皖东地区麦稻轮作农田径流氮磷流失特征研究

为探究化肥减施和秸秆还田对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,通过连续3年田间试验,研究农田地表径流氮磷流失特征。结果表明,麦稻轮作农田径流年总氮流失量为25.78～39.15 kg/hm~2,总磷流失量为1.14～4.06 kg/hm~2,总氮67%、总磷63%都是在麦季流失的。麦季氮素主要以硝态氮形式流失,稻季则以铵态氮形式流失,磷流失量多以可溶性磷形式流失。氮磷减施25%能够减少总氮、总磷径流流失量的5.6%和8.9%,且对作物产量没有显著影响。秸秆还田总氮径流流失量增加了0.55 kg/hm~2,增加1.82%,总磷径流流失量减少了0.16 kg/hm~2,减少6.08%。     

黄绵土坡面土壤矿质氮素径流流失与入渗特征研究

采用人工模拟降雨的研究方法，研究了黄绵土坡面土壤矿质氮素径流损失与人渗规律。结果表明，径流损失是土壤矿质氮素流失的主要形式，土壤硝态氮是氮素径流损失的主要形态；土壤矿质氮素在地表流失过程中，随时间的延长累积流失量均不断增大，可用幂函数和对数函数方程进行模拟；降雨16h后，硝态氮发生深层渗漏现象比较明显；坡中部硝态氮发生向下迁移的现象相对严重，而铵态氮径流或泥沙损失主要集中在坡上和坡中部。     

模拟降雨条件下不同堆放时间和方式畜禽粪便氮素流失特征

通过模拟降雨方法,对自然条件下不同堆放时间的猪粪进行降雨冲刷试验,同时对比分析了秸秆、土壤、裸露3种覆盖条件下,降雨对自然堆放条件下猪粪中不同氮形态径流流失的影响及其面源污染风险。结果表明,猪粪的氮素流失与降雨量密切相关,不同堆放时间猪粪径流中的总氮、氨态氮和硝态氮的浓度均随着降雨量的增加而逐渐下降;新鲜猪粪堆放7 d和堆放30 d的猪粪径流中氮素浓度和流失强度均较高,腐熟猪粪(堆放90 d)和堆放60 d的猪粪相比,其氮素更易通过径流流失;猪粪中氮主要是以氨态氮的形式流失,氨态氮和硝态氮平均流失强度分别为78.1 g/t和54.9 g/t;覆盖处理能显著降低猪粪氮素的流失强度,且土壤覆盖处理优于秸秆覆盖。     

秸秆还田对籽用油菜产量及其土壤性状的影响

研究在配施氮肥的条件下,适量减少氮肥施入,增加钾肥施入量和秸秆还田,对稻 油轮作点油菜产量,作物氮、磷、钾吸收情况,以及对土壤改良和土壤硝态氮、铵态氮的影响。结果表明,适量减少氮肥施入,补充钾肥的施入和秸秆还田均可增加油菜产量,并促进作物对氮、钾元素的吸收,效果以秸秆还田配施钾肥效果最佳,相比常规对照可增产1074%,油菜籽氮含量增加1287%,钾含量增加704%;适当减少氮肥,增加钾肥施用量,可提高土壤的有机质、全氮、速效磷和有效钾含量;在相同施肥条件下,秸秆还田,对土壤全氮含量没有明显影响,但有利于提高土壤中的有机质和有效钾含量;减少氮肥施用量和秸秆还田均可显著减少土壤中的硝态氮和铵态氮含量,在同等施肥条件下,秸秆还田土壤中硝态氮含量减少2093%,铵态氮含量减少2969。     

