半干旱半湿润农田生态系统不可忽视的土壤氮库-土壤剖面中累积的硝态氮

为了有效利用氮肥，减少残留NO3^--N在土壤剖面中的累积，在位于半干旱半湿润地区的陕西岐山、杨凌、澄城和甘肃的定西，我们连续几年对不同试验处理条件下土壤剖面中残留NO3^--N的累积强度及其影响因子进行了系统研究。研究结果表明，在半干旱半湿润农田生态系统石灰性土壤剖面中累积着大量的残留NO3^--N。在所有测定土壤剖面中，NH4^4-N含量和累积量不仅在不同土层中差异不大，而且在不同生态系统和管理条件土壤剖面中的差异也不大，其含量变化在1～3μgN／g之间，累积量相当于14～42kg／hm^2，平均28kg／hm^2，显著小于残留NO3^--N。残留NO3^--N累积量平均占总矿质氮(NO3^--N NH4^ -N)累积量的75％以上，是土壤剖面中可浸取态矿质氮的主体。在岐山测定的129个土壤剖面中，O～100cm土层残留NO2^--N累积量小于50kg／hm^2的有26个，占20％，大干70kg／hm^2的有86个，占66．7％，大于100kg／hm^2的有47个，占36％，大干140kg／hm^2的有13个，占10％，每季作物吸氮量大约是70kg／hm^2，说明在目前施肥和生产水平下，有66．7％田块O～100cm土层中的残留NO3^--N最少与1季作物吸氮量相当；在杨凌、澄城、定西等地大部分试验小区(与当地一般施肥水平相当的小区)，甚至有些不施氮肥对照小区土壤剖面中残留的．NO3^--N与1季作物的吸氮量也基本一致。这些结果充分说明，在半干旱农田生态系统石灰性土壤剖面中残留累积的NO3^--N是不可忽视的有效氮库。因此，在估计土壤供氮水平和确定施氮量，或者在制定这一地区土壤供氮指标测定方法时，必须要充分考虑在一定土层土壤剖面中的残留NO3^--N。土壤剖面中的残留NO3^--N通过对流(Convection)和扩散(Diffusion)等途径，逐渐向深层移动，脱离根区。在杨陵灌溉试验站和蔬菜试验站的测定结果表明，O～1000cm土层累积的NO3^--N分别高达1295．6kg／hm^2和710．4kg／hm^2，O～600cm土层累积的NO3^--N分别为。706．1kg／hm2和435．1kg／hm^2。在200cm土层以下累积着大量NO3^--N。在以上观测的2个剖面中，200～400cm、400～600cm、600～800cm和800～1000cm各土层累积的NO3^--N数量显著大干0～200cm土层，说明在上层(特别是在耕层)以各种途径增加的NO3^--N，通过长期淋溶，完全有可能脱离根区，淋溶到1000cm以下土层。在不同试验区进行的所有试验结果均表明，与不施氮对照小区相比，施氮小区在作物收获时，土壤剖面中残留．NO3^--N累积量呈增加趋势，并随施氮量增加，残留累积量增加。在杨凌和澄城进行的长期定位试验表明，连续施用氮肥，特别是高量氮肥田块，土壤剖面中残留NO3^--N与不施氮对照之间的差异很大：在杨凌长达25a的长期定位试验中，NP处理O～120cm土层残留NO3^--N累积量(163．4kg／hm。)比不施肥对照(51．8kg／hm^2)增加111．6kg／hm^2，如果在施NP的基础上休闲，残留NO3^--N增加效果更加突出，比对照增加156．5kg／hm^2；试验还发现，在施NP的基础上，配施玉米秸秆，一定程度上能够降低残留NO3^--N累积量，并随秸秆用量增加，残留NO3^--N累积量下降；在澄城，连续4季作物施用氮肥后，从2个灌水处理平均结果看，与不施氮对照相比，在每季作物施氮量低(＜75kg／hm^2)时，不会发生NO3^--N残留累积，而当施氮量高于112．5kg／hm^2时，在O～120cm土层中残留NO3^--N累积量显著增加。在杨凌进行的2次大田试验表明，无论是在降雨丰富年份，还是在干旱年份，休闲都能够显著增加土壤剖面中NO3^--N的累积量，并且不管在任何采样时期，休闲小区100～120cm土层的NO3^--N含量均比复种玉米小区高，复种玉米能够减少残留NO3^--N在土壤剖面中的累积。由于地膜覆盖改变了土壤水热状况和生物性质，因而也必然影响土壤氮素转化过程，从而影响NO3^--N在土壤剖面中的累积。在定西进行的2a试验结果表明，如果在春小麦播种后全生育期覆膜，能够显著增加收获时土壤剖面中残留NO3^--N的累积：1999年，不施氮时，增加9.4kg／hm^2，施氮后，增加88．9kg／hm^2；2000年，不施氮时，增加17．9kg／hm^2，施氮后，增加39．9kg／hm^2；定西试验还表明作物生育前期覆膜，后期揭膜，有利于减少残留NO3^--N在土壤剖面中的累积。在作物生长后期，地膜覆盖处理耕层土壤水分条件较好，温度较高，有利于土壤有机氮的矿化。而在这一时期，小麦对NO3^--N的吸收能力减弱，需要量减小，因而在土壤剖面中易产生残留NO3^--N的大量累积。小麦收获后，值降水较多期，累积的NNO3^--N非常容易通过淋溶和反硝化损失，从这一角度考虑，在春小麦栽培中，不宜提倡全生育期地膜覆盖。     

