不同施肥处理对三峡库区柑橘园土壤氮磷淋失影响

在2017年8月利用原状土柱模拟淋溶试验对三峡库区秭归县柑橘园土壤的氮磷淋溶流失进行研究,探讨不同施肥处理对土壤氮、磷淋失的影响,为三峡库区农业面源污染的防控提供理论依据。试验设置6个处理,分别为不施肥处理(T0)、减量施肥(T1)、常量施肥(T2)、增量施肥(T3)、常量复合肥A施肥(T4)和常量复合肥B施肥(T5)。结果表明:(1)不同施肥处理下,柑橘园土壤淋滤液中总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO_3~-—N)和铵态氮(NH_4~+—N)的淋溶浓度范围分别为37.16~163.07,0.61~6.69,27.54~79.38,2.37~7.10mg/L。(2)施肥量和施肥种类皆为土壤中氮磷淋溶的影响因素。在相同施肥种类下,土壤氮磷淋溶浓度随施肥量增加而显著增加,但施肥量高到一定程度后,淋溶浓度增长幅度会降低。在相同施氮量下,硝态氮的淋失受施肥种类影响最大,铵态氮最小。(3)在土壤淋滤液中,硝态氮为可溶性氮主要淋失形态,其淋失量占TN淋失量的比率为29.72%~46.18%,NH_4~+—N淋失量的比重为1.09%~2.05%。从研究结果推论,常量复合肥A施肥处理更有利于肥料氮向供植物吸收可溶性氮转化并降低施肥后土壤中氮素累积的风险。     

模拟酸雨对施肥条件下赤红壤氮磷淋失特征的影响

通过土柱模拟淋洗试验,研究了施用等量有机复合肥条件下,不同酸度模拟酸雨对赤红壤氮磷淋失特征的影响。结果表明,铵态氮、硝态氮、无机氮和总氮淋失量均随酸雨pH值增大而下降;pH 2.0模拟酸雨和对照（pH 6.5）的无机氮和总氮淋失量差异不显著,但均显著高于pH 3.0、pH 4.0和pH 5.0酸雨;pH 5.0模拟酸雨无机氮和总氮淋失量均最低,表明强酸性酸雨和中性淋洗液均促进氮淋失,而酸度与土壤接近的酸雨减少氮淋失。与对照相比,模拟酸雨对DP淋失无显著影响,但显著降低PP和TP淋失;不同模拟酸雨各形态磷淋失量均无显著差异,表明酸雨对赤红壤磷淋失影响有限。酸雨对淋滤液氮磷浓度动态变化和氮磷累计淋失量动态变化等均无显著影响。     

模拟酸雨对施肥条件下赤红壤氮磷淋失特征的影响

通过土柱模拟淋洗试验,研究了施用等量有机复合肥条件下,不同酸度模拟酸雨对赤红壤氮磷淋失特征的影响。结果表明,铵态氮、硝态氮、无机氮和总氮淋失量均随酸雨pH值增大而下降;pH 2.0模拟酸雨和对照(pH 6.5)的无机氮和总氮淋失量差异不显著,但均显著高于pH 3.0、pH 4.0和pH 5.0酸雨;pH 5.0模拟酸雨无机氮和总氮淋失量均最低,表明强酸性酸雨和中性淋洗液均促进氮淋失,而酸度与土壤接近的酸雨减少氮淋失。与对照相比,模拟酸雨对DP淋失无显著影响,但显著降低PP和TP淋失;不同模拟酸雨各形态磷淋失量均无显著差异,表明酸雨对赤红壤磷淋失影响有限。酸雨对淋滤液氮磷浓度动态变化和氮磷累计淋失量动态变化等均无显著影响。     

太湖地区麦季氮素淋失特征

通过排水采集器模拟试验,研究了太湖地区不同施肥水平下,麦作期间农田氮素淋洗特点。结果表明,麦季氮素渗漏损失以NO3--N为主,占总氮量的36.2%～99.1%,平均高达82.9%,NO3--N淋洗量随施肥量的增加而增加。不同施肥水平及肥料种类,对于NO3--N淋洗有着不同的影响,在试验的施肥水平下,麦作期间氮素淋失对地下水存在潜在污染。     

