包膜肥料氮释放特性及快速检测方法研究

该文采用“盆栽法”和“水浸泡法”测试了美国Scotts公司生产的Osmocote聚合物包膜肥料,结果表明该肥料氮释放规律符合线性关系,“盆栽法”得出的肥效期为118．1d,与肥料标示的肥效期（31℃）3～4个月基本一致;国际常用方法和水浸泡法得出的肥效期分别为86．4d和54．7d,有一定的误差。文中提出了“强化浸泡法”,即以80℃、1：20（w／w）的2％盐酸溶液浸泡肥料,并用搅拌器以150r／min的速度搅拌上层溶液。建立了“盆栽法”与“强化浸泡法”测试结果的相关性方程,给出了工业生产中在线检测并预测肥料释放特性的方法,为编制肥料施用说明提供参考。验证结果表明,该法与“盆栽法”相比,平均绝对误差为0．525%,平均相对误差为1．71%。     

黑麦有机氮在土壤中矿化与淋洗的研究

采用土柱和变温培养方法研究黑麦的机Ｎ在土壤中的矿化及淋洗。结果表明，培养八周后约７１％的有机Ｎ被矿化。有机Ｎ矿化明显受温度影响，培养温度由低到高的处理比由高到低的处理更利于矿化Ｎ在土壤中积累。淋洗试验的水分平衡及Ｎ的淋洗也受温度影响。     

改性造纸黑液木质素氮素释放规律

利用Stanford的间歇淋洗法研究了AOL作为控释氮肥的氮素矿化释放特性。结果发现，通气状况对AOL的氮素矿化与释放有较大的影响。在相同的时间里加砂处理比未加砂的氮素矿化量大，并且加砂处理可以显提高施入AOL后的土壤矿化势，表明改善通气状况可以提高土壤有机质的矿化强度和供氮潜力。通过回归分析，建立了AOL所含的有机键合态氮在土壤中矿化释放的动力学预报模型。     

不同水氮处理对菠菜硝酸盐累积和土体硝态氮淋洗的影响

利用土柱模拟方法，研究了两种水分供应条件下的5种氮素水平对菠菜生长、植株叶柄硝酸盐累积及土体硝态氮淋洗的影响。结果表明，低供水量抑制了波菜的生长，极大地限制了作物根系对氮素的吸收利用。而在水分供应量较高的条件下，植株干重随肥用量的增加而增大，同时体内硝酸盐含量也随之升高。土柱施氮（N）量达1．33g时，植株体内硝酸盐含量超过了3000mg.kg^-1的蔬菜限量标准。     

太湖地区稻麦轮作农田氮素淋洗特点

通过排水采集器模拟试验研究了太湖地区不同施肥水平下农田N素淋洗特点.结果表明,N的渗漏损失以硝态氮(NO-3-N)为主,并发生在麦季,铵态氮(NH+4-N)淋洗量则很少,NO-3-N的量占渗漏液总N量的43%～72%,浓度为20～110mg/kg;渗漏水中N的含量与土壤N的淋洗量随施肥量的增加而增加,麦季土壤中NO-3-N的总淋洗量为17.8～58.5kg/hm2,平均为39.2kg/hm2,净淋洗量为5.5～40.7kg/hm2,平均为21.4kg/hm2,占施肥量的3.7%～12.2%;与纯化肥处理比较,化肥+猪粪处理增加了农田N的淋失,化肥+秸秆处理减少了土壤中N的淋失.与麦田渗漏水相比较,稻田渗漏水除水稻生长早期的部分样品外,NO-3-N和NH+4-N含量均很低,分别在1mg/kg和0.5mg/kg以下.     