化肥减量和秸秆还田对油菜地磷素地表径流的影响

磷素在农业生产中必不可少,施用磷肥可以提高农作物产量,但过量施用磷肥导致了磷素流失,从而造成水污染。本研究通过设置不同的施肥量以及常规施肥和秸秆还田等不同的施肥方式,研究杭嘉湖地区土壤磷的地表径流流失形态及规律,探究不同施磷量及施加方式对磷素流失的影响。结论表明:在整个监测过程中,降雨径流水中总磷浓度呈现先降低、再升高、最后降低的表现趋势,绝大部分时间里总磷的浓度都远远超出地表水环境质量标准Ⅴ类水的标准限值。其中,可溶性磷累计流失量在0.20~0.47 kg·hm^-2,总磷累计流失量为2.54~3.86 kg·hm^-2,地表径流中磷素的流失严重。常规处理、主因子优化和综合优化处理对油菜的产量影响不大。而化肥减量和秸秆还田的施肥方式既可以提高农作物产量,又可以降低地表径流中磷的流失,可以作为一种新型环保的施肥方式加以推广应用。     

油菜秆还田和氮肥种类对水稻生长过程中土壤养分的影响

为探讨油菜秆还田和施用不同种类氮肥对水稻生育前期土壤养分的影响,设置油菜秸秆还田(还田、不还田)和氮肥种类(尿素、碳酸氢铵、硫酸铵)两因素的盆栽试验,测定油菜秆翻压后15、29、43、57、71 d时水稻生长过程中的土壤养分指标.结果表明,相比施用尿素,碳酸氢铵、硫酸铵处理下的土壤pH值在油菜秆翻压15 d时(水稻移栽日)明显降低.施用硫酸铵有利于油菜秆翻压15～43 d时保持较高的土壤全氮、碱解氮、铵态氮含量,但降低了土壤硝态氮含量.相比不添加油菜秆,添加油菜秆有利于提高土壤有机质和速效钾含量,还有利于保持57、71 d时硫酸铵处理下的土壤全氮和硝态氮含量.综合来看,添加油菜秆可以改善土壤肥力;与施用尿素、碳酸氢铵相比,施用硫酸铵更有利于维持土壤氮素养分含量.     

横坡垄作和秸秆覆盖对红壤坡耕地氮磷流失的影响

为研究南方红壤坡耕地油菜-玉米轮作模式氮磷养分地表径流损失对不同耕作方式的响应机制,本文采用田间定位试验的方法,研究坡耕地顺坡垄作（CK）、横坡垄作（T1）、横坡垄作+秸秆覆盖（T2）、顺坡垄作+秸秆覆盖（T3）4个处理模式连续2 a对坡耕地氮磷养分地表径流损失的影响。结果表明：不同处理地表径流总量与氮磷流失总量均呈现出CK>T3>T1>T2,横坡垄作和秸秆覆盖处理均能有效降低坡耕地地表径流量和径流液中氮磷养分含量,其中T2处理对控制地表径流及氮磷损失的效果最好,较其他处理分别降低地表径流量、氮和磷流失总量24.46%~74.90%、39.60%~86.37%和36.84%~79.66%;坡耕地氮素流失以硝态氮为主,不同处理下径流液中全氮浓度与硝态氮浓度呈显著正相关关系。横坡垄作+秸秆覆盖对减少坡耕地土壤氮、磷素损失效果最好,观测期内横坡垄作+秸秆覆盖处理土壤全氮和全磷含量分别增加了19.42%和21.98%。研究表明,在南方红壤坡耕地上推广横坡垄作+秸秆覆盖的保护性耕作措施有利于降低氮磷径流损失风险、提高红壤坡耕地可持续生产能力。     

秸秆还田对农田生态环境的影响综述

为了研究秸秆还田在农田土壤中的影响,本文综述了不同秸秆还田方式对土壤理化性质、土壤微生物和农田径流的影响,讨论了秸秆还田后农田径流养分流失情况和农作物产量情况。结果表明,腐解后的秸秆有利于增加土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤通气性和水分状况,增强土壤微生物数量和活性,促进土壤养分循环;秸秆还田可显著降低农田径流氮磷养分流失;适宜的秸秆还田量配施化肥可以提高农作物产量。但是,不同的秸秆还田量、不同的耕作方式和施肥量影响不一。因此,要依据农田土壤具体条件选择适宜的还田方式;加强秸秆还田对农田径流化学需氧量影响的研究;研究轮作条件下不同秸秆还田方式的选择;真正普遍推广秸秆还田技术。     

