土壤硝态氮淋溶及氮素利用研究进展

农业生产中氮肥的不科学施用,在一定程度上造成环境污染,而硝态氮淋溶则是水体环境质量恶化的重要影响因素,也成为氮素损失研究中的热点问题。本文综述了近年来在硝态氮淋溶方面的研究进展,提出氮肥施用量多寡以及土壤灌溉和降雨是导致硝态氮淋溶的重要因素;总结了提高氮素利用率的措施,包括根据土壤质地和矿物组成调整氮肥施用,有机无机肥料配合施用,大量元素与中微量元素平衡使用,施肥技术与高产栽培技术相结合,田间水分科学管理,脲酶抑制剂和硝化抑制剂的合理添加以及新型高效缓控释肥料的施用等,同时这些措施也是减少土壤硝态氮淋溶的有效途径。     

硝化抑制剂对不同氮肥运筹下棉田土壤及棉株功能叶片氮素积累的影响

 通过在棉田中施用硝化抑制剂双氰胺（DCD）实现棉花增铵营养的途径,来改变传统棉田氮肥运筹途径和营养状况,同时考察了由此导致的棉田土壤和棉株功能叶片中氮素变化动态。结果表明：2％DCD的施用促进了棉株对氨基态氮的吸收而抑制棉株对硝态氮的吸收;同时也减少了棉田土壤中残留全氮含量、维持了土壤较高的氨基态氮含量,提高了氮肥吸收利用效率、节约了氮肥资源。进一步表明棉田中施用增铵营养在生理和生态上具有重要的意义。     

不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响

为减少氮肥施用量,提高氮肥利用效率。添加氮素抑制剂是提高小麦氮肥利用率的有效途径之一。采用大田试验,在减氮10%的条件下,添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)对小麦产量、土壤肥料、植株氮磷钾含量的影响。结果表明：与100%尿素对照相比,DCD、DMPP、NBPT和HQ氮肥抑制剂均增加了小麦产量和氮肥利用率,其中DMPP处理的小麦产量达到了显著水平(P<0.05),且均增加了土壤pH,降低了土壤有效磷含量,对土壤有机质和速效钾影响不大,其中硝化抑制剂DCD、DMPP增加了土壤碱解氮含量,脲酶抑制剂NBPT和HQ降低了土壤碱解氮含量,DMPP和HQ增加了小麦植株氮、磷含量,DCD和NBPT降低了小麦植株氮、磷含量,4个氮肥抑制剂均降低了小麦植株钾含量。总之,DMPP和HQ的减肥增效效果最理想,能够有效增加小麦产量,促进小麦对氮素的吸收利用,提高氮素利用效率,缓解土壤酸化。     

秸秆还田对冬小麦农田土壤无机氮和土壤脲酶的影响

为研究秸秆还田对冬小麦农田土壤无机氮和土壤脲酶的影响,2006-2007年小麦生长季在河南省滑县进行了田间小区定位试验。结果表明,冬小麦生长后期,10～30 cm土层,秸秆还田处理土壤硝态氮含量低于秸秆未还田的处理,秸秆还田有利于冬小麦对土壤硝态氮的吸收和利用。秸秆还田影响了土壤铵态氮的分布,提高了土壤铵态氮含量。冬小麦生长前期和成熟期,秸秆还田处理土壤脲酶活性较高,生产管理中应减少氮肥施用;进入抽穗期和灌浆期,秸秆还田处理土壤脲酶活性较低,应增加氮肥施用。     

氮肥对镉污染土壤镉氮含量变化的影响研究

为了探讨氮肥种类和用量对土壤无机氮及土壤有效态镉含量的影响,采用恒温培养的方法,研究不同尿素用量及硫酸铵、硝酸钙、控释尿素和双氰胺（硝化抑制剂,简称DCD）对土壤镉氮含量变化的影响差异。结果表明,高施氮量的尿素处理具有较高的铵态氮和硝态氮含量。DCD能明显抑制硫酸铵的硝化作用。控释尿素通过自身包膜的作用,减缓了尿素向铵态氮和硝态氮转化的趋势。氮素施入土壤后,在微生物的作用下,会发生水解反应和硝化反应,使土壤pH发生变化,从而使土壤中有效态镉含量升高或降低。     

中国氮肥管理利用问题研究获重大突破

氮肥的施用在农业生产和产量增加上有重要作用，但过度使用氮肥可能对环境造成的恶劣影响，可能会污染空气，土壤和水体。中国农业大学张福锁教授和巨晓棠教授领导的课题组从90年代开始就关注化肥与环境的问题。他们以华北平原为核心建立了多学科结合的水氮综合研究基地，发现华北乃至北方旱作土壤具有很强的总硝化和总矿化能力，导致土壤极易累积硝态氮，硝态氮淋洗是氮素重要损失途径。     