淋洗法修复铬渣污染场地实验研究

铬渣污染场地已经列为我国土壤污染重点治理对象,急需修复铬渣污染土壤的关键技术。本文通过室内模拟实验,采用振荡淋洗的方法研究了水、EDTA、EDDS、柠檬酸、草酸、盐酸、磷酸、环糊精和十二烷基苯磺酸钠等淋洗剂对铬渣污染场地Cr的淋洗效果,探讨了淋洗剂浓度、淋洗时间、土水比、淋洗次数等对淋洗效果的影响,并研究了不同淋洗剂复合对Cr的淋洗效果以及不同浓度柠檬酸淋洗前后重金属形态的变化。结果表明：水、EDTA、EDDS、环糊精和十二烷基苯磺酸钠对Cr的去除率较低,柠檬酸在浓度为0.5mol·L-1、土水比1：20、反应时间为24h、淋洗次数为2次的条件下可以达到最佳淋洗效果,Cr的去除率可达到82.8%;SDBS、EDTA与柠檬酸单独组合顺序或者混合淋洗,都没有增加柠檬酸对Cr的去除率。重金属形态分析表明,柠檬酸淋洗有效地改变了Cr的形态从而达到较高的修复效果。当柠檬酸浓度小于0.25mol·L-1时,对铬的去除主要以C（rⅥ）为主;当柠檬酸浓度大于0.25mol·L-1时,对铬的去除主要以C（rⅢ）为主。本文的研究结果为异位淋洗修复铬渣污染土壤提供理论依据。     

几种聚氨酯包膜尿素的氮素释放特征研究

以聚氨酯为主要包膜材料,以石蜡、改性高岭土和双氰胺(氧化钙)为组合材料,采用滚转包衣法制备了3种聚氨酯包膜尿素。通过静水浸泡和盆栽试验,探讨了3种自研制聚氨酯包膜尿素的氮素释放特性,在氮磷钾等养分供应下研究了6个施肥处理对春玉米生长发育和氮素吸收利用的影响。结果表明,3种自研制聚氨酯包膜尿素在静水(25℃)中氮素累积释放比例的变化趋势基本一致,其24 h 初期释放率为2.04％~3.64％(≤15％),28 d累积释放率为29.88％~34.80％(≤80％),符合缓释肥料的国家标准要求。相对于NPK处理,自研制聚氨酯包膜尿素能明显促进春玉米对氮素吸收利用,其氮肥利用率达32.5％~40.0％,但其与商品包膜尿素(19.5％)之间无显著差异。自研制聚氨酯包膜尿素和商品包膜尿素处理下土壤无机氮素含量峰值分别出现在28和15 d前后,其在土壤中氮素释放时间分别达70和60 d以上。春玉米全生育期内(91 d),自研制聚氨酯包膜尿素处理下土壤无机氮含量都高于商品包膜尿素和NPK处理。因此,与商品包膜尿素和NPK处理相比,自研制聚氨酯包膜尿素的氮素释放时间长且氮素供应充足。     

缓/控释氮素肥料玉米苗期养分释放特点

采用盆栽试验．模拟田间生态环境．研究施用不同种缓／控释氮素肥料玉米苗期土壤尿素态氮、硝态氮、铵态氮和速效态氮含量，分析比较其在玉米苗期氮素养分释放特点。研究表明，在玉米苗期，施用醋酸酯淀粉包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素肥料。土壤中尿素态氮和铵态氮的积累量最多．分别为21．72mg／kg和48．31mg／kg；醋酸酯淀粉包膜尿素肥料，硝态氮和速效氮含量最多．分别为102．90mg／kg和135．25mg／kg；丙烯酸树脂包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素肥料，尿素自膜内迁移到土壤中的量较少，硝态氮和速效态氮含量最少。分别为53．74mg／kg和93．70mg／kg。包膜与脲酶抑制剂nBPT相结合的缓／控释肥料，对减少土壤石硝态氮的生成效果最为明显．明显优于其他缓／控释肥料．丙烯酸树脂包膜nBPT涂层尿素肥料控释效果最好。     