干旱区棉花秸秆还田和施肥对土壤氮素有效性及根系生物量的影响

【目的】本研究探讨干旱区棉田土壤氮素转化过程及对棉花根系生物量的影响,明确棉田土壤氮素有效性对农业管理措施的响应,为棉田制定高产高效管理措施,实现棉花高产优质低成本及环境友好生产服务。【方法】在定位试验条件下,采用裂区设计,以秸秆不还田(S0)与秸秆还田(S1)为主区,4种施肥处理(不施肥(F0)、施氮磷钾化肥(F1)、施有机肥(F2)、施氮磷钾化肥+有机肥(F3))为副区,分析了秸秆还田和施肥对土壤氮素有效性的影响,探讨了棉田土壤氮素转化过程,包括净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率和反硝化速率的变化,明确了土壤有效氮含量和棉花根系生物量对秸秆还田和施肥措施的响应。【结果】(1)秸秆还田和施肥显著增加了土壤净矿化速率、总硝化速率和反硝化速率,棉花不同生育时期不同施肥处理间各指标的变化不同,但秸秆还田下施肥处理间差异不显著,在盛花期均有最大速率;(2)秸秆还田和施肥显著增加了土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量,但秸秆还田下施肥处理间差异不显著,棉花盛花期和盛铃期土壤无机氮含量显著高于收获期;(3)秸秆还田显著降低了棉花根冠比,对根系生物量、细根/粗根比影响不显著,施肥显著增加了根冠比、根系生物量及细根生物量,施肥处理之间差异不显著。综上所述,秸秆还田能增加土壤净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率、反硝化速率、硝态氮、铵态氮和可吸出无机氮含量以及根系生物量。有机肥无机肥配施有最大的土壤净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率、反硝化速率、硝态氮和可吸出无机氮含量。有机肥无机肥配施也有最大的根系生物量和粗根细根比。【结论】秸秆还田和施肥有利于促进土壤氮素转化过程,增加土壤有效氮含量,对根系生长及生物量产生影响。在干旱区实施秸秆还田,结合有机无机肥配施技术有利于加速土壤养分转化,提高肥料利用效率,增加有效养分含量,促进作物根系生长和地上部碳同化能力。     

秸秆还田和氮肥供应对设施番茄土壤肥力与氮素淋溶的影响

为明确秸秆还田和氮肥供应对设施蔬菜土壤性质的影响，以夏秋茬设施番茄为研究对象，分析不同秸秆还田量和氮肥供应情况下设施番茄土壤0～20 cm土层土壤肥力和土壤氮素淋溶的变化。结果表明：秸秆还田和氮肥施用提高了土壤0～20 cm土层有机质、全氮、速效钾和速效磷含量；不同秸秆还田量均可以提高土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性；施加氮肥对土壤脲酶活性有显著影响，土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性差异不显著；秸秆还田和氮肥减施可以分别降低淋溶液铵态氮、硝态氮、全氮浓度和淋溶损失量，最高可降低全氮淋溶损失量31.44%和49.25%，氮肥减施可降低硝态氮淋溶损失量达56.65%；秸秆还田和低氮肥供应可以增加设施番茄的产量，氮肥过量会导致设施番茄减产。     

秸秆还田和肥料配施对玉米田土壤氮含量的影响

为研究秸秆还田和不同肥料配施对土壤的影响,以京科968为试验材料,设置秸秆不还田化肥、秸秆还田化肥、有机肥、有机肥化肥配施4个处理,研究玉米土壤养分变化特性。结果表明,秸秆还田化肥和有机肥化肥配施处理的铵态氮和硝态氮含量在拔节期较高,在灌浆到成熟期有机肥化肥配施效果显著,说明秸秆还田条件下有机肥和化肥配施能够显著提高玉米生育中后期的土壤养分含量,是较好的施肥模式。     

肥料增效剂对水稻产量、土壤及地表水中无机氮的短期效应

采用大田试验,研究了3种肥料增效剂与化肥减量配施对水稻产量、稻田土壤和水体中铵态氮及硝态氮动态变化的影响。试验结果表明,通过配施肥料增效剂,在保证水稻产量前提下,可以减少10%~15%的肥料用量;水稻生长前期,3种肥料增效剂均能一定程度地降低土壤中硝态氮含量,但在水稻生长后期对土壤、水体中铵态氮和硝态氮的短期效益不明显。     