双氰胺对马铃薯农田土壤全氮及N_(min)含量的影响

通过田间试验,研究双氰胺(DCD)对块茎类蔬菜马铃薯各个生长时期农田土壤全氮含量、Nmin的影响。试验种肥采用4个不同处理:铵态氮肥+过磷酸钙+双氰胺、铵态氮肥+过磷酸钙、硝态氮肥+过磷酸钙、过磷酸钙。采用比色法测定不同生育期马铃薯根系土壤全氮含量。结果表明:加入双氰胺后,土壤中全氮含量均显著提高(P0.05),说明双氰胺起到了抑制硝化的作用;与铵态氮肥相比,施用相同数量的硝态氮肥,土壤中Nmin的含量较大,这意味着马铃薯可能吸收较多的铵态氮,或在此试验田条件下,使用铵态氮肥的损失较大;由于硝态氮肥增产效果最好,而且铵态氮肥中添加双氰胺未引起马铃薯产量显著提高,所以施用硝态氮肥,土壤中Nmin的含量较高可能是铵态氮肥损失较大的原因所致,而非马铃薯吸收较多的铵态氮的缘故。     

脲甲醛对冬小麦产量及土壤中硝态氮分布的影响

为研究我国华北地区小麦一次性施肥的氮肥利用率问题,设置两种氮肥(脲甲醛和尿素)的不同配比进行田间应用效果对比试验,测定及计算小麦产量、氮肥利用率及土壤中硝态氮残留量。结果表明:随脲甲醛比例升高,冬小麦产量升高,含70%脲甲醛肥料处理(UF3)的产量比不施肥处理(CK)增加37.0%,比100%尿素处理(CCF)增加11.4%。含70%脲甲醛与100%尿素处理相比,子粒吸氮量占总吸氮量比例、氮肥农学效率和氮肥偏生产力分别增加11.8%、44.7%、9.1%。70%脲甲醛处理在小麦整个生育期平缓释放养分,土壤中硝态氮含量稳定、残留量低,淋溶风险较100%尿素处理降低。以脲甲醛掺混30%尿素进行一次性施肥既可增加小麦产量,又能减少硝态氮的淋溶。     

氮肥用量对日光温室黄瓜和土壤硝态氮含量的影响

以日光温室黄瓜为供试材料,系统研究了氮肥用量(225,450,675和900 kg/hm2)对黄瓜生长发育及其果实和不同土层土壤硝态氮含量的动态变化.结果表明:增加氮肥的用量能促进黄瓜的生长发育、提高黄瓜产量;但当氮肥用量超过675 kg/hm2时增产效果不明显,甚至导致减产;氮肥用量与土壤和黄瓜果实中硝态氮的含量呈极显著正相关,在黄瓜的整个生育期内,土壤中硝态氮的含量呈现先降低后升高的变化趋势,而黄瓜果实中硝态氮含量先升高在后期逐渐降低.     

施肥对甜菜生长季中黑土氮素时空变异特征效应

为揭示施肥对甜菜生长季节黑土氮形态动态变化规律,采用不同施肥处理研究甜菜生长季（5—9 月）东北黑土0~90 cm无机氮（铵态氮和硝态氮）和有机氮各组分（酸解总氮、氨态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知态氮及非酸解态氮）时空动态变异特征。结果表明,施肥处理在甜菜生育前期（5—7 月）对铵态氮和硝态氮时空变化有显著影响。土壤硝态氮主要分布在0~50 cm 且含量高于铵态氮,相比无肥有作物对照(CK2),施氮肥处理在甜菜幼苗期增加了土壤0~30 cm铵态氮和硝态氮含量,同时增加块根糖分增长期（7 月）土壤0~70 cm硝态氮的消耗。与不施氮相比,施氮肥可以增加0~30 cm土壤酸解总氮、氨态氮和氨基酸态氮的含量。土壤酸解总氮、氨态氮和氨基酸态氮含量在0~90 cm呈明显递减的空间梯度变化,但施氮肥处理可以平衡0~50 cm土壤氨基酸含量;土壤氨态氮随着甜菜生育时期进行呈先增加后下降的变化规律;土壤氨基糖态氮含量时空变化不显著;土壤未知态氮含量随时间变化与氨态氮、氨基糖态氮和氨基酸态氮含量变化趋势相反;施氮肥处理(N120)和无作物对照(CK1)土壤非酸解态氮在甜菜生长后期（7—9 月）均出现深层残留。有机氮各组分含量（除氨基糖态氮和氨基酸态氮外）随甜菜生育进程遵循三次曲线方程的分布规律;甜菜生长过程中,土壤酸解有机氮组分中的氨态氮和氨基酸态氮为无机氮主要贡献者。     