农田厚不饱和层硝态氮分布特征初探

利用G eoprobe(r)钻机获取深层连续土样,研究农田厚不饱和层硝态氮分布特征,并评估农田施氮污染地下水的潜力。研究发现在渗透性中等的土壤中,硝态氮已经淋溶到15 m以下,厚不饱和层中硝态氮分布按含量高低可分为三个明显区段:根系吸收层中含量区、吸收层下高含量区和深层低含量区。其中根系吸收区下的硝态氮含量明显高于吸收区;深层的硝态氮含量虽然较低,但累积量可能超过根区的累积量。硝态氮的这些分布特点表明地下水水质已经受到了很大威胁。吸收层下硝态氮含量的起伏明显受土壤的质地影响;在较深土层中与土壤水分含量也有明显的相关性。     

不同施氮水平和杂草清除时间对氮肥利用及平衡的影响

以半湿润区中等肥力土垫旱耕人为土为供试土壤,在冬小麦不同生育期采集0~100 cm土层土壤样品、作物及杂草的样品,研究不同施肥及杂草处理对半湿润农田生态系统氮肥损失及氮素平衡的影响。试验结果表明,土壤中残留NO3--N累积量均随施氮量增加而增加;NH4 -N累积量随施氮量变化不显著,总矿质氮随施氮量的变化趋势与硝态氮基本一致;农田系统中杂草的存在,能在一定程度上增加土体残留矿质氮(Nmin)累积量,且在高施氮处理下影响较大;在全生育期不清除杂草(A)、越冬前清除杂草(B)、返青期清除杂草(C)和拔节期清除杂草(D)等杂草处理下,杂草吸氮量平均值分别为2.38、1.60、4.72和4.54 kg N/hm2,占农田植物地上部分(作物 杂草)总吸氮量的1.97%、1.38%、3.98%和3.76%,返青期杂草吸氮量最高,其值是越冬期杂草吸氮量的2.94倍;氮肥损失随施氮量增加而呈线性相关,考虑杂草时,相关系数R2=0.9802。不同杂草处理间氮素表观损失量为59.9~96.1 kg/hm2,不同施氮处理间表观损失量为32.9~128.0 kg/hm2;不同时期清除杂草对氮损失和氮肥利用率影响显著,而越冬期清除杂草的影响效果最大;本试验条件下,杂草的存在对氮素平衡影响不显著。     

