河北平原区农田土壤硝态氮分布规律及影响因素分析

在河北省平原区开展小麦-玉米轮作区农田硝态氮田间试验,采用雷磁计测定土壤剖面硝态氮含量,并分析降雨、土壤性质及微生物等影响因素。试验结果表明:常规施肥条件下,氮肥的当季利用率较低,残留率为27.5%。施肥灌溉后土壤硝态氮的分布呈现双峰形式,分别出现在55～70cm土层和150～170cm土层。小峰值出现在土壤剖面上层,硝态氮平均含量为47.75mg/kg;大峰值出现在土壤剖面下层,平均含量为93.72mg/kg。大峰值约是小峰值的2倍,且含量随时间、土层深度变化较大。不合理的灌溉方式使硝态氮深层淋失现象明显,根层以下土壤剖面硝态氮含量占氮肥总量的85%,对地下水环境构成极大威胁。     

农田土壤中土壤水渗漏与硝态氮淋失的模拟研究

应用HYDRUS-1D模型对黄淮海平原的主要土壤(黄潮土和风沙土)中水分与硝态氮的垂直运移规律进行了模拟分析。对模型参数的敏感性分析表明:饱和水力传导度是最敏感的参数,饱和含水量的敏感性次之。数值模拟结果表明:该地区在传统水氮管理制度下,土壤水渗漏和硝态氮淋失非常严重;全耕作年风沙土的土壤水渗漏大于黄潮土,分别为34.3cm和22.7cm,占灌水量的42.1%和74.6%;风沙土的硝态氮淋失大于黄潮土,分别为108.0kg/hm和76.6kg/hm,占总输入氮量的25.3%、14.3%。     

灌溉土壤硝态氮运移与土壤湿度的关系

经室内地中渗透仪实验观测和对自然界一些现象的分析证实，灌溉土壤硝态氮的运移与土壤湿度有良好的相关关系。据此提出了提高灌溉土壤氮素利用率和减轻硝态氮对底土及地下水污染的措施。     

不同灌水模式对土壤水分和硝态氮分布的影响

通过2年带防雨棚微区试验研究了传统灌水施肥与水肥异区交替灌水施肥对土壤中水分和硝态氮分布的影响。结果表明:土壤水分和硝态氮分布与灌水方式和灌水量有关。无论灌水量高低,第1次灌水后,水肥异区的施肥沟与灌水沟在0~60 cm土层土壤水分和硝态氮含量存在差异。第2次灌水后,施肥沟与灌水沟之间土壤水分含量的差异会随灌水量增加而缩小,而二沟之间0~60 cm土层中硝态氮含量的差异则随灌水量的增加而增加。同时,土壤中表层及亚表层硝态氮含量随灌水量的增加而增加。考虑到减少水分的深层渗漏和提高肥料的有效性,在交替灌水时必须控制灌水量,建议灌水量在450~600 m3/hm2为佳。     

负压灌溉下土壤水分运移特性及氮素分布规律研究

[目的]揭示负压水肥一体化灌溉对红壤水分及氮素运移特征的影响。[方法]配置6种不同质量浓度硝酸铵溶液(0、10、15、20、25、30mg/L),设置无压(负水头高度为0)和负压(1/2极限负水头高度)2个水平进行红壤入渗试验,分析了其入渗特性及氮素分布规律。[结果]硝酸铵溶液促进水分入渗,无压和负压状态下,入渗溶液质量浓度为25mg/L和15mg/L时水平与垂直方向湿润锋运移均达到最大,与相应CK相比累积入渗量最大分别增长2.69倍和3.00倍,平均入渗率分别增长2.38倍和2.18倍;土壤硝态氮和铵态氮量显著增加(p<0.05),与相应CK相比无压和负压状态下硝态氮量最大分别增长8.05倍和7.75倍,铵态氮量最大分别增长13.37倍和10.42倍。停渗时刻,同一质量浓度入渗溶液无压状态下水平与垂直方向湿润锋运移距离、累积入渗量均显著高于负压状态,各处理最大分别高出2.01、2.148和4.69倍;距出水点相同的距离,无压状态下土壤含水率、硝态氮和铵态氮量均高于负压状态。[结论]负压灌溉显著缩短水平与垂直方向湿润锋运移距离,降低土壤累积入渗量、含水率、硝态氮和铵态氮量。2种入渗条件下,土壤硝态氮量随入渗距离增加而增加,而土壤铵态氮量随入渗距离增加则呈下降趋势。     

