However, the competent micro-organisms are more likely to be present when the organic matter content is high. The type and activity of these micro-organisms and their physical environment may have considerable influence on atrazine degradation and are likely to be responsible for much of the variation in the rate of degradation observed at different depths. © 1999 Society of Chemical Industry     

根层铺多孔膜对土壤水分的影响

在根系土壤不同深度铺设不同开孔度薄膜的条件下,以黑麦草为试材,通过盆栽试验研究了根层铺多孔膜对土壤水分的影响。结果表明：根层铺多孔膜改变了根系层土壤水分分布,铺设深度为15 cm时,土壤含水量随深度的增加先增大后减小,铺设深度为20 cm时,土壤含水量呈“3”形分布,同一铺设深度不同开孔度的土壤水分分布较为相似,且土壤含水量最大值出现在覆膜深度以下5 cm处;当土壤含水量降至灌溉下限时,根层铺多孔膜各处理表层（0～5 cm）及膜上土壤平均含水量较裸土处理分别减小了37.6%～51.1%和26.2%～37.0%,膜下土壤平均含水量较裸土处理增大了7.7%～25.0%;在观测时段内,根层铺多孔膜各处理中,除铺设深度15 cm、开孔度30%的处理0～30 cm深度土壤储水量变化值大于裸土处理15.2%外,其他处理均小于裸土处理,其中铺设深度15 cm、开孔度50%的处理较裸土处理减小了23.0%,表明根层铺多孔膜技术具有较好的节水效果。     

基施尿素对片麻岩新成土旱地谷子生长及土壤硝态氮时空分布的影响

本试验在片麻岩新成山地土壤上,设置0(CK)、N 120kg/hm2(N120)、N 225 kg/hm2(N225)、N 300kg/hm2(N300)4个施氮水平,布置田间微区试验,小区面积为10m2,研究了尿素不同施用量对旱地谷子生长及土壤硝态氮时空分布的影响。定位试验第二年的结果表明:在该试验条件下,N120处理谷子产量达到最高为4.76 kg/10m2,之后提高施肥量N225和N300处理的谷子产量并没有显著增加;从0~60 cm土壤剖面中硝态氮时空分布的差异可以看出:在施肥20 d后,N120、N225和N300处理NO3--N含量在0~40 cm土层显著增加,其中N225和N300处理NO3--N已经下移到40~60 cm土层。施肥80 d后,各施肥处理的硝态氮有一部分已经移出60 cm土层。到施肥96 d(谷子收获),N120、N225和N300处理比CK处理土壤剖面中NO3--N含量显著增加,且氮肥用量越高,土壤中NO3--N含量越高。     

降水在厚层黄土非饱和带中流态转化过程的物理模拟

针对厚层非饱和带中水分运移难以观测、水分入渗方式存在争议的问题,文中将非饱和带中的渗流概化为水流过竖向串联,底部有小孔的—系列容器的水力过程.从实验和理论上证明了间歇性补给边界条件下,厚层非饱和带都有明显的流态转化,即由浅层为瞬态流转化为深层稳定流.浅层瞬态流带土层含水率受降雨和蒸发蒸腾的影响明显,含水率随时间变化;深...     

宁夏清水河平原农田包气带水分运移特征分析

在宁夏清水河平原选择典型地区建立了包气带水分运移试验场,对旱作条件下和灌溉条件下的冬小麦田包气带水分运移特征进行了观测研究.结果表明:该农田类型包气带水分运移特征以上渗-下渗型为主,由于地下水埋深大,任何情况下包气带水都持续补给地下水,非种植季节土壤储水为旱作冬小麦的生长提供了重要水源,灌溉显著地增大了作物蒸发蒸腾量和...     

