次生盐渍化土壤上紫甘蓝对减氮的响应特征研究

采样测定宿城区设施土壤基本化学性状,明确土壤养分失衡、氮素过剩、次生盐渍化障碍因子,在平衡土壤养分的基础上,开展减氮试验,以明确氮素推荐施用水平。结果表明:本区设施土壤有机质、有效磷和部分中微量元素有效含量水平偏低,部分土壤存在氮素过剩危害;土壤次生盐渍化现象明显,土壤K+电荷数占比偏低,钾素供应强度相对不足;根据作物产量、品质与土壤性状多项指标,建议加强测土配方平衡施肥,降低氮素肥料施用量50%左右。     

设施土壤障碍分析与平衡肥施用效果研究

对宿城区设施土壤进行采样测定与分析,明确土壤养分污染的主要障碍因子,根据土壤所缺养分设计平衡肥配方,研究平衡肥施用在作物增产提质与消除土壤污染方面的作用效果。实验室分析测定与田间试验结果表明：（1）宿城区代表性设施土壤总体上存在有机质含量和有效磷水平偏低的问题;部分土壤存在次生盐渍化现象,土壤速效氮、速效钾含量水平总体偏高,但变异较大,少数土壤仍存在氮素和钾素供应不足的问题。（2）土壤水溶性盐含量变异很大,高浓度导致土壤存在盐渍化危害,低浓度导致土壤养分供应强度不能满足作物生长基本需求;部分土壤水溶性K⁺/Mg²偏高、部分土壤K⁺/Mg²偏低,多数土壤Mg²⁺/Ca²⁺严重偏低。（3）根据土壤养分、盐分状况配制的平衡肥,具有促进作物高产优质、降低土壤污染负荷的作用,其中以450 kg/hm²处理效果较为突出。     

宁夏灌区不同类型农田土壤氮素累积与迁移特征

在宁夏灌区选择设施菜田(n=4)和水旱轮作大田(n=4),通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮(TSN)、硝态氮(NO₃^--N)和溶解性有机氮(SON)含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SON>NO₃^--N>NH₄⁺-N,大田为NO₃^--N>SON>NH₄⁺-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO₃^--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。     

暗管农田不同类型肥料对向日葵生长及土壤氮素分布的影响

为了探明暗管排水条件下不同肥料对作物生长和土壤氮素环境的影响，明确盐渍化暗管排水农田合理的施肥模式，采用田间试验，设置普通尿素（CK）、控释肥（CF）和有机硅水溶性缓释肥（OF）3个处理，在保证施纯氮量均为225 kg·hm^-2的情况下，对各处理向日葵生育期间的生长状况、产量和氮肥利用效率，以及土壤、排水中的氮素含量进行分析。结果表明：与CK相比，CF和OF处理均可提高向日葵各生育期株高、叶面积指数、光合速率及产量。其中，CF增产效果最为显著，两年内较OF、CK分别提高了14.07%和40.54%。此外，CF处理有利于0~40 cm土层土壤氮素的持续有效供应，可增加植株氮素积累量、氮肥偏生产力和氮收获指数，更好地促进作物对养分的吸收利用。与CK、OF相比，CF可有效减少向日葵收获后期0~160 cm土层NO₃^--N残留量，降幅分别为14.92%和7.87%。两年试验中各处理之间的暗管排水量、排盐量较接近，但NO₃^--N及NH₄⁺-N流失量差异明显，其中OF、CK处理下的NO₃^--N流失量分别是CF的1.25、1.50倍，NH₄⁺-N流失量分别是CF的1.22、1.95倍。研究表明，控释肥可以更好地促进作物对养分的吸收利用，提高氮肥利用率，显著增加作物产量，同时还可以降低土壤中氮素的深层淋洗，减少氮素流失量，是暗管排水条件下较为适宜的肥料品种。     