干旱区降解地膜覆盖农田硝态氮迁移与利用特征研究

为解决塑料地膜覆盖及撒施氮肥中农膜残留严重和氮肥利用率低的问题,明确干旱区降解地膜覆盖与不同施氮量条件下农田氮肥的利用特征,在内蒙古河套灌区乌兰布和农场连续2年进行了不同地膜覆盖及不同施氮量试验。设置了降解地膜覆盖农田不施氮(BM0,0 kg/hm~2),基肥施氮量均为56 kg/hm~2下低氮(BM1,160 kg/hm~2)、中氮(BM2,220 kg/hm~2)和高氮(BM3,280 kg/hm~2) 4个施氮水平,同时设置了塑料地膜覆盖高氮(PM3)和无膜覆盖高氮(NM3) 2个对照,共6个处理,研究了不同地膜覆盖及不同施氮量对氮素在土壤中的分布、累积、渗漏及利用效率的影响。结果表明:0～50 cm土层,与塑料地膜覆盖相比,在第3降解阶段(降解膜出现20～50 cm裂缝)和第4降解阶段(降解膜均匀碎裂),降解地膜覆盖处理2年平均硝态氮含量分别降低了9.49%和28.84%;与无膜处理相比,降解地膜覆盖2年平均硝态氮含量分别提高了20.46%和25.74%(P 0.05)。整个生育期降解地膜覆盖下玉米氮含量仅比塑料地膜覆盖2年平均降低了2.26%,氮淋失量2年平均降低了3.36%,但玉米氮含量分别比无膜处理提高了8.90%和11.38%,氮淋失量分别提高了22.01%和26.25%。降解地膜与塑料地膜覆盖下产量无显著差异,PM3与BM3处理2年平均产量比无膜覆盖处理分别提高了13.67%和18.38%(P 0.05)。随着施氮量增加,土壤中硝态氮含量、玉米氮含量、淋失量和产量增大,BM3处理比BM2和BM1处理在0～30 cm土层2年硝态氮含量增加了49.45%和135.78%,玉米氮含量分别增加了0.78%和24.54%,氮淋失量2年平均分别增加了84.08%和255.37%(P 0.05),2年平均产量分别增加了0.16%和35.37%(P 0.05)。追肥施氮量为220 kg/hm~2的BM2处理的氮肥综合效率最高,每施用1 kg氮肥可以出产27.99 kg玉米,为该地区降解地膜覆盖下较优的施肥模式。     

离子色谱法测定土壤中的硝态氮

该文建立了采用离子色谱作为检测手段的土壤硝态氮含量测定方法。分析比较了不同的样品处理条件,确立了以0.01molL氯化钙溶液作为提取剂,液样比例1∶5（VW）,20～25℃水浴振荡30min,结合以氢氧化钾溶液为淋洗液,阴离子交换柱分离,电导检测器检测的离子色谱检测手段。该方法的精密度及准确度试验结果显示其适用于大部分类型土壤中硝态氮含量的测定。      

降雨与施肥对夏玉米土壤硝态氮分布影响的田间试验研究

通过在北京顺义区进行模拟降雨田间试验,研究了不同降雨与施肥水平对夏玉米土壤硝态氮分布与累积的影响。结果表明,当土壤质地相同时,土壤硝态氮含量与降雨强度、施氮量关系密切,土壤中硝态氮浓度变化随降雨强度的增加而增大,当降雨强度达到40~70 mm/h时,硝态氮会淋溶到土壤剖面110 cm以下;随着施氮量增加,各层土壤硝态氮含量也均呈升高的趋势,并向下层土壤快速移动,造成对浅层地下水的污染。     

施氮对不同质地滴灌棉田土壤硝态氮分布及棉花产量的影响

为了探究施氮对不同质地滴灌棉田硝态氮分布及产量的影响,采用温室土柱模拟的方法,研究了滴灌条件下不同质地土壤硝态氮分布迁移特征,分析了施氮对NO_3-N和棉花产量的影响。结果表明,在灌水量一定的条件下,在砂土、壤土中施氮量分别为256.00、287.34 kg/hm~2时,相应的氮素积累量最大,皮棉产量最高,土壤硝态氮主要集中分布在30~40 cm土层,有利于棉花根系的吸收,且分别比不施氮增产43.87%和44.92%。一定施氮量下,壤土硝态氮分布的均匀性优于砂土,并且根层20~40 cm土层硝态氮量高于砂土,且比砂土平均增产6.16%。砂土、壤土中硝态氮量在各生育期总体呈现"降-增-降"的变化趋势,并且收获前期施纯氮340 kg/hm~2处理60cm土层砂土硝态氮量的第二个峰值较壤土提高15.98%,在生育期末端砂土在深层的氮素积累高于壤土,存在继续向下淋失的风险。     

灌溉土壤硝态氮运移与土壤湿度的关系

经室内地中渗透仪实验观测和对自然界一些现象的分析证实 ,灌溉土壤硝态氮的运移与土壤湿度有良好的相关关系。据此提出了提高灌溉土壤氮素利用率和减轻硝态氮对底土及地下水污染的措施。     

