土壤溶液浓度的野外测定方法研究

为寻求一种野外快速有效测定土壤溶液浓度的方法,于新疆自治区南疆地区开展了田间试验。利用负压计监测土壤水分,在土壤达到饱和时,在相同深度分别借助土钻和土壤水提取器同时取土样和土壤水样,利用电导率仪测定土壤电导率(EC1:5)和饱和土壤电导率(ECe),使用火焰光度计和滴定法测定土壤水溶液浓度(C),并利用SPSS17.0软件对实测数据进行线性回归分析及检验。结果表明,南疆砂壤土条件下,EC1:5值在0~10000μS/cm范围内,EC1:5与土壤总盐含量呈显著线性关系土壤ECe可用土壤EC1:5进行推算,二者关系系数可以根据饱和重量含水量确定在土壤达到饱和,EC1:5在0~3000μS/cm时,土壤溶液浓度与EC1:5呈显著线性关系。因此,通过野外测得土壤样品的EC1:5,并确定其适用条件后,根据相关关系可直接计算得到ECe和C。     

生物固体对土壤氮循环和硝态氮淋洗的影响

根据近２０余年有关生物固体对土壤中氮循环及硝态氮淋洗的献综述了有关的研究结果。从生物固体中氮的形态，矿化作用，氮被植物的摄取，氨的挥发，氮的固定与储存，硝化作用，反硝化作用及铵的淋洗介绍了氮的循环，从林地及农田的生物固体施用量，植被，季节及土壤的特征介绍了硝酸盐的淋洗状况，这对于生物固体合理的土地利用，发挥其正效应，以及保护环境可供参考与研究。     

不同温度及灌水量对土壤硝态氮淋失动态研究

应用＾１５Ｎ－尿素，采用土柱模拟试验，研究了不同温度及灌水量条件下土壤中硝态氮淋失动态，结果表明，土壤中硝态氮很容易随灌水而下渗，灌水量越多，下层土壤中硝态氮的浓度就越高；在施氮量相同的情况下，当温度上升时，土壤中硝态氮的浓度也高，更容易淋失。     

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。     

不同施氮措施对保护地黄瓜养分利用效率及土壤氮素淋失影响

不同施氮措施条件下，对保护地黄瓜生育期内氮素吸收利用效率、氮素淋洗损失进行了研究，同时也研究了不同处理对黄瓜产量及品质的影响。试验结果表明，传统施肥处理（2100kg／hm^2）与推荐施肥处理（900kg／hm^2）之间氮素吸收量没有显著差异，传统施肥处理中大量的氮肥没有用于促进黄瓜对养分的吸收利用，其氮肥利用率、农学利用率以及生理利用率都很低，每千克纯氮增产只有2．06kg，91．65％的氮素以各种途径被损失掉，其中土壤硝态氮淋洗是主要形式。同时研究发现，传统施肥处理过量氮肥施用阻碍其它营养元素的吸收，降低N，P，K养分的利用率。从产量和品质看，减少氮的用量，黄瓜产量会降低，但推荐施肥与传统施肥处理差异不明显，而推荐施肥能提高果实中Vc含量、有效酸度（pH），改善黄瓜的口感。     

大气O_3浓度升高对稻季耕层土壤溶液CaMg浓度的影响

利用中国稻/麦轮作系统O3-FACE（Ozone-Free Air Concentration Enrichment）试验平台,研究了大气O3浓度升高（比周围大气高50%）对稻季不同生育期耕层土壤溶液中Ca、Mg浓度的影响。结果表明,大气O3浓度升高对稻田0~15 cm耕层土壤溶液Ca浓度无明显影响,但Mg浓度呈现降低趋势;降低了15 cm处土壤溶液Ca、Mg浓度,其中对Mg浓度的降低幅度为20.97%,且达显著水平;大气O3浓度升高可改变耕层土壤溶液中Ca、Mg离子在不同深度的分布,降低15 cm处土壤溶液Ca、Mg浓度与5 cm处比值,降低幅度分别为13.50%、34.29%。文章指出大气O3浓度升高会对稻田生态系统土壤Ca、Mg元素地球化学循环产生重要影响,并可能因此影响稻米产量和品质。     

