减施氮肥与调节土壤C/N对黄瓜-番茄轮作体系下土壤氮素淋失及产量的影响

针对宁夏引黄灌区设施菜田氮肥施用过量造成的氮素淋失问题,以两季设施黄瓜-番茄轮作体系为研究对象,采用田间小区试验研究农民常规施肥(CK)、氮肥减量28%(OPT)和氮肥减量39%+秸秆添加(OPT+C/N)对设施蔬菜产量、氮肥偏生产力、氮排放通量以及氮素淋失动态变化规律的影响。结果表明:两季蔬菜的不同形态的氮排放通量表现为CKOPTOPT+C/N。OPT+C/N处理较OPT处理各形态氮素排放通量都有所下降,各处理之间蔬菜产量无显著差异,OPT+C/N处理对两季蔬菜的养分吸收量和肥料偏生产力影响最大,黄瓜吸氮量较CK处理提高11.1 kg/hm2,番茄季吸氮量提高2.9kg/hm2。黄瓜和番茄两季蔬菜总氮、硝态氮、铵态氮淋失量动态与淋溶水淋失动态规律基本一致,淋洗高峰多出现在黄瓜和番茄移栽后第1次大水灌溉和休闲期大水漫灌期间,设施菜田氮素淋失以NO3--N为主,占总氮的淋失比例为52.3%～87.6%。     

秸秆和有机肥配施对设施菜地氮素流失和产量的影响

针对目前设施蔬菜生产上施肥灌溉不合理现象,围绕解决因氮素流失引起的农业面源污染问题,通过田间原位淋溶监测平台,研究不同施肥模式对土壤中无机氮迁移、地下淋溶水氮素损失、蔬菜产量和氮素利用率等的影响。以砂壤土为供试土壤,以白菜为供试蔬菜,试验设置6个处理：不施肥（CK）、常规化肥（CF）、优化施肥（生物有机肥替代30%化肥氮,OF）、秸秆与常规化肥配施（CFS）、秸秆与优化施肥结合（OFS）、秸秆与优化施肥结合水平上减少30%灌溉（OFSW）。结果表明,硝态氮（NO3--N）是地下淋溶水氮损失的主要形式,其次为溶解性有机氮（DON）,淋失占比分别为可溶性总氮（TDN）的25.578%～62.756%、18.957%～43.483%。与CF处理相比,OF、OFS、OFSW均显著降低了TDN的淋失量,分别降低了24.1%、33.9%、47.3%,但地下淋溶水DON的淋失量较高,可能会成为地下水污染新的威胁。相较于CF处理,OF、CFS、OFS和OFSW处理白菜产量分别增加了21.4%、14.1%、38.8%、27.0%,同时增加了氮肥偏生产力和氮素利用率。综合来看,OFSW处理在保证蔬菜生物量...     

不同施肥模式对甘蓝氮素利用与流失的影响

在天然降雨条件下,采用田间试验方法,在太湖流域地区研究不同施肥模式对甘蓝产量和氮素利用及对径流水和淋溶水中氮素流失动态的影响,并对氮素流失量及流失率进行分析.试验设置6个处理:不施肥、常规化肥(256kg/hm2)、有机肥(256kg/hm2)、蔬菜专用肥(256kg/hm2)、蔬菜专用肥减量20%(205kg/hm2)和蔬菜专用肥减量40%(154kg/hm2).结果表明:蔬菜专用肥比常规施肥和有机肥显著提高甘蓝产量,分别增产31.84%和50.31%,差异有统计学意义(P<0.05).各处理间甘蓝氮素利用率在10.55%~24.17%之间,且不同施氮量蔬菜专用肥的氮素利用率差异有统计学意义(P<0.05),随着施氮量的减小,氮素利用率由16.72%提高至24.17%.甘蓝生长季氮素流失的主要途径是地表径流,流失量为19.66~38.03kg/hm2,主要流失形态为硝态氮.氮素淋溶流失量受施肥和淋溶水量影响,淋失率为0.21%~0.56%,主要流失形态为铵态氮.蔬菜专用肥比常规化肥可减少7.43kg/hm2的氮素流失.蔬菜专用肥减量40%后,氮素流失量可比蔬菜专用肥处理减少12.02kg/hm2.通过施用蔬菜专用肥并优化施肥量(减量20%)能够在保证甘蓝产量的前提下提高甘蓝氮素利用率、降低氮素的流失量,从而减轻氮素流失对水环境的污染.     