应用无张力托盘研究施肥对黑土浅层土壤NO-3-N淋洗的影响

利用D饱和最优设计研究了施肥对黑土玉米农田生态系统硝态氮淋洗的影响,结果表明,黑土玉米农田生态系统氮磷肥配合施用,土壤淋洗液的硝态氮含量及硝态氮淋洗总量主要决定于氮素的施用量。施用氮肥减少了淋洗液的数量,但增加了淋洗液硝态氮的浓度和硝态氮淋洗总量。氮肥增加淋洗液硝态氮总量的原因是增加了淋洗液硝态氮的含量。施用磷肥增加了淋洗液的数量,但减少了淋洗液硝态氮的含量和硝态氮淋洗总量,磷肥降低硝态氮淋洗总量的主要原因是降低了淋洗液硝态氮的浓度。氮磷配合施用减少淋洗液的硝态氮含量和硝态氮淋洗总量,所降低的硝态氮淋洗量是施氮后增加的那一部分。有机肥减少了淋洗液的数量,因此使硝态氮淋洗总量减少,但淋洗液的硝态氮浓度增施有机肥后反而增加。     

控释肥料氮素释放与水稻吸收动态研究

采用盆栽试验,研究了控释肥料与水稻专用肥不同施用方式的氮素释放规律及水稻吸收动态。结果表明,控释肥料一次施用处理氮素释放高峰期出现在第8～10d,此后所保持的充足供氮期晚造为40～50d,早造为50～60d。专用肥一次施用处理氮素在1～3d内即达释放高峰,土壤较充足的供氮期仅为30～35d。水稻生长后期控释肥处理供氮水平仍高于专用肥一次施用和分次施用处理。控释肥处理晚造土壤氮素供应水平明显比早造高。控释肥处理的水稻植株在全生育期对氮和磷的吸收速率均较高,对钾的吸收速率前期较高,中后期较低,收获期植株的氮磷钾吸收累积量均高于专用肥处理。两造试验中一次性施用控释肥料均明显提高了肥料氮利用率,较专用肥分次施用和一次施用处理分别提高12.2%～13.5%和20.0%～22.7%,磷钾利用率也有较明显的提高。     

烤烟成熟期氮素灌淋调亏对烟叶生长发育及质量的影响

于豫中砂壤土设计田间试验,在两个施氮水平下(常规施氮水平、常规施氮水平上增加15%),研究成熟期统一氮素灌淋调亏对烟叶生长发育、烤后烟叶化学成分、中性香气成分以及感官质量等的影响。结果表明:烤烟成熟期氮素灌淋调亏处理,有利于控制烟株生长后期的长势,促进成熟落黄和降低烤后烟叶的蛋白质、烟碱、总氮、钾以及氯的含量,提高还原糖和总糖含量,化学成分更趋协调;增氮条件下调亏处理中上等烟比例和均价分别高出不调亏处理18.03%和20.23%,亩产值高出其他处理12.72%~32.97%,上部叶中性致香成分高出其他处理15.75%~23.55%。因此,适当增加施氮量并结合成熟期灌淋调亏处理既有利于促进烟株前中期发育和干物质积累,提高中性致香物质含量,同时也可促进成熟期烟叶成熟,提高烟叶感官质量、均价、产量以及亩产值,从而提高经济效益。     

砂质土壤磷素的组成特点与释放规律研究

砂质土壤磷素主要以可提取态形式积累,有很高的释放潜力。该类土壤磷素的释放受土壤pH、土水作用时间和土壤溶液化学组成等的影响。土壤酸化、土壤溶液中Na+浓度的提高及土壤与水的作用时间增加可促进土壤磷素的释放。用淋洗方法和平衡提取等2种方法对土壤磷素的释放评价表明,淋洗方法测得的P量较小,可代表土壤短期内P释放强度;而平衡提取法提取的P数量较大,可代表土壤P长期释放的容量。     

稻田土壤氮素矿化的几种方法比较

结合盆栽实验,对稻田土壤氮素矿化的几种方法进行了比较,结果表明:KC I煮沸法和碱解氮法是很好的测试土壤供氮能力的方法,淹水培养法矿化氮量与植物全氮含量相关性不高;而采用淹水培养间歇淋洗法和淹水密闭连续培养法对稻田土壤进行土壤氮素矿化的淋溶试验,结果表明:淋洗有利于土壤氮素的矿化过程。     