不同施肥处理对作物产量及土壤中硝态氮累积的影响

通过4a定位试验研究了小麦-玉米轮作制度下不同施肥处理对作物产量及硝态氮(NO3--N)在土壤中累积和分布的影响。结果表明:长期大量施用氮肥,会造成土壤NO3--N的累积,且土体NO3--N的含量随施氮量的增加呈直线上升趋势;在土壤空间差异不显著的情况下,NO3--N在400cm土体中的分布呈一定的规律性,分别在60cm和200cm左右存在累积峰;配合施用磷肥、钾肥可以降低土壤剖面NO3--N的含量,尤其是钾肥可显著降低土壤上层NO3--N的含量,但作物无法吸收的NO3--N却有整体下移的趋势。提出华北山前平原高水肥投入地区NPK合理施用量为:N肥200kg/(hm2·a),P肥32.5kg/(hm2·a),K肥150kg/(hm2·a)。     

滴灌条件下施氮量对黄瓜-番茄种植体系中土体NO3--N淋洗的影响

为了解不同氮肥用量对土壤NO3--N淋洗的风险程度, 合理指导温棚蔬菜施肥和灌溉,2005～2006年在宁夏引黄灌区滴灌条件下,以轮作体系下的温棚黄瓜-番茄为研究对象,采用田间土壤溶液定位提取、田间试验与室内分析相结合的方法,设化肥施氮量150 kg/hm2(低氮)、300 kg/hm2(中氮)、450 kg/hm2(高氮1)、600 kg/hm2(高氮2)及有机肥和不施肥(CK)处理,研究滴灌条件下施氮量对土体中NO3--N淋洗的影响.结果表明:无论是低、中或高氮处理下,黄瓜-番茄轮作周期中,滴灌施肥对0～30 cm土壤溶液NO3--N含量变化的影响明显;在高氮处理下,由于番茄季较强的滴灌量,土体中NO3--N不断向下淋洗至90 cm土层;与CK处理相比,单施有机肥会造成的土壤NO3--N向深层淋洗.因此,提出每茬蔬菜推荐施氮量控制在300 kg/hm2左右为宜,在冬春茬后期4～6月份减少滴灌次数是减少土体NO3--N向下淋洗的措施.     

旱地矮化苹果园当季氮肥在土壤剖面的累积与淋溶效应

为研究旱地矮化苹果树当季肥料氮在土壤中的累积与淋溶效应,采用土钻采样法与¹⁵N同位素示踪技术,测定了6 a生晚熟矮化‘延长红’苹果园土壤剖面（0~300 cm）的氮素累积分布特征与当季氮肥残留。结果表明：土壤含水率与硝态氮含量变化表现出较强的一致性,不施肥CK、减氮施肥N400与常规施肥N800处理硝态氮在80~140 cm土层存在明显富集现象,其含量峰值分别为174.9、194.8 mg·kg^-1与211.1 mg·kg^-1。CK、N400与N800处理0~300 cm土壤剖面中,全氮累积量分别为10 927.3、13 734.8 kg·hm^-2与15 645.4 kg·hm^-2,硝态氮累积量分别为1 873.5、2 353.9 kg·hm^-2与2 892.7 kg·hm^-2,铵态氮累积量分别为12.2、42.6 kg·hm^-2与44.4 kg·hm^-2。N400和N800处理下果园土壤中各土层（0~300 cm）氮素来自当季氮肥的比例分别为0.10%~1.50%和0.18%~2.03%。当季氮肥在0~300 cm深度各土层均有残留且主要集中在0~140 cm土层;80~100 cm土层的全氮来自当季氮肥的比例（减氮施肥N400和常规施肥N800分别为1.50%与2.03%）显著高于其他土层。N400处理下TN-¹⁵N、NO^-₃-¹⁵N、NH⁺₄-¹⁵N的残留率分别为21.6%、19.2%、0.2%,N800处理分别为48.8%、39.3%、0.3%,土壤中氮的残留率随着施氮量的增加显著增加,且以硝态氮为主。100~300 cm土层中减氮施肥N400与常规施肥N800处理NO^-₃-¹⁵N残留率分别为8.5%与25.0%,当季氮肥淋溶出根区（0~80 cm）现象明显。最佳施肥量及施肥量对产量的影响在N400的基础上仍有待进一步研究确定。     