黄腐酸改性膨润土对氮素淋失和氮肥利用率的影响

为探究黄腐酸改性膨润土在氮减量条件下对棕壤氮素淋溶及氮肥利用率的影响,通过等温吸附试验,研究黄腐酸改性膨润土对NH₄⁺-N和NO₃^--N的吸附性能。采用土柱淋溶试验和玉米盆栽试验明确不同施氮浓度下配施黄腐酸改性膨润土对氮素淋失和籽粒氮肥利用率的影响,试验设置3个氮肥浓度,分别为农民习惯施肥（CN）、氮肥减量15%（CN1）、氮肥减量30%（CN2）,并对3个施氮水平添加土质量0.2%的黄腐酸改性膨润土（XCN、XCN1、XCN2）。结果表明：黄腐酸改性膨润土对土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N的吸附过程可用Langmuir模型较好地拟合,最大吸附量分别为27.28 mg·g^-1和43.37 mg·g^-1。黄腐酸改性膨润土可有效降低土柱NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋失,与CN处理相比,XCN处理NH₄⁺-N累计淋失量降低13.5%,XCN、XCN1、XCN2处理NO₃^--N累计淋失量分别降低38.13%、18.56%和35.75%。黄腐酸改性膨润土可显著提高土壤中氮素的留存和玉米籽粒的氮肥利用率,XCN、XCN1、XCN2处理比CN、CN1、CN2处理籽粒氮肥利用率分别提高7.94%、10.07%、79.17%。研究表明,黄腐酸改性膨润土在氮减量条件下可有效降低土壤氮素淋失,提高作物氮肥利用率,具有潜在的农艺价值。     

艾比湖流域风沙土盐分特征分析

以艾比湖流域风沙土土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行测定,通过相关性分析以及主成分分析,确定土壤盐分特征。结果表明：研究区不同植被覆盖下的风沙土土壤盐分含量较高,差异较大,总盐含量呈现强烈的空间变异特征;土壤中总盐含量与Cl^-、K⁺+Na⁺及SO₄^2-含量之间存在极显著的正相关关系,总盐含量与HCO₃^-的相关性最弱;土壤中阴离子以Cl^-,SO₄^2-为主,阳离子以K⁺+Na⁺为主,据主成分分析结果将其确定为盐渍化的特征因子。研究区风沙土盐渍化类型以氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,判断该区域风沙土的盐渍化类型为盐土。     

设施蔬菜肥料施用现状调查分析及减施潜力估算

对赤峰市典型设施农业区20个种植户进行施肥情况调查。结果表明：赤峰市设施农业有机肥投入量偏高,化肥以基施为主。赤峰市设施蔬菜调查区氮、磷、钾养分总投入量平均分别达 2575、1266、2790 kg/hm _² ,土壤养分投入过大养分过量现象严重。每季黄瓜、番茄、辣椒 N∶P ₂ O ₅ ∶K ₂ O 平均为1:0.49:1.09,养分比例适中。施入土壤的养分总量远超过各自推荐施肥量,养分减施潜力较大。赤峰市设施蔬菜应大力推广测土配方施肥技术,实现资源节约型、环境友好型现代化高效农业。     

崇明地区典型设施土壤次生盐渍化特征研究

本研究为探明崇明设施土壤次生盐渍化现状和特征,在崇明岛的4个地区的5种轮作模式中布置了10个样点,共采集了40个土壤样品,进行了测试与统计分析。结果表明,设施土壤表层有酸化的趋势,表层土EC值高,最高的达到6.47 mS/cm;0~5 cm积盐层NO₃--N平均值达1 370 mg/kg,有的甚至高达3 054 mg/kg,土壤NO₃--N表聚明显,水旱轮作与芦笋连作的NO₃--N的含量差异悬殊,水旱轮作可以一定程度上降低土壤NO₃--N,延缓土壤次生盐渍化的形成。     

增氮对青藏高原东缘高寒草甸土壤甲烷吸收的早期影响

研究大气氮沉降对青藏高原高寒草甸土壤CH₄吸收的影响,对于揭示氮素调节土壤CH₄吸收的机制和评价氮沉降增加背景下大气CH₄收支平衡至关重要。通过构建多形态、低剂量的增氮控制试验,测定土壤CH₄净交换通量和相关土壤理化性质,分析高寒草甸土壤CH₄通量变化特征及其主要驱动因子。研究结果表明:自然状态下高寒草甸土壤是大气CH₄汇,CH₄平均吸收量为(35.40±1.92)μg·m^-2·h^-1。土壤CH₄吸收主要受水分驱动,其次为土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量。NH₄⁺-N抑制CH₄吸收,NO₃^--N促进CH₄吸收;不同剂量氮素输入对土壤CH₄吸收影响也不尽相同,低氮处理促进土壤CH₄吸收,而中氮和高氮处理抑制土壤CH₄吸收。结果显示青藏高原高寒草甸土壤是重要的大气CH₄汇,在未来大气氮沉降加倍的情景下CH₄汇功能增强,但当氮沉降量增加两倍以上时CH₄汇功能将会减弱。     