土壤铵态氮硝态氮适宜储藏条件的研究

土壤铵态氮、硝态氮是作物吸收氮素的最主要的2种形式。近年来,随着土壤铵态氮、硝态氮检测量的增加,土壤样品采集的集中性与检测时间分散性的矛盾日益凸显。为了能合理地安排工作,确保土壤中铵态氮、硝态氮含量检测结果的准确性,特对土壤及浸提液中铵态氮、硝态氮浸提液在恒温、常温下的流失性状况进行研究,探索出对于土壤中铵态氮、硝态氮的测试过程中处理及测试过程中适宜的储藏条件。     

黄土丘陵沟壑区沟道土地整治对径流-泥沙-氮素排放影响的模拟研究

针对黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程对水资源和水环境的影响难以评价的突出问题和现实需要,通过不同雨强和不同沟道土地整治比例的模拟降雨试验,研究了沟道土地整治工程对地表和地下径流过程的影响,分析了地表和地下径流氮素排放对沟道土地整治工程的响应,探讨了沟道土地整治工程对降水分配和氮素排放的作用机制。结果表明:沟道土地整治能调节降水分配、拦截地表径流、促进降水向地下径流转化,降水分配的调节程度随沟道土地整治比例的增加而增加;与无整治工况相比,在不同的降水强度下,30%和60%的沟道整治平均将降水的地表径流、土壤持留和地下径流比例从62∶21∶17分别调整为45∶22∶33和27∶23∶50。沟道土地整治减少地表径流中泥沙、硝态氮和铵态氮的输出,却有增加地下径流中硝态氮输出的风险;60%的沟道土地整治分别降低地表径流泥沙输出69%~82%、铵态氮输出63%~74%、硝态氮输出31%~48%,增加地下径流中硝态氮输出160%~337%,对地下径流铵态氮输出无影响。     

紫色土壤氮素不同流失形式的比较研究

土壤氮素流失形式及其量化研究是农业小流域氮素管理及流失过程模拟的核心内容之一,以紫色土区3个具有不同地形和土地利用方式的典型农业小流域为研究对象,比较研究了区域土壤氮素在降雨侵蚀过程中流失的主要形式。结果表明,紫色土区土壤氮素以硝态氮为主要流失形式,其流失浓度一般占硝态氮和铵态氮总浓度的80%以上,农田利用为主流域的则高达90%以上。氮素流失的平均浓度因流域土地利用类型的差异而显著不同,农田的一般为(5.36±2.13)mg/L,而非农田利用的变化在1.70~3.15mg/L之间。农田硝态氮的精确管理应作为减控流域土壤氮素非点源流失的关键措施。     

秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用及土壤理化性质的影响

在川西平原稻油轮作典型的砂质壤土区,设置不同秸秆还田方式(堆腐还田和直接还田)、灌溉方式(淹灌和有氧灌溉)和施氮水平(0、75、150、225 kg/hm2)的3因素裂区试验,分析秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用特征与土壤理化性质的影响.结果表明:秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻氮素积累、结实期(抽穗和成熟期)氮素转运与利用、稻谷产量及成熟期稻田耕层(0～20 cm)土壤脲酶活性、铵态氮和硝态氮质量分数均存在显著或极显著的互作效应;秸秆堆腐还田对水稻氮素利用和产量及土壤理化性质的调控作用显著高于秸秆直接还田的,同一水氮管理下,成熟期植株和籽粒氮积累量分别提高了9.7％～32.9％和7.5％～45.3％,增产7.3％～18.5％,各生育期的平均土壤脲酶活性提高4.8％～9.7％;同一秸秆还田和施氮量处理下,相比于淹灌处理,有氧灌溉能不同程度的提高产量和氮肥表观利用率,并能提高多数处理的氮肥农学利用率、土壤铵态氮和硝态氮质量分数及脲酶活性;同一秸秆还田和灌溉方式,随着氮肥用量的增加,水稻氮肥表观利用率、农学利用率、产量、各器官(除2017年成熟期的穗外)和植株的氮素积累量及抽穗至成熟期茎鞘的氮素转运量、转运率、贡献率、土壤脲酶活性和硝态氮质量分数均先增加,施氮量为150 kg/hm2时最高,继续增加施氮量,这些指标反而降低.本研究条件下,油菜秸秆堆腐还田和有氧灌溉与配施150 kg/hm2氮肥的综合管理模式可有效增强结实期土壤耕层脲酶活性,提高植株氮素积累量、结实期茎鞘的氮素转运量和转运率,从而促进水稻产量及氮肥利用率的同步提高.     