脲酶硝化双抑制剂缓释肥对土壤养分含量及土壤酶活性的影响

为研究氮肥合理运筹及黄瓜高产高效优质安全生产问题,采用土培试验研究自制黄瓜专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥（CSRF1 和CSRF2）对土壤氮磷钾含量、土壤酶活性及黄瓜产量、氮磷钾养分含量的影响。结果显示：与普通复合肥相比,2 种专用缓释肥降低了土壤脲酶活性,分别较其他处理降低了8.15%~40.1%;土壤过氧化氢酶活性比其他处理分别增加了14.3%~135.7%;土壤磷酸酶活性和蔗糖酶活性也较其他施肥处理增加了16.6%~29.9%和24.6%~61.5%;土壤有机质含量比其他处理增加了1.98%~26.06%。2 种专用脲酶硝化双抑制剂缓释肥（CSRF1 和CSRF2）显著提高了黄瓜产量（果实干物质量）,分别较普通复合肥(OCF)、商品缓释肥(MSRF)和黄瓜专用肥(CCF)处理分别增加了59.1%、30.3%、33.8%(CSRF1)和46.2%、19.7%、22.9%(CSRF2),且黄瓜产量在各处理之间的差异达到显著水平。2 种专用缓释肥（CSRF1 和CSRF2）在脲酶硝化双抑制剂的作用下,延缓了肥料中氮素养分的释放,增加黄瓜植株对氮磷钾养分的吸收。     

小麦/玉米轮作模式下氮肥运筹对土壤氮素残留及下茬作物的影响

为明确不同类型土壤小麦/玉米轮作模式下土壤氮素残留对后茬作物的影响,本研究在砂壤土和砂姜黑土2种土壤条件下,分别对小麦/玉米季氮肥运筹对土壤氮素残留及其对下茬作物的影响展开研究。研究结果表明：施用氮肥提高产量的同时,提高了小麦、玉米收获后土壤氮素残留量。随着追氮后移,土壤氮素残留量提高,特别是提高了残留氮素在上层土壤中的分配比例。在后季作物不施用氮肥的情况,前茬作物残留氮素对后季小麦、玉米的产量及其构成因素有一定的促进作用;但是在后季作物正常施用氮肥的情况下,前季作物残留氮素的影响不显著。不同类型土壤间比较发现,砂姜黑土试验地的氮素残留量大于砂壤土,且上层土壤残留比例较高。在后茬作物不追氮素的情况下,砂姜黑土种植作物产量下降幅度较小,高于砂壤土;在后茬作物追氮的情况下,砂壤土产量提高幅度显著高于砂姜黑土。可见,在本试验条件下小麦/玉米季土壤残留氮素对下茬作物有一定促进作用,但随着下茬作物氮肥用量的增加这种增产效应不再明显。黏性土壤的保肥能力更强,但是对施入氮肥的敏感性较低。     

土壤肥力和灌水组合对小麦植株-土壤系统氮素平衡的影响

采用15N示踪技术，在池栽群体条件下，研究了三种土壤肥力和两种灌水量组合对冬小麦生产系统氮素平衡的影响，结果表明：（1）不同处理氮肥的当季吸收利用率变化在39.08%~53.08%，土壤残留率在21.80%~33.59%之间，损失率变化幅度为18.81%~34.62%，植株吸收积累氮素中的29.88%~47.55%来自肥料；证明，采用不同土壤肥力和灌水量组合来调控小麦生产系统的氮素平衡具有较大的空间。（2）随土壤肥力的提高，植株吸收的总氮和土壤氮量显著增加，但营养体滞留量增加，向子粒的分配比例减少；而对肥料氮的吸收量则表现为中肥>高肥>低肥；氮肥损失率表现为低肥>高肥>中肥，残留率无明显变化，说明土壤肥力达到本实验的中等水平后再继续提高，会给肥料氮的吸收利用带来不利影响，但可有效降低对肥料氮的依赖。（3）增加灌水量在不同土壤肥力条件下均可促进对总氮的吸收量，但对土壤氮吸收的促进作用远高于肥料氮，同时也提高了肥料氮的损失率、降低了土壤残留率和向子粒的分配率。（4）提高土壤肥力和增加灌水量均可提高小麦的经济产量、生物产量和土壤A值，降低收获指数；子粒蛋白质含量随肥力的提高而增加，随灌水的增加而下降。     