时空亏缺调控灌溉和施氮处理对番茄水氮利用的影响

为探索节水灌溉条件下蔬菜的水肥高效利用模式, 采用番茄盆栽试验, 以常规充分灌水为对照, 研究了时空亏缺调控灌溉和氮肥处理对番茄营养器官干物质累积、灌溉水分利用效率、氮素累积及土壤水氮分布的影响。在交替灌溉条件下, 设置控水时期、灌水水平和施氮水平3因素, 控水时期分别为开花座果期和结果期, 2个灌水水平分别为高水和低水, 3个施氮水平分别为高氮、低氮和无氮, 并以常规灌溉作为对照。结果表明: 与常规充分灌水处理相比, 交替灌溉持续高水处理、交替灌溉开花座果期低水处理、交替灌溉结果期低水处理及交替灌溉持续低水处理分别降低干物质累积总量4.52%、11.93%、17.76%和23.94%, 分别降低氮素累积总量1.74%、12.86%、15.50%和22.47%, 分别降低氮素干物质生产效率2.24%、3.93%、2.55%和0.89%, 而分别增加灌溉水分利用效率12.39%、8.99%、15.02%和12.96%。在交替灌溉条件下, 中氮处理的干物质累积、灌溉水分利用效率和氮素累积总量最大。与低氮处理相比, 中氮和高氮处理的氮素干物质生产效率分别降低6.87%~12.70%和17.81%~24.38%, 土壤硝态氮分别提高31.64%~159.58%和57.37%~297.37%。综合考虑干物质累积、水分利用及氮素累积等因素, 番茄适宜的水氮供给模式为交替灌溉持续高水中氮处理: 灌水定额为80%W₀(W₀为常规充分灌溉的灌水定额, 保持土壤含水量为田间持水量的70%~85%), 施氮量为0.30 g(N)·kg^-1(干土)。     

施氮量对皖南砂壤土烤烟碳氮代谢动态变化的影响

选取皖南典型植烟土壤,对不同施氮(N)量烤烟生长发育过程中硝酸还原酶、转化酶活性和碳氮代谢产物含量的变化动态进行了测定分析。结果表明,随施N量的增加,硝酸还原酶活性提高,活性高峰下部叶出现在移栽后40天;中、上部叶出现在移栽后55天,高峰值处理N8(N8kg/667m2)N7(N7kg/667m2)N6(N6kg/667m2)N5(N5kg/667m2)。在烟叶生长发育过程中转化酶活性达到最大值后明显下降。烟株地上部总N累积量、烟碱含量和烟碱累积量不断增加,施N量愈高增加幅度愈大。总糖含量随施N量的增加而减少,上部叶总糖含量的积累水平低于中部叶和下部叶,上部叶中N8处理总糖含量最低。     

灌溉量与减氮配施有机肥模式对温室黄瓜及土壤的影响

为探究设施农业中不同灌溉量与施肥模式对土壤理化特性、作物产量、品质、水分利用效率（water use efficiency,WUE）及氮肥偏生产力（nitrogen partial productivity,NPP）的影响。该研究通过对温室黄瓜设置充分（W1）与亏缺（W2）灌溉下不同比例减氮（N1：275 kg/hm²、N2：220 kg/hm²、N3：165 kg/hm²）配施腐熟羊粪有机肥（O1：12 t/hm²、O2：8 t/hm²）处理试验,分析充分与亏缺灌溉下不同减氮配施有机肥处理对土壤理化特性、黄瓜品质、产量、WUE及NPP的影响。结果表明,在相同灌溉条件下,减施氮肥和配施有机肥均能有效改善土壤结构,O1N3处理较其他处理土壤容重平均降低5.8%,孔隙度平均增加7.7%,三相组成优化,大粒径水稳性团聚体含量平均提高25.4%,0～30 cm土层土壤硝态氮含量平均降低21.8%。同时,配施有机肥能提高温室黄瓜WUE和NPP,在相同灌溉和氮肥条件下,O1较O2水平黄瓜WUE和NPP分别平均提高14.5%和15.7%。综合对比分析不同指标得出W1O2N2处理表现最佳,黄瓜可溶性葡萄糖、可溶性固形物、维生素C（VC）含量及产量较W1O1N1处理无显著差异（P>0.05）,同时能有效改善土壤环境,减少肥料用量,保证生产经济效益。研究结果对于设施农业科学水肥管理及绿色高效生产具有重要的参考意义。     