不同施氮量对土壤NO3－－N累积的影响

2个不同年限的施氮量试验和田间调查结果表明：施肥量对土壤NO3^-—N的累积影响非常大，对0m～2m土层NO3^-—N累积的影响尤为突出。0m～4m土壤剖面的NO3^-—N累积量随施氮量的增加而增加。蔬菜地70%以上NO3^-—N累积在1m～4m的土层中，1m以下累积的NO3^-—N很难被吸收而成为潜在的地下水污染源。作物吸氮量与化肥氮施用量呈非线性关系。超过正常施氮量，土壤NO3^-—N会大量累积。     

不同施氮量和施氮方式下田间氨挥发损失及其影响因素

为明确干旱、半干旱区农田氨挥发损失规律及其影响因素,采用通气法研究黄淮海平原地区河南封丘国家农业生态实验站冬小麦季不同施氮量与不同施氮方式下基、追肥施用后的土壤氨挥发损失情况,同时测定了表层土壤(0~5 cm)的NH+4-N浓度、pH值和温度等氨挥发影响因素的动态变化。结果表明:肥料氮素的氨挥发损失主要发生在施肥后的1周内。不同施氮方式下土壤氨挥发速率、氨挥发累积量及其占施氮量的比率均随施氮量的增大而增大。氮肥在土壤中的深度对氨挥发有显著影响,基肥时期除150 kg/hm2施N量外,氨挥发累积量沟施法明显大于传统施氮法;追肥期不同施氮量均为传统施氮法大于沟施法。传统施氮法在整个冬小麦季节氨挥发损失累积量占施N量的4.78%~6.72%,沟施法为4.31%~11.24%。相关分析显示,施肥后表层土壤NH+4-N浓度与氨挥发速率呈正相关关系,而pH值则与其呈负相关关系。另外,气温、降雨气候条件对氨挥发速率也有一定程度的影响。     

基施尿素对片麻岩新成土旱地谷子生长及土壤硝态氮时空分布的影响

本试验在片麻岩新成山地土壤上,设置0(CK)、N 120kg/hm2(N120)、N 225 kg/hm2(N225)、N 300kg/hm2(N300)4个施氮水平,布置田间微区试验,小区面积为10m2,研究了尿素不同施用量对旱地谷子生长及土壤硝态氮时空分布的影响。定位试验第二年的结果表明:在该试验条件下,N120处理谷子产量达到最高为4.76 kg/10m2,之后提高施肥量N225和N300处理的谷子产量并没有显著增加;从0~60 cm土壤剖面中硝态氮时空分布的差异可以看出:在施肥20 d后,N120、N225和N300处理NO3--N含量在0~40 cm土层显著增加,其中N225和N300处理NO3--N已经下移到40~60 cm土层。施肥80 d后,各施肥处理的硝态氮有一部分已经移出60 cm土层。到施肥96 d(谷子收获),N120、N225和N300处理比CK处理土壤剖面中NO3--N含量显著增加,且氮肥用量越高,土壤中NO3--N含量越高。     

不同种植方式和施肥对旱地春玉米土壤硝态氮残留的影响

覆膜种植技术已在旱作农区大面积推广,为了探明覆膜种植模式下科学合理的施肥水平,尽量减少土壤氮素残留与淋溶,采用田间定位试验,设全膜双垄沟播(F)、半膜平作(H)和裸地平作(O) 3种种植方式,配套优化施肥(OPT)、农民习惯施肥(FP)和不施肥(CK) 3种施肥水平,测定了春玉米各生育时期的土壤硝态氮含量,分析了不同处理的土壤硝态氮残留量、分布以及动态变化。结果表明:土壤中硝态氮残留累积量随着氮肥用量的增加而增加,0～200 cm土壤中硝态氮残留量最高可达428.3 kg·hm~(-2),OPT和FP处理的硝态氮平均累积量分别是CK的7.6和4.4倍;覆膜种植可以减少氮素残留,以全膜双垄沟播尤为明显;裸地平作下长期施氮容易出现硝态氮的残留,其主要残留在60～140 cm土层中,100 cm土层附近最高。两种覆膜种植方式下,随着玉米生育期的推进,0～200 cm土壤硝态氮含量逐渐降低,收获时土壤硝态氮残留量保持在较低水平,而在裸地平作下施氮后硝态氮含量始终维持在较高水平,收获期残留量高。因此,在OPT施肥水平下,配合全膜双垄沟播可以提高氮素利用效率,减少土壤硝态氮下层淋溶,降低因高施氮导致的土壤硝态氮累积。     