模拟径流试验条件下紫色土有机肥氮素流失特征研究

为研究有机肥化肥施用于紫色土后氮素流失特征的差别,以牛粪、有机-无机复混肥、沼液、油枯、化肥(磷酸氢二铵)为供试肥料,通过人工模拟径流试验,对比研究典型有机肥、化肥中氮素在紫色土径流中的流失特征。试验结果显示,在供试条件下,施肥处理径流液中总氮含量均极显著(P0.01)高于不施肥的空白,为空白的3.4～9.1倍;而供试有机肥处理径流液中总氮含量与化肥处理相比差异不显著(P0.05)。供试有机肥相对化肥总氮流失率大小顺序为牛粪有机-无机复混肥沼液油枯。紫色土中的径流总氮含量与降雨强度、施肥量、坡度呈显著正相关关系(P0.05),且坡度是引起氮素流失最主要的因素,施肥量次之,降雨强度最小。在模拟径流试验条件下,颗粒态氮是供试肥料在紫色土中的主要流失形态,占总氮的52.51%～81.50%,铵态氮流失大于硝态氮,其中铵态氮占总氮的11.44%～43.57%,硝态氮仅占总氮的1.74%～14.55%。由此表明,在紫色土中施用有机肥一样会造成氮素径流流失,且有机肥总氮流失在一定条件下还可能高于化肥。因此,在农业生产过程中应该合理选用不同类型的有机肥,并合理控制施用量。     

生物炭对冻融黑土中铵态氮和硝态氮淋失的影响

为了深入研究冻融条件下生物质炭对东北黑土中铵态氮和硝态氮淋失的影响效果,为解决冻融作用下黑土中无机氮素的淋失问题提供科学依据,采用室内模拟土柱淋溶实验方法研究了生物质炭对经过不同冻融循环次数处理土壤中铵态氮和硝态氮淋失的影响。研究结果表明:冻融会增加土壤氮素的淋失,且淋失量与冻融次数有关,施加生物质炭可以有效降低土壤因冻融作用引起的氮素淋失;玉米秸秆炭对无机氮素淋失降低率在76.15%~85.79%之间,树枝炭在55.26%~68.09%之间,可以看出玉米秸秆炭持氮效果较树枝炭更好;在冻融次数分别为3和1时,玉米秸秆炭和树枝炭持氮能力最强;两种生物质炭对铵态氮的固持能力均优于硝态氮。     

四川油菜地地表径流氮素流失特征研究

在四川省眉山市通过径流场试验研究了不同施氮行为下,地表径流中氮的流失特征。试验结果表明,氨氮和总氮的流失均随着时间的推移而不断降低,氨氮的流失在总氮中所占比例较少,硝态氮为其主要的流失形式。氮素的施用量越高,其流失率越高。全施用有机肥的处理比全施用化肥处理的流失率低0.4个百分点。有机肥和无机肥混合的平衡施肥能有效减少氨氮和总氮的流失,且保持较高的产量。全化肥施肥处理收获的油菜产量,比平衡施肥处理下收获的油菜产量高7.1%,比全有机肥处理下收获的油菜产量高10.6%。有机肥可起到非常关键的氮素缓释作用,有机肥和无机肥配合施用,在保持高产的同时,可有效地减少养分的流失,提高氮肥利用率,减少水体污染。     

持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响

【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年（2017—2019年）的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF）和秸秆还田+常规施肥减15%（SDF）4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮（TN）平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷（TP）增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm^-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm^-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%（2017年）和6.4%（2019年）。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。