大气CO2浓度升高与氮肥营养对滴灌棉田“棉花-土壤”系统氮分布的影响

通过半开顶式CO₂人工气候室,研究了CO₂浓度升高（360、540 μmol·mol^-1和720 μmol·mol^-1）与不同氮肥营养（0、150、300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2）相互作用对蕾铃期棉花-土壤氮含量变化及棉花氮素吸收的影响,结果显示：大气CO₂浓度增加,高氮肥处理下棉花叶片、蕾铃中氮含量显著降低,茎秆、根系中氮含量增加,棉花整株氮含量表现为下降;相同的CO₂浓度下,随着氮素营养的增加棉花各器官氮积累量呈增加趋势,其中蕾铃、叶片氮积累量较高,茎秆、根系氮积累量相对较少,说明CO₂浓度增加与增施氮肥促进了土壤氮素向植株叶片和生殖器官运输。通过对土壤无机氮含量的测定分析,CO₂浓度升高为540 μmol·mol^-1,各施氮水平下棉田土壤NO₃^--N含量显著降低,NH₄⁺-N含量在低氮水平下有少量增加,在高氮水平下表现为降低;CO₂浓度升高为720 μmol·mol^-1,土壤NO₃^--N含量表现为降低,NH₄⁺-N含量呈增加趋势。研究表明：大气CO₂浓度增加且浓度范围在500～720 μmol·mol^-1,增加氮肥施用量可有效促进棉花对氮素养分尤其是NO₃^--N的吸收利用。     

长期配施有机肥对宁夏引黄灌区水稻产量和稻田氮素淋失及平衡特征的影响

在宁夏引黄灌区的青铜峡稻田,通过4年的田间定位试验研究了长期配施有机肥对水稻籽粒产量、氮素吸收利用和氮素淋失特征的影响。试验共设置5个处理:不施用氮肥(T₁)、常规化学氮肥300 kg·hm^-2(T₂)、优化化学氮肥210 kg·hm^-2+有机肥氮肥90 kg·hm^-2(T₃)、优化化学氮肥240 kg·hm^-2(T₄)、优化化学氮肥195 kg·hm^-2+有机肥氮肥45 kg·hm^-2(T₅).用稻田退水采集装置收集20、60 cm和100 cm深度的淋溶水,计算氮素淋失量。试验结果表明:在常规施氮和优化施氮水平下配施有机肥,水稻籽粒产量没有降低,氮肥利用率分别提高了5.2、1.9个百分点;配施有机肥可以显着降低田面水中的总氮浓度和土体中氮素淋失量,20 cm土层中总氮淋失量分别降低了9.99%和6.02%,100 cm土层中总氮淋失量分别降低了17.9%和9.3%;氮平衡特征计算结果表明,同等施氮水平下配施有机肥氮素表观损失量分别降低了12.1%和12.5%.与常规只施用化肥比较,配施有机肥可以显着降低氮素的淋洗损失,优化施氮水平下配施有机肥(T₅处理)为协调水稻产量和环境安全的合理选择。     

黄河三角洲滨海棉田土壤盐分特征研究

采用相关分析和主成分分析方法对黄河三角洲棉田试验区土壤盐分特征进行研究,结果表明,试验区土壤为中度盐渍化,且盐分呈现一定的表聚现象;土壤各层盐基离子中,阳离子以Na⁺为主,阴离子以Cl^-为主,这两种离子对棉花生长的毒害作用尤为突出;土壤盐分含量与Na⁺、SO₄^2-、Cl^-、Mg²⁺、Ca²⁺、NO₃^2-、HCO₃^2-离子含量均呈极显著正相关;Na⁺、Cl^- 及SO₄^2-是影响试验区棉田盐渍化的主要特征因子。本研究结果可为黄河三角洲地区盐渍化土地科学管理和农业可持续发展提供理论基础和实践依据。     

引黄灌区灌淤土氮素淋失特征土柱模拟研究

采取土柱模拟实验的方法研究了不同施氮强度对宁夏引黄灌区灌淤土中氮素淋洗损失特征,以期为氮素淋失控制和合理施用提供科学依据。试验设5个氮水平,分别为对照处理(N0)、常规氮水平300 kg·hm^-2(N300)、优化氮水平(N240)、2倍常规氮水平(N600)、2倍优化氮水平(N480)。试验结果表明:不同施氮水平淋洗液中NO₃^--N的浓度表现出先升高后降低的趋势,浓度峰值出现的时间随施氮水平增加逐渐后移,NO₃^--N是氮素淋洗损失的主要形态,而NH₄⁺-N的淋失损失主要出现在淋洗前期,增加施氮量可以推迟各形态氮素峰值出现时间,增加淋失风险。N240,N300,N480和N600处理总氮累积淋失量分别为94.53、128.02、222.06 kg·hm^-2和268.6 kg·hm^-2,淋洗损失比例分别为39.38%、42.67%、46.26%和44.77%,当季施入稻田土壤的氮肥极易淋洗到100 cm深度以下,成为浅层地下水的潜在威胁。施入到灌淤土的氮素有39.38%～46.26%通过淋洗途径损失,各处理总氮累积量淋失规律服从对数方程Yt=a+blnt(R²=0.927～0.975)。     