生物炭用量对模拟土柱氮素淋失和田间土壤水分参数的影响

利用土柱模拟试验和田间试验,把由果树废枝干制备的生物炭以0,20,40,60 t·hm^-2和80 t·hm^-2的用量施入土壤,以探明不同用量的生物炭对土壤硝铵态氮素淋失和土壤水分的影响。结果表明,施用生物炭可降低土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N累积淋溶量,其中用量为80 t·hm^-2处理较对照分别降低了41%和18.6%（P＜0.05）;NO₃^--N淋溶主要集中在前三次,其淋溶量占总量的97.3%～98.8%,生物炭能增加NO₃^--N在土壤中的滞留时间,延缓淋失;在整个淋洗过程中,氮素主要以NO₃^--N的形式淋失,其累积淋溶量占NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶总量的97.3%～98.14%;施用生物炭种植春玉米后,土壤含水率和总孔隙度增加不显著。     

秸秆深还田对东北半干旱区土壤结构及水分特征影响

采用定位田间小区试验方法,研究秸秆深还田对东北半干旱区农田土壤结构和土壤水分特征的影响。结果表明,秸秆深还田能够有效地改良土壤结构和土壤水分分布状况。秸秆深还田第3年土壤0～50 cm层对照处理容重为1.45 g·cm^-3,各处理的平均容重为1.34 g·cm^-3,土壤容重显著减小;干筛团聚体以＞5 mm团聚体增加为主占18.69%～27.20%,抵抗外力破坏而保持原有形态的能力增强;平均重量直径及几何平均直径均较对照和深耕有所提高;施入秸秆量800 kg·667m^-2处理的水稳性团聚体稳定率和土壤结构体破碎率降低最为明显。不同处理之间表现出秸秆深还田处理的持水量要高于对照处理。     

青海湖区天然草地和农田土壤水分变化特征

对环青海湖地区天然草地和农田土壤重量含水率年际、年代际和年内动态变化进行气候趋势系数法、气候倾向率法和变异系数法等分析,结果表明：环青海湖地区天然草地与农田同期土壤含水率年际变化趋势相反。1997年以来,0～50 cm土壤含水率年际变化农田呈显著或极显著增大趋势,增大幅度3.062%·10a^-1～10.848%·10a^-1;天然草地土壤含水率均呈减少趋势,减少速率中间土层快上下慢,但趋势不显著;20世纪末本世纪初和2004—2010年两个时段农田土壤含水率增大,天然草地土壤含水率减少趋势极显著体现在前一阶段,而近 年来增减趋势不显著,各层次土壤含水率平均值均大于前一阶段,但牧草生长高峰期夏季变小。农田和草地土壤含水率年内变化相同,春季土壤含水率相对较高,其后极显著下滑,农田由于耕作性失墒等影响,土壤含水率下滑幅度大于草地。     

黄土高原退耕还林措施对深层土壤含水率的影响

深层土壤水分分布状况对于黄土高原植被恢复和农业可持续发展意义重大。对陕北黄土区不同退耕还林措施(1979年种植的侧柏林、油松林和苹果林)及农地(对照)20 m深土壤剖面的土壤水分、根系分布状况及土壤粘粒含量进行了取样分析。结果表明:退耕还林措施显著降低了土壤含水率,总体表现为农地(11.30%)苹果林(6.66%)≈油松林(6.48%)≈侧柏林(5.92%)。深层土壤含水率同时受植物根系和土壤质地的影响,植物根系是影响4~10 m土壤含水率的主要因素,根系通过吸水作用降低了土壤含水率,但随着深度的增加,根系对土壤含水率的影响逐渐减弱,土壤质地对土壤含水率的影响逐渐增强,土壤含水率与土壤粘粒含量之间呈正相关关系。侧柏人工林根系影响土壤水分深度可达18 m,油松林的影响深度为16 m,35 a树龄的苹果林耗水深度为19 m左右。     

宁夏黄土丘陵区冬小麦农田土壤呼吸特征及影响因素分析

土壤呼吸是陆地碳循环研究的关键环节,是大气CO2的重要来源,文中以冬小麦农田为研究对象,利用ACE土壤呼吸自动监测系统,研究了冬小麦农田土壤呼吸、土壤温度、土壤水分和光合有效辐射的变化特征、相互关系以及碳释放量。结果表明:1)土壤呼吸日变化呈现"单峰型",最大值出现在13:00左右,最小值出现在夜间;2)土壤呼吸日变化表明土壤呼吸与土壤温度(0-10cm)和光合有效辐射呈显著正相关关系(P<0.01),与土壤水分的关系不确定;3)土壤呼吸季节变化表明土壤呼吸与土壤温度呈显著正相关关系(P<0.01),与土壤水分和光合有效辐射无显著相关关系;4)冬小麦农田碳释放量168gC·m-2·a-1。