土壤氮素矿化及其对烤烟品质的影响研究进展

在所有必需营养元素中,氮素是对烤烟产量和品质影响最大、最敏感的元素。在烟草生产中,维持烟株生长发育和形成优良品质的氮素来源,不仅仅是人为施入的肥料氮,土壤矿化氮在烤烟氮素营养中也占有重要地位。关于土壤矿化氮对蔬菜和粮食作物生产的贡献已有较多研究,但对烤烟产量和质量影响的研究尚不多见。针对此问题,本文综述了土壤氮素矿化的影响因素和研究方法,分析了土壤矿化氮对烤烟氮素累积分配和烟叶烟碱含量的影响,并在文章最后,对未来的研究方向作了展望。     

抑制剂NAM对盐渍土壤玉米产量和氮肥农学利用效率的影响

为了提高盐碱土壤中氮肥的利用率,降低硝化作用,减少氮素营养的流失,采用田间小区试验,试验处理设置为:不施肥为对照、常规施肥、常规施肥+NAM(长效复合肥添加剂)、常规施肥80％+NAM,研究了不同处理盐渍土壤养分离子及玉米产量的变化.结果表明,与常规施肥比较,常规施肥+NAM处理可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质...     

新型聚氨酸增效剂对蔬菜生长和产量的影响

为提高肥料利用率、保护农田生态环境,采用田间试验方法,研究聚氨酸增效剂对蔬菜生长和产量的影响。结果表明,与传统施肥相比,聚氨酸增效剂可使茄子株高、叶宽和产量分别增加5.6%~11.1%,7.1%~14.3%与3.1%~11.8%;使甘蓝株高、叶宽和产量分别增加6.2%~13.4%,9.1%~12.7%与2.5%~5.8%。试验还表明,当蔬菜的生长期在2个月内,以复合肥+尿素+2‰聚氨酸增效剂处理能获得更高的产量;当蔬菜的生长期超过2个月,推荐复合肥+尿素+2‰（3‰或4‰）聚氨酸增效剂+7‰NAM长效剂处理,具有较大的增产潜力。甘蓝收获后,聚氨酸增效剂对土壤有机质变化影响不大,对土壤碱解氮和速效磷的吸收有一定的促进作用,对速效钾影响不明显,但同时添加NAM长效剂能延长养分供应时间。聚氨酸与NAM处理对土壤电导率影响不明显,不会引起土壤盐渍化等环境问题,宜在农业中推广应用。     

不同氮肥运筹模式对冬小麦籽粒产量品质和氮肥利用率的影响

在高肥力条件下,研究了不同氮肥运筹模式对冬小麦籽粒产量、品质、氮肥利用率和土壤中硝态氮累积量的影响。结果表明,在本试验条件下,施用氮肥对籽粒产量、籽粒蛋白质含量和湿面筋含量无显著影响,而作为籽粒蛋白质质量指标的沉淀值、面团形成时间和面团稳定时间均明显改善。与分次施用（50%作底肥,50%作追肥）比较,拔节     

多雨地区烤烟对基肥和追肥氮的利用率

2007年在湖南浏阳烟草研究所采用大田随机区组试验,以烟草品种K326为材料,运用15N同位素示踪技术研究了多雨地区烤烟不同生育期对基肥和追肥中氮素的利用率。结果表明,烤烟在伸根期和旺长期以吸收肥料氮为主,成熟期以吸收土壤氮为主。在相同施氮量条件下随追肥比例增大,烤烟对基肥氮的吸收量减少,对追肥氮的吸收量增加,对基肥的利用率升高,对追肥的利用率降低,但各生育期烤烟对追肥的利用率都显著高于基肥。随追肥比例增大,烟叶采收结束后基肥氮在土壤中的残留量降低,追肥氮的残留量增加,但肥料氮的总残留量和损失量减少。因此,适当增大追肥比例可以提高多雨地区烤烟氮肥利用率。     

有机肥替代化肥对土壤肥力及番茄产量和品质的影响

为研究如何通过减少化肥施用量达到合理施肥的问题,通过田间试验,研究不同量有机肥替代化肥对土壤肥力及番茄产量和品质的影响。结果表明,以有机肥替代化肥能显著提高番茄叶片的叶绿素相对含量和叶片氮素含量,促进番茄的生长。随着有机肥替代化肥量的增加,0~20 cm土壤有机质得到明显提升,从26.02 g/kg提升到33.77 g/kg,增幅为30%;硝态氮含量从100%化肥处理的143.68 mg/kg降到100%有机肥处理的116.47 mg/kg;速效钾的含量随着有机肥替代化肥量的增加呈递减的趋势。番茄中的硝酸盐含量与氮素化肥的施用量呈正相关,随着有机肥替代化肥量的增加,果实的硝酸盐含量降低;试验各处理对番茄的Vc没有显著影响。从产量数据看,各处理之间没有显著差异,其中有机肥替代60%化肥的产量最高,因此有机肥替代化肥具有促进植物生长、提高产量的效果。