艾比湖湿地芦苇生长土壤的化学特性

以艾比湖湿地不同样点芦苇生长的土壤为研究对象，对土壤中盐分、可溶性离子、pH值以及速效养分指标进行测定。结果表明：芦苇适生土壤中，总盐分布呈现出较强的表聚性并且均值不大于10 g·kg^-1，总盐与HCO₃^-具有显著相关性；阳离子中K⁺+Na⁺含量最多，阴离子则为HCO₃^-含量最多；养分含量中水解氮和速效磷丰富；土壤pH值变幅在8.28～8.46之间。研究结果说明艾比湖湿地芦苇生长的土壤盐分含量高、养分含量低，以碱性土壤为主。     

氮素和水分对贝加尔针茅草原土壤酶活性和微生物量碳氮的影响

在内蒙古贝加尔针茅草原,分别设对照(N0)、1.5 g·m^-2(N15)、3.0 g·m^-2(N30)、5.0 g·m^-2(N50)、10.0 g·m^-2(N100)、15.0 g·m^-2(N150)、20.0 g·m^-2(N200)和30g·m^-2(N300)(不包括大气沉降的氮量)8个氮素(NH₄NO₃)梯度和模拟夏季增加降水100 mm的水分添加交互试验,研究氮素和水分添加对草原土壤养分、酶活性及微生物量碳氮的影响。结果表明:氮素和水分添加对草原土壤理化性质和生物学特性有显著影响。随施氮量的增加土壤总有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮含量呈增加的趋势,相反,土壤pH值呈降低的趋势。土壤脲酶和过氧化氢酶的活性随施氮量的增加而升高,多酚氧化酶则随施氮量的增加呈下降的趋势。氮素和水分添加对草原土壤微生物量碳氮含量有显著影响,高氮处理(N150、N200和N300)显著降低了微生物碳含量,微生物氮含量随施氮量的增加呈上升趋势。水分添加能够减缓氮素添加对微生物的抑制作用,提高微生物量碳、微生物量氮含量。草原土壤养分、土壤酶活性及土壤微生物量碳氮含量间关系密切,过氧化氢酶与全氮、总有机碳、硝态氮呈显著正相关,多酚氧化酶与铵态氮、硝态氮、全氮呈显著负相关。微生物量氮含量与土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及过氧化氢酶和磷酸酶活性呈显著正相关,与多酚氧化酶呈负相关;微生物量碳与过氧化氢酶呈负相关,与多酚氧化酶活性呈正相关。     

浦东新区设施土壤次生盐渍化机理探讨

在传统研究的基础上引入NO3-和H2PO4-两个指标,探讨了设施土壤次生盐渍化机理.研究表明:土壤酸化和NO3-、H2PO4-、K+的明显积累是设施土壤次生盐渍化区别于内陆、滨海原生态盐渍化的4个表观特征指标,减少设施土壤养分过剩性积累是遏制设施土壤次生盐渍化的重要措施.     

几种硝化抑制剂和包硫尿素(SCU)对土壤N素形态和小麦产量的影响

采用土壤盆栽法,研究了双氰胺(DCD)、硫脲(THU)和硫脲甲醛树脂(TFR)以及包硫尿素(SCU)对土壤氮素形态和小麦产量的影响。试验共设不施氮(CK)、单施尿素、包硫尿素(SCU)、以及尿素分别与DCD、THA、TUF的3个浓度梯度(分别按尿素用量的0.5%、1%、2%)配合施用共12个处理。结果表明:随添加浓度的增加,硝化抑制作用逐渐增强,高剂量硝化抑制剂显著降低土壤NO₃^--N含量,在2%添加浓度下,DCD、THU、TFR的土壤NO₃^--N浓度分别比单施尿素降低29%、22%和14%,对土壤表观硝化率的抑制强度也是2%DCD> 2%THU> 2%TFR;SCU处理与2%DCD作用强度接近,且在施用早期就体现抑制效果,并在追肥后第74d土壤表观硝化率显著低于使用硝化抑制剂的处理(P<0.05);硝化抑制剂和SCU都可以使土壤NH₄⁺-N含量稳定在较高的水平,抑制剂用量越多,土壤NH₄⁺-N含量越高;与单施尿素相比,尿素+DCD模式,均可提高小麦产量,且在0.5%、1%、2%添加浓度,都达到显著水平(P<0.05);THU在1.0%和2.0%添加浓度,小麦产量显著高于单施尿素,但增产效果次于DCD。总体上,包硫尿素(SCU)比硝化抑制剂在控释氮素方面效果更持久,而3种硝化抑制剂中,在控制土壤NH₄⁺-N转化、土壤硝化抑制方面,DCD和THU优于TFR;作为外源添加物的抑制剂长期应用可能对土壤环境造成潜在的危害,不同硝化抑制在土壤中的形态归趋和长期作用还有待进一步研究。     