The fate of fertilizer N applied to cotton in relation to irrigation methods and N dosage in arid area

Quantitative information on the fate and efficiency of nitrogen (N) fertilizer applied to coarse textured calcareous soils in arid farming systems is scarce but, as systems intensify, is essential to support sustainable agronomic management decisions. A mesh house study was undertaken to trace the fate of N fertilizer applied to cotton (Gossypium hirsutum L. cv., Huiyuan701) growing on a reconstructed profile (0-100 cm) of a calcareous (>15% CaCO 3 ) sandy loam soil. Two irrigation methods (drip irrigation, DI; and furrow irrigation, FI) and four N application rates (0, 240, 360 and 480 kg/hm 2 , abbreviated as N 0 , N 240 , N 360 , and N 480 , respectively) were applied. 15 N-labelled urea fertilizer was applied in a split application. DI enhanced the biomass of whole plant and all parts of the plant, except for root; more fertilizer N was taken up and mostly stored in vegetative parts; N utilization efficiency (NUE) was significantly greater than in FI. N utilization efficiency (NUE) decreased from 52.59% in N 240 to 36.44% in N 480 . N residue in soil and plant N uptake increased with increased N dosage, but recovery rate decreased consistently both in DI and FI. Plant N uptake and soil N residue were greater in DI than in FI. N residue mainly stayed within 0-40 cm depth in DI but within 40-80 cm depth in FI. FI showed 17.89% of N leached out, but no N leaching occurred in DI. N recovery rate in the soil-plant system was 75.82% in DI, which was markedly greater than the 55.97% in FI. DI exhibited greater NUE, greater residual N in the soil profile and therefore greater N recovery rate than in FI; also, N distribution in soil profile shallowed in DI, resulting in a reduced risk of N leaching compared to FI; and enhanced shoot growth and reduced root growth in DI is beneficial for more economic yield formation. Compared to furrow irrigation, drip irrigation is an irrigation method where N movement favors the prevention of N from being lost in the plant-soil system and benefits a more efficient use of N.     

盐碱地不同施氮量对土壤微生物区系与食葵产量的影响

在内蒙古河套灌区盐碱食葵田进行大田试验,以不施氮肥为对照(CK),设置了75 kg·hm~(-2)(N1)、150kg·hm~(-2)(N2)、225 kg·hm~(-2)(N3)、300 kg·hm~(-2)(N4)、375 kg·hm~(-2)(N5)五个氮肥施用水平,研究了不同氮肥施用量对土壤微生物区系和食葵产量的影响。结果表明:(1)盐碱地施用氮肥可提高土壤微生物数量和细菌优势菌菌群多样性,各处理0~20 cm土层根区土壤微生物数量大小顺序为N4N3N5N2N1CK,各施肥处理较CK差异极显著(P0.01);(2)盐碱地施用氮肥可促进食葵生长发育,提高产量,随氮肥施用量由低到高,食葵长势和干物质积累呈逐渐增加趋势,产量与施氮量呈抛物线型关系,各处理产量分别较CK提高0.06%、36.27%、61.95%、105.36%和85.03%;(3)适量施氮可抑制土壤积盐,食葵收获后,各处理积盐量大小顺序为N2CKN5N3N1N4;(4)土壤微生物的数量和优势菌菌群数与氮肥施用量、食葵根干重呈正相关关系,与土壤含盐量和积盐量呈负相关关系。综合试验结果,内蒙古河套灌区中度盐碱地食葵生产中氮肥适宜施用量为300 kg·hm~(-2)。     

集雨栽培冬小麦田土壤水分和矿质氮

在半湿润易旱地区的关中红油土上,研究了垄上覆膜集雨栽培措施对冬小麦(Triticumaestivum)田土壤水分和矿质氮的影响。结果表明覆膜有一定的蓄水保墒效果,冬小麦返青期,0～40cm土壤贮水量覆膜处理比不覆膜处理平均多7.7mm;覆膜能使冬小麦在生长后期更有效地利用土壤深层贮水,在小麦成熟期,100～200cm土壤贮水量覆膜处理比未覆膜处理少23.8mm。覆膜有利于作物对氮肥的吸收利用,氮肥用量相同的处理,覆膜条件下的硝态氮浓度和矿质氮累积量低于不覆膜处理;施氮也可以明显增加土壤剖面中的硝态氮含量和矿质氮累积量。     