不同轮作模式对太湖地区大棚菜地土壤氮淋失的影响

为控制太湖地区设施菜地氮素淋失,减小地下水污染风险,本研究选取2种轮作模式,即芹菜-番茄-莴苣（模式1）和金花菜-番茄-莴苣（模式2）,2种轮作模式下分别设置2个施氮量水平,即习惯施氮（N1）和减量施氮（N2）,研究不同轮作模式和施氮水平对设施菜地全年氮素淋洗的影响,并观测了不同轮作模式下土壤硝态氮含量、 电导率和pH的变化。结果表明,与模式1 相比,模式2可分别使N1和N2处理的淋洗液中的 NO-3-N 平均浓度降低了36%和38%,进而使全年总氮淋洗量减少了41% 和38%,但淋洗液体积不变。模式2 结合减量施氮（N2）对设施菜地氮素淋失阻控效果最佳,全年总氮淋失量为63.0 kg/hm2,而年经济效益最高,可达 51.9104 Yuan/hm2,最大经济效益提高29%。一年三季蔬菜收获后,N1处理下模式2的土壤硝态氮含量（020 cm）为189.2 mg/kg,而模式1的高达269.3 mg/kg。因此模式2可分别使N1和N2水平下的土壤硝态氮含量减少30% 和 26%,同时也显著降低了土壤pH和电导率（P＜0.05）。在太湖地区,选择需氮量较少的作物进行合理优化轮作（如金花菜-番茄-莴苣轮作模式）,是减少设施菜地氮素流失的有效手段,且具有较好的经济效益。     

盐渍化灌区不同水肥条件向日葵氮磷利用率及淋失规律

针对内蒙古河套灌区水肥利用率低、土壤盐渍化严重的现状,采用田间试验研究不同处理(常规灌水施肥、节水节氮、常规灌水不施肥)对向日葵产量、株高、生物量、氮肥利用率、磷肥利用率的影响,分析土壤剖面N、P分布情况及田间N、P流失途径、流失量。结果表明,葵花田在当地常规灌水施氮的基础上节氮节水各20%后,向日葵氮的利用率提高了36.15%,流失的氮素显著低于常规灌水施氮处理。因此,试验区具有很大的节氮空间,优化施氮技术应大力推广。氮肥在淋洗过程中大部分会随渗漏液淋失,而磷肥随渗漏液流失量较小。     

不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物转化特征

为了从土壤生物学角度评价太湖地区不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤肥力与质量,该研究调查了江苏省宜兴市不同蔬菜品种、不同栽培年限、不同栽培方式及不同土壤深度的蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物学特性.结果显示,土壤脲酶活性受不同蔬菜品种影响,栽种黄瓜的土壤脲酶活性显著小于栽种茄子的土壤.随着栽培年限的增加,土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量明显增加.在种植同一种蔬菜(黄瓜)条件下,基质槽培下理化性状与部分生物学指标优于土壤栽培.蔬菜塑料大棚土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量随着土壤深度的增加总体呈缓慢降低的趋势,中性磷酸酶活性随土壤深度增加先升高而后降低;与相同土层的露地土壤相比,蔬菜塑料大棚土壤理化性状逐渐恶化,土壤脲酶活性和氨氧化细菌数量相对较高.这些结果可以为该地区蔬菜塑料大棚土壤的可持续利用提供初步的土壤生物学依据.     

不同施肥条件下小麦田土壤呼吸特征研究

土壤呼吸是碳循环中的重要过程,为了解不同施肥措施对土壤呼吸过程的影响,在潮土小麦生长季研究了土壤呼吸特征.结果表明,土壤呼吸具有明显的昼夜变化和季节变化特征;土壤呼吸和土壤温度呈指数变化关系;有机肥和秸秆还田在生长后期显著增加了土壤呼吸速率,而仅仅NPK配施,减小了土壤呼吸速率.     