优化施肥对油菜-水稻复种系统作物产量及氮磷流失的影响

为探究优化施肥对作物产量和稻田径流水中氮磷流失动态变化的影响，通过定位监测试验，研究了主因子优化处理、综合优化处理和常规处理3种施肥模式下油菜-水稻轮作田中氮磷浓度变化、径流水中氮磷累积流失量以及作物产量。结果显示：整个生育期径流水中全氮、硝态氮、总磷和可溶性磷含量呈先增加后下降然后趋于稳定的趋势，而油菜生长期铵态氮含量一直处于较低状态。与常规处理相比，主因子优化处理径流水中全氮、铵态氮、硝态氮的平均含量分别下降31.44%、45.45%、28.84%。常规处理全氮、铵态氮、硝态氮累积流失量分别为10.92、0.37、9.16 kg/hm²，主因子优化处理和综合优化处理全氮累积流失量较常规处理分别降低了31.41%、22.99%，铵态氮累积流失量较常规处理分别降低了2.71%、43.24%，硝态氮累积流失量较常规处理分别降低了31.01%、29.81%。油菜综合优化处理产量为1 954.6 kg/hm²，比主因子优化处理和常规处理产量分别增加4.60%和4.79%，水稻综合优化处理产量为6 375.5 kg/hm²，比主因子优化处理和常规处理分别增加3.76%和0.81%。研究结果表明，与常规施肥相比，综合优化处理既可显著提高作物产量，又能有效降低稻田氮磷流失风险。     

小麦/玉米轮作体系中不同施肥方法下的养分淋溶排污系数测算

为粮田耕地污染监控预警及污染控制提供技术支持,以北京市房山区小麦/玉米轮作为研究对象,采用陶土头负压法,通过2年的田间小区对比试验,以不施肥处理为对照,分析比较优化施肥和常规施肥对淋溶液水质的影响,并测算不同施肥处理的排污系数。研究结果表明:不同的施肥处理氮素淋溶量占总养分淋溶的76%~82%,氮素淋溶中以硝态氮为主,占总氮素淋溶的60%~70%,最高可达到90%;在氮磷钾养分施入量相同的情况下,优化施肥处理在不同程度上降低了养分淋溶量,可使总氮淋溶量减少23%~31%,总磷淋溶量减少32%~46%,硝态氮淋溶量减少22%~36%,在降雨量大时,优化施肥处理可明显减少铵态氮的淋溶;经测算,小麦/玉米轮作农田耕地排污系数(产出每公斤农产品养分淋溶排出量)常规施肥处理总氮、总磷、铵态氮及硝态氮的排放量分别为687.2、3.25、0.22、440 mg,优化施肥处理的排放量分别为348、0.87、0.38、205.9 mg。     

不同施肥方式对黑土春玉米田硝态氮和铵态氮的影响

为探讨黑土区春玉米合理的施肥方式,减少氮素淋洗造成的环境风险,设置了8个肥料运筹处理,研究了不同肥料对黑土区春玉米田土壤淋溶液中硝态氮和铵态氮含量的影响.结果显示:以优化施肥处理的玉米产量最高,优化施肥处理的硝态氮和铵态氮表现出明显的表聚趋势,表明优化的有效性.但优化施肥处理土壤淋溶液量和淋溶液养分含量仅低于增施氮肥处理的,常规、增氮和优化处理的淋溶液硝态氮含量均超标,需要进一步优化.     