汾河灌区农田土壤墒情变化规律分析

利用山西汾河灌区1993∽2002年各站点的土壤墒情实际观测资料,对该灌区主要作物生育期农田土壤墒情的时空变化规律进行分析;阐明了农田土壤墒情的季节变化大致可分为3个阶段,即：相对稳定阶段、严重失墒阶段和蓄墒阶段;农田土壤墒情的垂直变化明显表现出表层急变层、中间活跃层和底部相对稳定层3个层次。     

灌水施氮方式对玉米生育期土壤NO3--N时空分布的影响

在干旱区大田条件下,以制种玉米金西北22号为供试材料,采用交替灌水、固定灌水、均匀灌水和交替施氮、固定施氮、均匀施氮二因素三水平的完全组合方案,在拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期和成熟期对0~100 cm土层分层监测植株正下方、植株正南侧和植株正北侧的土壤NO_3~--N含量。结果表明:监测时期内,植株南、北两侧较植株下和0~40 cm土层较40~100 cm土层的土壤NO_3~--N含量时空分布受灌水施氮方式影响更大。固定灌水固定施氮下,水氮同区时土壤NO_3~--N在施氮侧下移,而水氮异区时土壤NO_3~--N在施氮侧累积。灌浆期,40~80 cm土层的植株下,与均匀灌水相比,交替灌水下不同施氮方式的土壤NO_3~--N含量减少9.9%~14.4%。交替灌水均匀施氮或交替灌水交替施氮使得土壤NO_3~--N在较长时间内维持在0~40 cm土层周围,成熟期二者0~100 cm土层的土壤NO_3~--N残留量相近,但较其他处理减少11.7%~27.3%。综上,交替灌水均匀施氮或交替灌水交替施氮使玉米生育期土壤NO_3~--N含量时空分布比较合理,成熟期土壤NO_3~--N残留量较低。     

汾河灌区土壤墒情预报方法初步研

土壤墒情预报是了解农田土壤水分动态变化规律，调控土壤水分状况最有效的方法。本文依据山西省汾河灌区三站多年冬小麦与夏玉米生育期土壤含水量实测资料及相应气象资料建立了土壤墒情预报的经验模型和消退指数模型，并对两种模型进行了检验。结果表明，上述两种模型均能满足预报精度要求，但消退指数模型的精度比经验模型更高。     

陕西交口抽渭灌区灌溉对土壤和地下水的影响研究

以陕西交口灌区为例,研究了铬、砷污染物在农田生态系统中的分布、污染现状,预测了灌溉对灌区土壤和地下水的影响,从而为灌区水土环境污染防治途径研究提供依据。研究结果表明:渭河水作为灌溉水源,对农业生产还没有产生污染;交口灌区的地下水中铬( )已有超标现象;从灌区土壤的测定结果看,铬、砷在灌区耕层已有累积趋势;灌区土壤中铬的总静环境容量远远大于砷;从灌区土壤铬、砷的现存容量看,当灌溉水中铬、砷含量不超出农灌水质标准的情况下,灌溉对灌区土壤中铬、砷的累积不会有影响。     

地下滴灌条件下棉花土壤水分运移田间试验研究

在棉花大田实地测量的基础上,对地下滴灌条件下棉花不同生育期内土壤含水量进行分析,同时对实际应用效果进行监测,结果表明:地下滴灌影响土壤水分变化深度主要为20~60 cm,棉花根系主要集中在15~50 cm。通过对棉花常规地面沟灌、膜下滴灌和地下滴灌土壤水分变化试验研究分析和应用效果监测,棉花地下滴灌节水增产效果显著。     

石津灌区适宜田间灌水技术试验研究

为了研究石津灌区适宜的田间灌水技术，在对石津灌区现有灌水技术调查的基础上，对不同的田间灌水方法进行了田间试验，结果表明，储水灌溉既实现了高产，节水的目的，又适应灌区的运行管理，是今后灌区渠道灌溉地区田间灌水发展的重点技术之一；小畦灌和低压管道输水灌溉，灌水灵活，在井灌或井渠结合地区具有较大的发展潜力。     

南方季节性缺水灌区土壤水分变化规律研究

通过对四川简阳节水农业示范区土壤水分的长期观测,利用统计学方法对南方季节性缺水灌区土壤水分在时间和空间的变异性进行了研究,并对造成这种变异的原因进行了分析。研究结果表明,南方季节性缺水灌区土壤水分垂直变化不明显,土壤水分在坡面呈现出从坡顶到坡脚逐渐增大的变化趋势,土壤水分随着时间的变化较大。南方地区的土层厚度是影响土壤水分的主要因素,地形、气候、植被等因素也对土壤水分的变化产生一定的影响。