氮肥投入水平对蔬菜地硝态氮淋洗特征的影响

通过3年的田间定位试验研究了不同施N条件下蔬菜地NO3--N淋洗浓度及淋洗量的变化。结果表明:在农民习惯的传统施N处理(花椰菜为450kg/hm2,苋菜为100kg/hm2,菠菜为309kg/hm2)下蔬菜地NO3--N的淋洗浓度明显高于2个优化施N处理下蔬菜地的NO3--N淋洗浓度。在花椰菜、苋菜和菠菜生长期内,2个优化施N处理下蔬菜地NO3--N平均淋洗量分别是传统施N处理下蔬菜地NO3--N平均淋洗量的19%、18%、9%和13%、34%、21%。试验期间传统施N处理下蔬菜地NO3--N年季平均累积淋洗量约占年季平均施N量的一半,其中休闲期NO3--N平均累积淋洗量占年季平均累积施N量的20%;而其他2个优化施N处理NO3--N年季平均累积淋洗量是年季平均累积施N量的27%,休闲期NO3--N平均淋洗量占年季平均累积施N量的6%,而处理间蔬菜产量并未受到明显影响。     

红壤粒径肥料浓度和灌溉方式对不同灌水器堵塞的影响

为探究水肥一体化灌溉过程中造成灌水器堵塞的影响因素,采用3个肥料浓度、3个红壤粒径段和2种灌溉方式,进行3种灌水器的堵塞试验,测定有效灌水次数。结果表明:1)红壤粒径越大越易造成流量可调灌水器堵塞。存在造成内镶贴片式滴灌带堵塞的敏感粒径段,范围0.0385~0.074 mm的红壤粒径容易造成灌水器堵塞;2)肥料浓度≤0.6 g/L时,肥料浓度加速灌水器堵塞显著。肥料浓度0.6 g/L,肥料浓度加速灌水器堵塞的效果较小;3)8孔流量可调灌水器在根区渗灌条件下更容易发生堵塞;而灌溉方式对于2孔流量可调灌水器和内镶贴片式滴灌带堵塞的影响差异不明显。4)浑水施肥条件下,内镶贴片式滴灌带的抗堵塞性能最好,其次是2孔流量可调灌水器,8孔流量可调灌水器的抗堵塞性能最差。该文为水肥一体化技术在云南红壤土中的应用提供理论依据。     

不同水氮用量对日光温室黄瓜季硝态氮淋失的影响

于2010年3～7月,在河北省辛集市马庄农场研究了不同水氮用量对黄瓜季硝态氮淋失的影响,结果表明,通过调节不同生育阶段灌水量使黄瓜全生育期土壤含水量保持在18.7%～22.1%,不仅可以满足黄瓜生长发育对土壤水分的要求,而且可以减少用水量30%。不同处理中以节水灌溉、习惯施氮处理（W2N1）土壤硝态氮含量最高,习惯灌水、减量施氮处理（W1N2）最低。全生育期内,土体95cm深度硝态氮淋失量与土壤含水量、土壤硝态氮含量均呈正相关,其中以初瓜期和盛瓜期相关性系数最高。与农民习惯水氮处理（W1N1）相比,节水减氮处理（W2N2）在节水30%减施氮25%的情况下,可以显著降低黄瓜季土壤硝态氮淋失量,整个生育期降低淋失量35.0%。3年连续试验结果表明,节水减氮处理（W2N2）与习惯水氮处理（W1N1）间黄瓜产量结果差异不显著,说明河北省温室大棚蔬菜生产,目前农民习惯施氮和灌水量有很大的节水节肥空间,根据蔬菜不同生育期需肥量和土壤含水量来合理分配水、氮可取得明显的节水节氮效果。     

滴灌和施用秸秆降低日光温室番茄地氮素淋溶损失

以一年两季设施番茄为对象,利用渗漏池收集渗漏液,研究了设施菜地不同灌溉模式(滴灌、漫灌)和施用有机物料(单施鸡粪M、鸡粪配施玉米秸秆M+C、鸡粪配施小麦秸秆M+W)对土壤矿质态氮、可溶性有机氮淋溶损失的影响。结果表明,日光温室栽培条件下,氮素的淋溶损失主要发生于秋冬季,滴灌和漫灌模式下,该季可溶性总氮淋失量占全年淋失量的56.8%和71.1%。漫灌模式下,冬春季和秋冬季可溶性总氮淋失量分别为114.3和281.1kg/hm~2,占单季氮投入量的12.5%和29.3%。与漫灌相比,滴灌使全年番茄产量和氮素吸收量分别显著提高15.6%和21.4%,氮素利用率(氮素吸收量/氮素投入量)显著提高47.5%,同时使全年矿质态氮(铵态氮+硝态氮)和可溶性有机氮淋失量分别降低68.6和47.4 kg/hm~2,降幅分别为33.1%和39.6%。与单施鸡粪相比,鸡粪配施秸秆(玉米或小麦)对番茄产量无影响,但显著降低灌溉水渗漏量和氮素淋溶损失量,使全年灌溉水渗漏损失量平均降低24.3%,全年矿质态氮和可溶性有机氮淋失量分别平均降低26.6%和33.7%。综上,可溶性有机氮在氮素淋溶损失中不可忽视,滴灌模式通过降低渗漏液中氮的浓度,配施秸秆通过减少灌溉水的渗漏损失,进而降低可溶性氮的淋溶损失。     