不同氮肥运筹对棉花产量及土壤养分的影响

为降低棉花的施肥成本,为减量优化施肥提高棉花收益和降低养分损失风险提供理论依据,通过不同氮肥运筹研究减量施肥对棉花产量、不同生育期土壤硝态氮含量及收获后和种植前土壤养分变化的影响。结果表明,CRF处理在减氮33.3%的情况下,棉花产量比农民习惯施肥（FP）处理略有下降,OPT和OF-CF处理减氮23.8%,与FP相比均提高了棉花产量;在棉花不同生育期,减量施肥处理的土壤硝态氮淋溶损失风险较低;棉花收获后各减量施肥处理的大部分养分含量指标高于种植前,CRF处理的养分积累程度较低,养分损失的风险最低。综合考虑产量及环境效应,在本试验条件下,CRF处理在减氮33.3%的情况下,棉花产量较高,同时不会造成养分较多积累,养分损失风险低;其次是OPT和OF-CF处理,肥料用量仍有进一步降低的潜力。     

施肥对紫色土坡耕地氮素淋失的影响

通过径流小区试验,研究了4种施肥条件下紫色土坡耕地氮素淋失特征.结果表明,单施氮肥、氮磷配施和氮磷钾配施等施肥处理渗漏液中硝态氮含量在10.17～21.88 mg·L-1之间,渗漏液硝态氮占总氮含量的比例在85.5%～90.8%之间.各施肥处理渗漏液硝态氮含量呈前期较低,迅速七升,而后逐渐降低的季节变化趋势.玉米生长季各处理硝态氮淋失总量顺序为:单施氮肥>氮磷配施>氮磷钾配施>无肥处理,单施氮肥处理硝态氮淋失总量最高(44.31 kg·hm-2),氮磷配施和氮磷钾配施处理硝态氮淋失量分别较单施氮肥降低47.6%和54.2%.氮磷钾合理配施方式有助于显著减少紫色土坡耕地硝态氮淋失.     

控释肥减施对冬小麦产量、氮效率及土壤剖面硝态氮的影响

试验通过对控释氮肥减量且随小麦播种一次性施用(CRF)与农民习惯施肥(FP)及优化施肥(OPT)进行对比研究,结果表明:(1)控释氮肥减量施用处理小麦群体及产量构成因素整体优于FP和OPT处理;(2)CRF处理能够保持小麦产量的稳定或略有增产趋势,其氮素表观回收率和氮偏生产力较FP处理分别提高30.3%和57.2%;(3)CRF处理土壤硝态氮含量在各个深度土层中含量均低于OPT和FP处理,极大降低硝酸盐在雨季来临时向土壤深层次淋溶的风险。     

不同水肥管理下设施黄瓜地氮素损失及水氮利用效率模拟分析

【目的】利用模型定量分析不同水肥管理对设施菜地氮素损失及水氮利用效率的影响,为设施菜地合理水肥管理措施的制定提供理论指导。【方法】2010—2011年在山东寿光设施大棚设置了4种水肥管理模式：对照+畦灌（CK）、传统施肥+畦灌（FP）、优化施肥+畦灌（OPT）和传统施肥+滴灌（RI）。利用EU-Rotate_N模型模拟了两个生长季（春夏茬和秋冬茬）各处理下设施黄瓜地的产量、氮素淋失和气体损失等,并计算了水氮利用效率。【结果】两个生长季内滴灌处理（RI）比畦灌处理（CK、FP和OPT）节水约60%,且灌溉水利用效率提高了2倍多。在各施肥处理中,春夏茬和秋冬茬黄瓜的氮素气体损失分别占施氮量的16%—19%和6%—11%,氮素淋失量分别占施氮量的14%—57%和20%—55%,其中OPT和RI处理的氮素淋失量比FP处理分别减少了19%—31%和63%—76%。OPT处理两茬黄瓜的氮素利用效率比FP处理分别提高了3%和7%,而RI处理的氮素利用效率比FP处理分别提高了41%和44%。【结论】氮素淋失是设施菜地氮素损失的主要途径,滴灌和优化施肥均能有效地减少菜地土壤硝态氮的淋失,提高氮素利用效率。     

甘肃省农田土壤地下淋溶氮磷流失系数测算初报

对甘肃省8个农田土壤地下淋溶监测点淋溶水中氮磷含量进行了测定分析,初步得出了甘肃省农田土壤地下淋溶氮、磷流失系数,总氮流失系数为0.19%～153.3%,总磷流失系数为0.0011%～0.32%。氮素在土壤中淋失量相对较大,磷素淋失量相对较小。常规处理淋溶条件下,总氮流失主要以硝态氮为主。     