淹水条件下氨酸法生产颗粒有机无机复混肥养分缓释特性

采用直接淋洗和淹水培养间歇淋洗两种方法评价氨酸法生产颗粒有机无机复混肥的养分缓释特性。结果表明,对氨酸法生产有机无机复混肥造粒,有直接减缓其有机和无机养分释放的效应。在等氮水平下,不同种类有机无机复混肥累积淋失的氮量明显不同,且与淋失的有机碳量没有明显的相关关系,表明有机与无机养分的配比比例影响肥料的氮释放特性。在本研究中,造粒对氨酸法生产的有机和单一无机氮复混肥中氮养分的缓释效果最差,而对氮钾比为2∶1的两种肥料中有机和无机养分的缓释效果均相对较好。     

北方旱作条件下玉米施用氮肥对氮吸收和淋溶的影响

实验研究了北方自然降雨情况下,玉米生育期间的氮素淋溶。结果表明,氮肥的施用量对土壤中硝态氮的积累和移动有影响,氮肥施用量超过300kg hm-2时,0～40cm土层硝态氮累积量明显增加,50cm的土层硝态氮的累积达到高峰;50cm以下土壤中硝态氮累积量逐渐降低,100cm土层施肥处理的硝态氮累积量明显高于对照;从经济效益方面分析,氮肥最佳施肥量为200kg hm-2,过量施肥并不能获得高的经济效益;从环境方面分析,氮肥用量超过150kg hm-2就会发生氮素淋溶。     

抚仙湖流域砾质土有机及常规肥料淋溶模拟研究

利用不同高度土柱进行模拟淋溶试验.比较研究了抚仙湖流域砾质土壤有机及常规肥料N、P流失规律及水体污染风险.试验结果表明:随着灌溉次数的增加,有机肥料淋洗液中 TDN (可溶性总N)浓度先升后降,而常规肥料则持续下降;除20 cm高度土柱常规肥料TDP(可溶性总 P )浓度快速下降外,其余各淋洗液中TDP浓度变化幅度很小.有机及常规肥料土壤N、P淋溶均以NO3--N和P04-P形态为主.不同高度土柱TDN、TDP的淋失总量平均值,常规肥料分别为有机肥料的1 57%、52%,可见常规肥料N素淋溶风险大于有机肥料,而P素淋溶风险则相反.     

稻田土壤上控释氮肥的氮素利用率与硝态氮的淋溶损失

在稻田土壤上对水稻的高量施用氮肥常常造成硝态氮(NO3--N)淋溶损失和肥料氮利用率低下的问题。本研究采用土壤渗漏器、微区和田间小区试验,研究了15N标记控释氮肥在稻田土壤上的氮素利用率和硝态氮的淋溶损失。在两年早稻种植期间,一次性全量作基肥施用控释氮肥与尿素分二次施用的相比,两年的早稻产量分别平均提高7.7%和11.6%。在N90 kg hm-2用量下,由差值法测得的肥料氮利用率,按平均计,控释氮肥的N利用率(平均76.3%)比尿素分次施用的(平均37.4%)高出38.9%1。5N同位素法测得的控释氮肥的N利用率(平均67.1%)比尿素分次施用的(平均31.2%)高出35.9%。在早稻种植季节,施用尿素和控释氮肥的NO3--N淋失量分别为9.19 kg hm-2和6.7 kg hm-2,占施尿素N和控释氮肥氮的10.2%和7.4%。控释氮肥的氮淋失量比尿素分2次施用的降低27.1%。本研究结果表明,在稻田土壤上施用控释氮肥能减少氮的淋失量,提高氮素利用率和水稻产量。     

Effect of Raw and NH4+-enriched Zeolite on Nitrogen Uptake by Wheat and Nitrogen Leaching in Soils with Different Textures