不同形态氮肥对设施黄瓜生长及氮素吸收的影响

为了揭示同等氮水平下不同形态氮肥对设施黄瓜生长和氮素吸收利用的影响,通过无土盆栽研究6种不同形态氮肥(100% NH⁺₄-N、50% NO^-₃-N + 50% NH⁺₄-N、100% NO^-₃-N、50% NO^-₃-N + 50% CO(NH₂)₂、100% CO(NH₂)₂、50%NH⁺₄-N + 50%CO(NH₂)₂)对黄瓜干质量、氮素吸收效率、吸收速率、¹⁵N转运量及总N的积累量的影响。结果表明：叶干质量、果干质量、植株干质量、氮素吸收效率、氮素吸收速率以及根、叶、果、植株¹⁵N转运量和总N的积累量均在50% NO^-₃-N+50%CO(NH₂)₂时最大。茎部¹⁵N的转运量、总N的积累量在50%NH⁺₄-N+50% CO(NH₂)₂处理时达到最大。氮素的生理效率和根干质量具有相同的变化规律,均在100%NH⁺₄-N处理时达到最大值,100%NO^-₃-N处理时最小;叶片和果部¹⁵N转运量和总N的积累量明显高于根和茎。相关性和隶属函数分析表明50% NO^-₃-N+50% CO(NH₂)₂为黄瓜最优氮肥配方,单一氮肥中100%NO^-₃-N最有利于黄瓜生长和对N的吸收,100% NH⁺₄-N最不适合黄瓜,这一结论为设施黄瓜生产中氮肥的选择和使用提供了科学依据。     

养殖肥液不同灌溉强度下硝化-脲酶抑制剂-生物炭联合阻控氮淋溶的研究

为考察养殖肥液不同灌溉强度下,硝化-脲酶抑制剂-生物炭技术（Nitrapyrin+NBPT+Biochar）对氮素淋失的抑制效果,本研究采用土柱模拟淋溶试验,测定淋溶液中铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）、总氮（TN）的浓度以及土壤中NH₄⁺-N、NO₃^--N的含量,探究养殖肥液不同灌溉强度下Nitrapyrin+NBPT+Biochar技术对氮素淋失的影响。结果表明：硝化-脲酶抑制剂-生物炭阻控技术使淋溶液中NH₄⁺-N、NO₃^--N、TN浓度降低了25.3%、53.6%、38.2%,累积淋失量减少了34.5%、61.0%、38.6%。该技术在灌溉强度增加30.0%、60.0%和100.0%后,仍使NO₃^--N淋失量减少了59.3%、55.1%、46.6%,TN淋失量减少了31.7%、27.1%、15.4%,土壤NH₄⁺-N增加86.5%、60.0%、44.5%。该研究中养殖肥液灌溉强度越大土壤氮素淋失风险越大,但是硝化-脲酶抑制剂-生物炭技术明显抑制了氮素淋失,并且在增加一定灌水量范围内仍然有效果。     

天津市塘沽区不同土地利用状况下土壤盐分变化特征

以天津塘沽区农田、菜地、果园、湿地、人工草地5种土壤利用类型为研究对象,对不同类型土壤中盐分组成和含量进行分析比较。结果表明,该研究区表层土壤总体含盐量较高,且盐渍化程度差异较大。研究区内土样61%为盐土, 11%重度为盐渍化,11%为中度盐渍化,18%为轻度盐渍化。土壤盐渍化类型主要为氯化物（占68%）、氯化物-硫酸盐（占25%）和硫酸盐-氯化物（占7%）。在不同土地利用条件下,农田、菜地、果园和人工草地中总盐分含量较低,而湿地中的较高。土壤中水溶性阴离子表现为湿地Cl^-比例最高、菜地SO₄^2-比例最高及果园中HCO₃^-比例最高的特征。5种土地利用类型中,Na⁺含量明显大于K⁺,而Ca²⁺与Mg²⁺含量相近。总体上表现出湿地Na⁺比例最高,果园K⁺比例最高的特征。