引黄灌区设施菜田硝态氮淋失的季节性特征

以宁夏引黄灌区设施菜田番茄-黄瓜轮作体系为研究对象,采用田间定位试验与实地观测相结合的研究方法,对设施菜田硝态氮淋洗的季节特征及其环境因子和施肥管理对硝态氮淋洗的影响进行研究。研究结果表明:硝态氮淋失呈现明显的季节变化,峰值出现在7月夏季休闲期,黄瓜季(秋冬茬)淋洗显著高于番茄季(冬春季),常规施肥周年硝态氮淋洗量平均为185.7 kg·hm-2,优化施肥和调节碳氮比两处理硝态氮淋洗量比常规处理分别降低了10.6%和8.3%。设施菜田硝态氮淋失与浅层地下水位、土壤温度、土壤水分等环境因子季节性变化关系密切,浅层地下水位与硝态氮的淋失量呈极显著负相关,浅层地下水位埋深越浅,硝态氮淋失量越大;土壤水分和温度与硝态氮的淋失量呈显著正相关,随着土壤表层温度和含水量升高,硝态氮淋失增多。     

不同水肥管理对京郊设施菜地氮素损失及氮素利用效率的影响

定量分析不同水肥管理下设施菜地的氮素损失途径及氮素利用效率,可为合理制订菜地水肥管理措施提供科学依据。2009年在北京市顺义区设施番茄大棚设置了6种水肥管理模式：（1）传统施肥+传统畦灌（N1F1）;（2）优化施肥+优化畦灌（N2F2）;（3）减量施肥+优化畦灌（N3F2）;（4）传统施肥+传统滴灌（N1D1）;（5）优化施肥+优化滴灌（N2D2）;（6）减量施肥+优化滴灌（N3D2）。利用田间观测数据对EU-Rotate_N模型进行了校验,并计算了各水肥管理下设施菜地的氮素淋失、气体损失和氮素利用效率。结果表明,各处理的土壤氮素淋失量占施肥总量的1%~9%,气体损失占施肥总量的5%~14%,各处理氮素淋失表现为N1F1>N3F2≈N2F2>N1D1>N2D2>N3D2。滴灌处理的淋失量比对应畦灌处理减少了72%~87%,气体损失量比畦灌处理平均降低了40%,其氮素利用效率比对应畦灌处理提高32%~36%。在保证蔬菜产量影响不大的情况下,优化施肥和滴灌均能有效地降低氮素淋失和气体损失,提高氮素利用效率。     

氮肥调控与地表覆盖对旱地冬小麦氮素吸收 及残留淋失的影响

【目的】针对西北旱区水分缺乏和氮肥施用不合理的问题,探索作物增产与水肥高效的施肥与栽培模式,以指导旱地农业生产。【方法】通过在黄土高原旱地进行的长期田间定位试验,研究早春追肥、氮肥调控、垄覆沟播、播种密度、夏闲期秸秆覆盖等措施对作物产量与氮素利用,以及收获后土壤硝态氮残留,夏闲期残留硝态氮淋溶和土壤氮素矿化的影响。【结果】旱地早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播、氮肥调控+垄覆沟播增密处理小麦产量比农户常规施肥分别提高15.7%、22.2%、38.6%和24.8%,作物氮吸收增加25.0%、32.0%、36.4%和6.4%,氮素收获指数提高3.8%、3.3%、5.7%和6.8%,当季硝态氮残留减少30.9%、20.0%、59.5%和68.2%,夏闲期硝态氮向60 cm以下土层的淋溶减少27.5%、24.6%、42.3%和24.3%。【结论】渭北旱区早春追肥、氮肥调控+早春追肥、氮肥调控+垄覆沟播和氮肥调控+垄覆沟播增密在提高冬小麦产量的同时,促进作物氮的吸收,减少肥料氮的残留,其中氮肥调控+垄覆沟播结合夏闲期秸秆覆盖,在增加土壤保水蓄水的同时,避免硝态氮向深层淋失,效果更好。     