Effects of nitrogen fertilization and irrigation on N2O emissions from a sandy soil in Germany

The aim of this study was to investigate the effect of supplemental irrigation on the amount of N₂O emissions on a sandy soil in north-east Germany. N₂O flux measurements were carried out over two vegetation periods from the emergence of plants to harvest. The level of N₂O emissions was low, which is typical for sandy soils in north-east Germany. In both periods, irrigation had no increasing effect on N₂O emissions. Relevant factors were the soil temperature and the soil water-filled pore space (WFPS), which were mainly influenced by weather conditions. This may indicate that nitrification was the main source of N₂O emissions. In conclusion, this study has confirmed that sandy soils under weather conditions of north-east Germany generally have a very low potential for N₂O emissions.     

Zeolite influences on nitrate leaching,nitrogen-use efficiency,yield and yield components of canola in sandy soil

With regard to the low cation-exchange capacity and large saturated hydraulic conductivity of sandy soils, a field experiment was carried out in 2006–2007 to determine the impact of zeolite on nitrogen leaching and canola production. Four nitrogen (N) rates (0, 90, 180, and 270 kg ha^–1) and three zeolite amounts (3, 6 and 9 t ha^?1) were included as treatments. The results demonstrated that the highest growth parameters and seed yield were attained with 270 kg N ha^?1 and 9 t zeolite ha^?1. However, the highest and the lowest seed protein percentage and oil content were obtained with 270 kg N ha^?1 accompanied by 9 t zeolite ha^?1, respectively. Nitrate concentration in drained water was affected by nitrogen and zeolite. The lowest and highest leached nitrate values were found in control without N and zeolite (N₀Z₀) and in treatments with the highest N supply without zeolite (N₂₇₀Z₀), respectively. In general, nitrogen-use efficiency decreased with an increase in N supply. Application of 9 t zeolite ha^?1 showed higher nitrogen use efficiency than other zeolite amounts. Also, application of more N fertilizer in soil reduced nitrogen uptake efficiency. In total, application of 270 kg N ha^?1 and 9 t zeolite ha^?1 could be suggested as superior treatment.     

微塑料输入与秸秆添加对潮土和黄棕壤氮淋溶的影响

为探究微塑料输入与秸秆添加对农田土壤氮淋溶的影响，以潮土和黄棕壤为研究对象，每种土壤各设置8个处理，包括对照（CK）、低量微塑料（PE1）、中量微塑料（PE2）、高量微塑料（PE3）、秸秆（S）、秸秆+低量微塑料（S+PE1）、秸秆+中量微塑料（S+PE2）、秸秆+高量微塑料（S+PE3），研究了添加秸秆与不添加秸秆条件下，不同微塑料输入量对土壤氮淋溶的影响。结果表明，仅添加微塑料条件下，与对照（CK）相比，潮土PE1、PE2、PE3处理总氮（TN）淋溶量均无显著差异，黄棕壤仅PE1处理显著增加了TN淋溶量。在添加秸秆（S）处理中，与对照（CK）相比，潮土添加秸秆后显著降低了硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）、TN淋溶量，分别降低了31.15%、13.45%、15.26%，黄棕壤添加秸秆后显著增加了TN淋溶量，增加了22.56%。添加秸秆处理相较于不添加秸秆处理，潮土各浓度微塑料输入下NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN的累计淋溶量呈降低趋势，而黄棕壤低量微塑料输入降低了TN淋溶量，高量微塑料输入增加了TN淋溶量。偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析表明，在潮土中添加秸秆主要通过影响淋溶液pH和NO₃^--N淋溶量影响氮素淋溶，微塑料添加量对氮淋溶无显著影响；在黄棕壤中添加秸秆主要通过影响淋溶液NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶量影响氮淋溶，微塑料添加量主要通过影响淋溶液NH₄⁺-N淋溶量影响氮淋溶。研究结果可为农田土壤微塑料污染风险的管控及减少土壤氮素的淋失提供依据。     