Leaching of nutrients in soil can change the surface and groundwater quality. The present study aimed at investigating the effects of raw and ammonium (NH₄⁺)-enriched zeolite on nitrogen leaching and wheat yields in sandy loam and clay loam soils. The treatments were one level of nitrogen; Z₀: (100 kg (N) ha^?1) as urea, two levels of raw zeolite; Z₁:(0.5 g kg^?1 + 100 kg ha^?1) and Z_2: (1 g kg^?1 + 100 kg ha^?1), and two levels of NH₄⁺-enriched zeolite; Z₃: (0.5 g kg^?1 + 80 kg ha^?1) and Z₄: (1 g kg^?1 + 60 kg ha^?1). Wheat grains were sown in pots and, after each irrigation event, the leachates were collected and their nitrate (NO₃^?) and NH₄⁺ contents were determined. The grain yield and the total N in plants were measured after four months of wheat growth. The results indicated that the amounts of NH₄⁺ and NO₃^? leached from the sandy loam soil were more than those from the clay loam soil in all irrigation events. The maximum and minimum concentrations of nitrogen in the drainage water for both soils were observed at control and NH₄⁺-zeolite treatments, respectively. Total N in the plants grown in the sandy loam was higher compared to plants grown in clay loam soil. Also, nitrogen uptake by plants in control and NH₄⁺-zeolite was higher than that of raw-zeolite treatments. The decrease in the amount of N leaching in the presence of NH₄⁺-zeolite caused more N availability for plants and increased the efficiency of nitrogen fertilizers and the plants yield.     

Comparing Nitrate-N Losses through Leaching by Field Measurements and Nitrogen Balance Estimations

Nitrogen (N) balance method is a valuable tool for estimating N losses. However, this technique could lead to incorrect estimates of the amount of nitrate (NO₃^?N) leaching if processes relevant to N losses are not considered properly. The aim of this study was to compare NO₃^?-N leaching losses estimated using an N balance (nonrecovered N, Nne) with data of NO₃^?-N leaching losses (Nl). The experiment was made on a Typic Argiudoll soil planted with corn (five growing seasons) under 0, 100, and 200 kg N ha^?1. The ceramic soil-water suction samplers were installed (1 m deep). Drainage was estimated by the LEACH-W model. The greatest overestimation with the N balance method occurred for years with annual rainfall below the historical average and at times of high NO₃^?-N availability. Future research should focus on investigating mechanisms of N losses relevant under limited water availability.     

Crop Utilization of Nitrogen in Swine Lagoon Sludge

Swine lagoon sludge is commonly applied to soil as a source of nitrogen (N) for crop production but the fate of applied N not recovered from the soil by the receiver crop has received little attention. The objectives of this study were to (1) assess the yield and N accumulation responses of corn (Zea mays L.) and wheat (Triticum aestivum) to different levels of N applied as swine lagoon sludge, (2) quantify recovery of residual N accumulation by the second and third crops after sludge application, and (3) evaluate the effect of different sludge N rates on nitrate (NO₃-N) concentrations in the soil. Sludge N trials were conducted with wheat on two swine farms and with corn on one swine farm in the coastal plain of North Carolina. Agronomic optimum N rates for wheat grown at two locations was 360 kg total sludge N ha^?1 and the optimum N rate for corn at one location was 327 kg total sludge N ha^?1. Residual N recovered by subsequent wheat and corn crops following the corn crop that received lagoon sludge was 3 and 12 kg N ha^?1, respectively, on a whole-plant basis and 2 and 10 kg N ha^?1, respectively, on a grain basis at the agronomic optimum N rate for corn (327 kg sludge N ha^?1). From the 327 kg ha^?1 of sludge N applied to corn, 249 kg N ha^?1 were not recovered after harvest of three crops for grain. Accumulation in recalcitrant soil organic N pools, ammonia (NH₃) volatilization during sludge application, return of N in stover/straw to the soil, and leaching of NO₃ from the root zone probably account for much of the nonutilized N. At the agronomic sludge N rate for corn (327 kg N ha^?1), downward movement of NO₃-N through the soil was similar to that for the 168 kg N ha^?1 urea ammonium nitrate (UAN) treatment. Thus, potential N pollution of groundwater by land application of lagoon sludge would not exceed that caused by UAN application.