化肥减量替代对华北平原小麦-玉米轮作产量及氮流失影响

为降低氮素流失风险,提高肥料利用效率,在华北平原采用田间定位试验研究了不同施肥措施对小麦-玉米产量、周年氮素淋溶和径流损失的影响。结果表明,相比当地常规施肥处理(CON),减施氮肥150 kg·hm~(-2)的条件下,单施化肥(RF)和10%比例沼液替代(RFM)不会降低小麦和玉米产量。相较于CON处理的氮素年均盈余量218.1 kg·hm~(-2),RF和RFM处理氮盈余量分别显著降低了66.7%和55.9%。CON处理总氮平均淋失浓度和年均淋失量分别为33.70 mg·L~(-1)和22.01 kg·hm~(-2),与之相比,RF处理总氮平均淋失浓度和年均淋失量分别降低了31.45%和30.58%,而RFM处理分别降低了40.65%和43.39%。试验期间径流产流只发生2次,氮素淋溶发生次数和氮损失量远高于径流损失,因此淋溶是氮素流失的主要途径。CON处理总氮平均径流浓度和年均径流流失量分别为23.0 mg·L~(-1)和0.095 kg·hm~(-2),与之相比,RF处理总氮平均径流浓度和年均径流流失量分别降低了32.9%和30.5%,而RFM处理分别降低了45.5%和50.5%。由于施肥量较高,CON处理氮淋溶表观流失率为4.19%,而RF和RFM处理氮淋溶表观流失率分别降低了2.86%和20.76%。NO_3~--N是氮素流失的主要形态,分别占淋溶和径流总氮流失量的66.3%和73.3%,其与总氮流失变化趋势一致。综上,化肥减量配施沼液在保证作物产量的情况下,是降低氮素流失的有效措施。     

生物炭对茶园酸性红壤氮素养分淋溶的影响

福建省山地茶园水土流失严重,高坡度开垦茶园会造成土壤养分淋失,引起土壤酸化。为研究生物炭对茶园酸性土壤氮素养分淋溶的影响,采用室内土柱模拟试验,设置对照CK（C0N0）、单施常规量氮肥（C0N1）、单施两倍量氮肥（C0N2）、常规施氮肥增施2%生物炭（C1N1）、常规施氮肥增施5%生物炭（C2N1）5个处理,研究不同生物炭和氮肥添加处理下茶园酸性土壤氮素养分淋溶变化和规律。结果表明,常规施肥条件下,随着生物炭添加量增大,淋滤液体积显著降低,全氮、硝态氮、铵态氮的淋失量显著降低。添加生物炭处理土柱中NO-3-N和NH+4-N的淋溶开始时间均晚于未添加生物炭处理土柱,且NO-3-N的浓度峰值较NH+4-N的出现早。与C0N1相比,生物炭施用处理（C1N1和C2N1）显著提高了土壤pH,NO-3-N的淋溶量分别降低了60%和77%,NH+4-N的淋溶量分别降低了40%和39%。就不同氮素形态而言,C1N1和C2N1处理中均先检测到NO-3-N,说明生物炭对NH+4-N的固持能力大于NO-3-N。研究表明在茶园酸性红壤中添加生物炭可减缓氮素损失,提高土壤养分含量,结果为茶园酸性红壤的土壤改良提供理论依据和参考意义。     

不同施肥方式对毕节烟田土壤硝态氮淋失的影响

为探讨不同施肥方式对毕节烟田土壤硝态氮淋失的影响,通过盆栽试验,对6种肥料配比下土壤氮素养分淋失规律进行了研究。结果表明,有机肥与无机肥配合施用,能显著降低土壤渗滤液中可溶性总氮的含量,减少硝态氮的淋溶;同时,不施肥和不施无机氮肥处理土体内硝态氮含量与试验前相比有所降低,而有机无机肥配合施用的处理收获后土体内的硝态氮含量增加。在试验处理的氮素水平范围内,有机氮肥施用量与硝态氮淋失量之间具有明显的线性关系。     