水氮耦合对油菜生长及氮肥利用效率的影响

在油菜种植主产区,定量研究了不同水分管理和氮素施入对油菜生长和氮肥利用的影响,为油菜高产高效生产科学施肥提供理论依据。于2015—2017年度在重庆西南大学日光温室开展油菜水肥耦合效应盆栽试验,比较高水W1(90%田间持水量)、中水W2(70%田间持水量)、低水W3(50%田间持水量)三个水分梯度和高氮N1(150%常规施氮量)、中氮N2(100%常规施氮量)、低氮N3(50%常规施氮量)三个氮肥水平共9个处理对油菜产量、生长性状、氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:油菜株高、茎粗、叶片数、有效分枝数对水分因素不敏感,主要受氮素影响。本试验中当土壤含水量达到田间最大持水量的90%,施氮量才对根系形态特征指标、根系干物质量产生影响。水氮因素对土壤的全氮含量影响不显著,主要影响作物的全氮含量,作物氮含量随着施氮量的增加而增加,随着土壤含水量的增加则呈下降趋势;油菜产量在不同施氮水平下差异不显著,随着土壤含水量的增加呈增加趋势。氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率均随着施氮量的减少而增加,同一施氮水平下随着土壤含水量的增加而增加。综合考虑,本研究中最优水氮组合为W1N3,即灌水水平控制在田间持水量的90%、施氮量为0.12 g·kg~(-1)。     

A spatial-explicit dynamic vegetation model that couples carbon,water,and nitrogen processes for arid and semiarid ecosystems

Arid and semiarid ecosystems,or dryland,are important to global biogeochemical cycles.Dryland's community structure and vegetation dynamics as well as biogeochemical cycles are sensitive to changes in climate and atmospheric composition.Vegetation dynamic models has been applied in global change studies,but the complex interactions among the carbon(C),water,and nitrogen(N) cycles have not been adequately addressed in the current models.In this study,a process-based vegetation dynamic model was developed to study the responses of dryland ecosystems to environmental changes,emphasizing on the interactions among the C,water,and N processes.To address the interactions between the C and water processes,it not only considers the effects of annual precipitation on vegetation distribution and soil moisture on organic matter(SOM) decomposition,but also explicitly models root competition for water and the water compensation processes.To address the interactions between C and N processes,it models the soil inorganic mater processes,such as N mineralization/immobilization,denitrification/nitrification,and N leaching,as well as the root competition for soil N.The model was parameterized for major plant functional types and evaluated against field observations.     

浑善达克沙地不同植被下的土壤水分状况

浑善达克沙地的中东段阳坡近裸的流动风沙土 0 - 1 0cm土层整个生长季内平均含水量较低、波动也比较大 ,而在 1 0cm以下则基本稳定在 3%左右 ,尤其是深层。丘间低地草本群落下的土壤湿度随深度增加变化较大 ,2 0cm以上土层含量较高 ,40 - 5 0cm土层的含水量最低 ,波动也剧烈 ,90cm以下达裸沙含水量水平。阴坡灌丛下 ,最低土壤含水量出现在 70 -90cm土层 ,深层土壤含水量长期稳定在 1 .5 %左右。这说明植物的生长使根层土壤含水量下降 ,而且不同植物利用水的土层及利用土壤水的量不同。这可能是引起流动风沙土向固定风沙土转变过程中地表植被演替及决定地区顶级群落的主要原因。在干旱半干旱地区 ,植被影响着降水在土层中的分布及地表的蒸散条件 ,使土壤有效水向浅层分配。而降水在土壤不同深度的分配及入渗深度 ,决定着地表植被的生活型 ,从而影响地表植被的演替方向及顶级类型。需水量较大的灌丛在沙丘阴坡能形成稳定的群落 ,是由于沙丘为植物避免干旱胁迫 ,延长在干旱季节的生存时间创造了条件 ,因此 ,沙丘是沙地的重要环境资源 ,尤其是高大沙丘 ,在这类地区的防风固沙中具有重要的作用。     