水氮耦合氧灌对温室辣椒土壤肥力及细菌群落的影响

为揭示水氮耦合氧灌对温室辣椒土壤肥力、细菌多样性及群落的影响,该研究设置施氮量(225和300 kg/hm2)、通气量(通气比率为15％和0)和灌水量(0.6和0.9倍作物-蒸发皿系数)3因素2水平试验,采用高通量测序等方法研究土壤细菌群落与土壤通气性指标、土壤肥力因子之间的关系.结果表明,低水量常氮氧灌和高水量常氮氧...     

灌水量对有机基质栽培黄瓜生长及氮素利用的影响

为提高有机基质栽培水分精细化管理水平,采用醋糟基质为黄瓜栽培基质,以‘碧玉2号’黄瓜为材料,在控制灌水量(T)分别为基质最大质量含水率的40%≤T1<55%、55%≤T2<70%、70%≤T3<85%和85%≤T4<100%的条件下,研究了不同灌溉水平处理对黄瓜植株生长、干物质积累、光合作用能力、产量、水分及氮素生产率的影响。结果表明:随着灌水量的增加黄瓜产量增加但水分利用效率下降,T4灌溉处理产量最高但其水分利用效率最低,T1处理水分利用效率最高但其产量最小;T2,T3和T4处理间叶片氮质量分数差异不显著,根系氮素质量分数间差异也不显著,T1处理果实氮素质量分数显著高于其他处理,而茎、叶氮素质量分数又显著低于其他处理,不同灌溉水平处理对有机基质栽培黄瓜氮素产量生产效率影响不显著。该文研究结果可为有机基质栽培的水分精确化管理提供技术支持和依据。     

长期大量施肥增加设施菜田土壤可溶性有机氮淋溶风险

可溶性有机氮比较活跃,在氮素转化和生态环境安全方面都有重要作用。该文研究了长期不同施肥处理（不施肥、施有机肥、传统施氮、优化施氮和秸秆还田）对设施菜田土壤矿质氮和可溶性有机氮含量及其在剖面累积的影响。结果表明,设施菜田土壤0～180 cm可溶性有机氮含量范围为29.1～88.9 mg/kg,占可溶性总氮的27%～50%;与不施肥处理相比,有机肥和氮肥的施用显著增加土壤可溶性有机氮的含量,并且随着化肥氮投入的增加可溶性有机氮含量也相应增加;其中,有机肥处理比不施肥处理可溶性有机氮在0～180 cm土层累积增加了1132 kg/hm2,传统施氮比单施有机肥处理累计增加了1505 kg/hm2,秸秆的施用显著降低土壤无机氮累积量,但是对可溶性有机氮没有影响。综上所述,可溶性有机氮是设施菜田氮素重要的损失形态,其对环境的影响值得关注。     

不同补水方式下砂壤土渗滤系统对硝态氮去除效果

在水资源短缺的北京地区利用再生水回补城市河湖,一方面对于水资源的可持续利用有着十分重要的作用,另一方面也可能带来地下水环境的潜在污染风险.该文采用100 cm砂壤土柱模拟(河湖岸底)土地渗滤系统,设置定水头淹水、交替淹水落干、定流速补水和侧向补水4种不同再生水回补方式,研究再生水中硝态氮(NO3-N)在土地渗滤系统中的去除效果和迁移转化规律.结果表明,当水力负荷在0.25~2.65 cm/d范围内时,渗滤系统对NO3-N的去除率随着水力负荷的增大而减小;侧向补水方式下渗滤系统对NO3-N的去除效果最优,平均去除率高达96.1%.在定水头淹水和侧向补水方式下,系统对NO3-N的去除主要发生在土柱的上部,而交替淹水落干和定流速补水条件下,土柱中下部对NO3-N也有一定的去除作用.渗滤系统对NO3-N的去除主要取决于系统内部微生物的分布情况,土层中的反硝化细菌数量越大,该土层对NO3-N的去除率就越高.当水温在15~32℃范围内变化时,定水头淹水和交替淹水落干补水方式下,系统对NO3-N的去除率与温度分别呈指数和幂函数关系.该研究表明土地渗滤系统可实现再生水的进一步净化处理,可为再生水安全回补河湖提供参考.