辽北棕壤土氮肥淋溶特征

采用室内土柱淋溶模拟试验,研究了不同氮肥处理下土壤氮素在东北棕壤土中的淋溶特征。结果表明:铵态氮、硝态氮和全氮的淋溶量均随施肥量的增加而提高;肥料中氮的淋失率在35.85%~47.50%之间,总氮的淋失量(y)与施氮量(x)之间的关系均可用线性回归方程进行模拟y=0.4817x+197.07(R2=0.9991)。棕壤土的土壤氮素淋溶流失以硝态氮为主要形态,经过12次土壤淋洗以后,硝态氮淋失量占氮素淋失总量70%以上,而铵态氮的比例不到3%;铵态氮淋失主要集中在前5次淋洗,硝态氮和总氮的淋失持续时间更长。     

滴灌施肥技术对大棚甜椒产量与土壤磷酸盐的影响

进行常规施肥沟灌、无肥滴灌和不同肥料用量的滴灌施肥，研究其对塑料大棚栽培甜椒果实产量与土壤硝酸盐的影响。结果表明：滴灌施肥技术不仅可节约肥料40％－50％，而且也不降低商品果产量和产率，高氮、磷、钾营养对结果盛期甜椒果实的生长不易产生不良影响，15cm和100cm土层土壤溶液中硝态氮和无机态氮在甜椒整个生育期内保持稳定是滴灌施肥、节肥高产的主要原因。大棚土壤和地下水的无机氮素污染物质主要是硝态氮。滴灌处理100cm土层土壤溶液中的硝态氮在整个甜椒生育期内显著低于常规施肥沟灌处理，滴灌施肥技术对减轻土壤和地下水硝酸盐污染是十分有效的措施之一。利用人工调控措施持续维持根系主要分布区适宜的养分浓度，满足植物生长发育需要的滴灌施肥技术有望成为大棚蔬菜栽培中一条既高产又安全的有效途径。     

减氮对引黄灌区春玉米氮素吸收利用和淋失的影响

为探究不同减氮水平下春玉米产量及氮素吸收利用和氮素淋失损失特征,为宁夏引黄灌区春玉米氮肥合理施用提供理论依据,本研究于 2021—2022年在宁夏引黄灌区基于渗漏池进行了连续两年的田间定位试验,以先玉 1225为供试玉米品种,设置了5个氮水平,施氮量分别为常规施氮420 kg·hm^-2 （N-420）、减氮14.29%（N-360）、减氮35.71%（N-270）、减氮57.14%（N-180）、不施氮处理（CK）,对春玉米产量、氮素吸收利用和氮素淋失损失量进行测定分析。两年数据均表明,农户常规施肥与减氮14.29% 处理籽粒产量没有显著差异（P＜0.05）,减氮 35.71% 处理较常规施肥处理产量降低。2021年减氮 35.71%、减氮 14.29% 处理较常规施肥处理籽粒产量分别降低了 8.60%和 3.59%,2022年减氮 35.71%处理籽粒产量较常规施肥处理降低 11.46%,而减氮14.29%处理与常规施肥处理相比籽粒产量增加1.42%。氮肥表观利用率、氮肥农学效率、地上部氮素收获指数两年数据均显示减氮 35.71% 处理高于减氮 14.29% 处理和常规施肥处理。氮肥偏生产力随着施氮量的增加逐渐降低,与减氮 57.14% 处理相比,减氮35.71%、减氮14.29%和常规施肥处理分别降低19.57%、33.81%、42.59%。总氮淋失量随施氮量的增加而升高,减氮35.71%、减氮 14.29% 处理总氮淋失损失量较常规施氮处理降低 42.51% 和 18.09%。各处理氮素淋失中,硝态氮是主要形式,占总氮的45.50%~54.68%。相关性分析表明,施氮量与总氮淋失量呈正相关,随着施氮量的增加,总氮淋失量呈指数型增加（R²=0.998 6）。研究表明,与常规施氮量相比,减少35.71%施氮量下,春玉米产量平均减少10.03%,总氮淋失量平均降低42.51%,氮肥表观利用率、农学效率和偏生产力均提高。综合考虑认为,施氮270 kg·hm^-2可作为协调引黄灌区春玉米产量和环境安全的合理选择。