灌溉条件下包气带黄土层中NO-3-N的深部运移

通过渭北黄土塬地区NO3--N的原位运移试验,测定了10 m范围内黄土超根层中NO3--N浓度随时间的变化,对NO3--N和土壤含水量的运移通量及运移速率进行了定量分析。结果表明:微孔隙渗流的水分运移速率为44~65 mm/d,优先流的运移速率可达450 mm/d以上;NO3--N在施肥灌溉及作物吸收等因素的综合影响下形成积累峰值带,并向下运移,其平均运移速率为56.3 mm/d;在作物生长缓慢的冬季大定额灌溉条件下,施入农田的尿素并不能被作物完全吸收,上层土壤吸附的NO3--N会被大量淋洗,50%以上的NO3--N随入渗水流运移到作物根层以下,成为深层土壤和地下水的NO3--N污染来源。     

PAM与SAP交并施用对旱区坡耕地氮素淋溶的影响

通过在旱区坡耕地上模拟降雨试验,研究在降雨强度40 mm·h^-1和历时为3 h的条件下,7种线性水溶性高分子聚合物（PAM）和新型节水保水材料（SAP）交并施用方式对径流和氮素淋溶的影响。结果表明：与对照处理（不施用PAM和SAP）相比较,施加PAM和SAP有效减少了径流量和氮素淋溶量,减少的地表径流量达93.29%,相应地降低水中总氮淋溶量达25.58%,保水作用SAP强于PAM;同时,减少的土壤侵蚀量达91.85%,相应地降低泥沙中总氮淋溶量达37.96%;由降雨后土壤剖面养分分布可知,0~15 cm深度土壤的含氮量比对照组高50.24%。说明施加PAM和SAP增加了根系层的持水和保肥能力,降低了土壤养分随水的深层渗漏,且保土作用PAM强于SAP。在坡耕地施加PAM和SAP不但可以减少水土流失,而且能降低土壤氮素的流失,防止肥料对地下水的污染。     

缺氮胁迫阶段及施氮时期对油用亚麻干物质及氮素积累的影响

通过砂培及土培试验,分别以6个氮素供缺阶段处理和6个氮肥基追比例处理,探讨了缺氮阶段及施氮时期对亚麻干物质及氮素积累、籽粒产量的影响。结果表明,和全生育期正常供氮(CK)相比,播种～枞形期缺氮(T_1)造成的干物质积累抑制随枞形期后的持续复氮而渐次降低,且茎、叶干物质积累量随复氮而终末产生了等量补偿,而枞形期～现蕾期(T_2)、现蕾期～盛花期(T_3)、盛花期～成熟期(T_4)、现蕾期～成熟期(T_5)4个时段的氮胁迫造成的器官干物质积累量降低,终末仍为不足补偿;胁迫阶段(T_1～T_5)的籽粒产量分别较对照降低了18.02%、26.54%、35.06%、38.83%、48.00%。保证生殖生长阶段的氮素营养供给可避免35%～50%左右的减产损失。0.2 g·kg~(-1)施用的氮肥,基肥比重占2/3以上时不利于氮素营养状况的改善及植株的生长,基肥施用量≤1/2、剩余肥料于枞形期或现蕾期一次或分两次施入,可使植株的氮素及干物质积累总量分别增加10.71%～37.50%和9.34%～22.02%;1/6基肥+1/3枞形期追肥+1/2现蕾期追肥的方式,较其他施肥方式(100%基肥、2/3基肥+1/3现蕾期追肥、1/2基肥+1/2现蕾期追肥、1/6基肥+5/6枞形期追肥)的氮素积累量、植株干物质量、籽粒产量分别提高7.17%～37.50%、7.89%～22.02%、9.59%～26.71%。综上,盛花期～成熟期缺氮对植株的干物质积累及产量抑制敏感程度最高,现蕾期前后追肥具有显著的补偿效应;基肥施用量≤1/3、剩余肥料于枞形期(或分茎期)、现蕾期分两次施入,并使现蕾期追肥占1/2左右,是符合油用亚麻需求特性的氮肥运筹方式。