太湖地区水稻土长期不同施肥条件下油菜季土壤呼吸CO2排放

利用长期定位试验研究了太湖地区不同施肥处理下油菜生长期间水稻土CO2排放通量,耕作方式为水稻-油菜轮作,并对CO2排放通量和土壤（5cm）温度、土壤水分含量进行了回归模拟。结果表明,不同施肥处理平均土壤呼吸CO2排放速率在49．37～85．97CO2-Cmg·m^-2·h^-1之间,与不施肥处理相比,长期施用肥料显著提高了土壤呼吸CO2排放速率,且在油菜的两个生育期,施肥对土壤呼吸释放CO2的促进作用,花角期显著高于角果发育成熟期。相关分析表明,土壤呼吸CO2排放强度与土壤水分、土壤温度有显著的正相关关系。通过计算Q10,无肥处理（NF）较其他肥料处理（CF、CFM、CFS）对土壤温度有更大的敏感性。     

不同施肥与耕作方式下土壤—径流氮磷变化特征

为探讨长期不同施肥与耕作条件下土壤与径流中氮磷化学计量关系变化。在紫色土坡耕地设5个处理：顺坡耕作无施肥(对照,CK)、顺坡耕作+化肥有机肥混施(T1)、顺坡耕作+单施化肥(T2)、顺坡耕作+1.5倍单施化肥增量(T3)和横坡耕作+单施化肥措施(T4),每个处理均设3个重复,分析2008—2017年土壤总氮(TN_S)、总磷(TP_S)含量与化学计量TN_S∶TP_S,以及83场产流事件径流总氮(TN_W)、总磷(TP_W)浓度及化学计量TN_W∶TP_W的变化特征。结果表明：CK处理TN_S、TP_S含量与T1处理差异不显著,但显著低于T2、T3、T4处理,主要是因为化肥施用显著提高土壤氮磷含量。各处理间TN_S∶TP_S无显著差异,其平均值为3.55～4.79,CV值为0.39～0.94,表明施肥对于多年间土壤氮磷比并无显著影响。CK处理的TN<...     

天目湖流域茶园不同施肥水平与方式对茶叶品质和土壤氮磷淋失浓度的影响

[目的]出于对天目湖流域水环境保护的需要,揭示施肥对茶叶品质和土壤氮磷淋失的影响机制,遴选流域内茶园最佳施肥模式,进而为天目湖流域面源污染治理提供理论支撑。[方法]基于长期定位试验,考虑了两种施肥方式(传统复合肥CF和优化缓释肥OF),并设置了CF/OF₁(214.73,74.26 kg/hm²),CF/OF₂(245.40,84.86 kg/hm²),CF/OF₃(306.75,106.08 kg/hm²)和CF/OF₄(368.10,127.30 kg/hm²)4个氮磷施用水平,以探讨其对天目湖茶园土壤氮磷淋失浓度和茶叶品质的影响。[结果]在同等施肥水平下,相较于CF处理,基于OF的茶园土壤溶解性总氮、硝态氮、溶解性总磷和正磷酸盐淋失浓度分别减少40.22%～82.31%,44.86%～62.39%,26.67%～96.36%和20.00%～97.29%;不同施肥水平和方式对茶叶水浸出物含量的影响很小(变化范...     

模拟条件下生物腐殖酸肥对土壤磷素淋失及流失的影响

通过模拟淋溶和径流实验,考察单施生物腐殖酸肥(BHA)后磷在竖直及水平方向的迁移能力,并通过室外小白菜种植实验进一步开展淋溶和径流中磷的行为研究,考察单施BHA对小白菜长势、产量的影响及对受纳水体水质的污染风险。实验以施化肥(CF)和不施肥(NOP)为对照。结果表明,(1)在模拟淋溶及径流实验中,经过8次浇水,BHA处理组的淋溶液及径流液中TP含量的最高值及平均值均高于CF及NOP处理组,在磷淋失量及淋失率上,3个处理间均无显著差异;在磷流失量及流失率上,BHA与CF无显著差异,二者均显著高于NOP处理组,其磷流失量分别比NOP高208.96%、147.01%,流失率分别比NOP高1.98%、1.39%。(2)室外小白菜种植的淋溶及径流实验中,在对小白菜长势的影响方面,BHA与CF无显著差异,二者均显著高于NOP处理组;在对小白菜产量及植株吸磷量的影响方面,CF处理组显著高于BHA及NOP。在磷淋失量上,BHA与CF无显著差异,二者均显著高于NOP处理组;在磷流失量上,BHA处理组显著高于CF及NOP,分别高78.52%、82.48%。研究表明,尽管BHA中的磷不如CF易被小白菜吸收利用,但是二者对小白菜长势的影响无显著差异;BHA施用后磷更易随径流液流失,而不易随淋溶液淋失,因此,施用BHA后应避免立即灌溉,尤其是大水漫灌。     

太湖水网地区原位模拟降雨条件下不同农田类型氮素流失特征研究

为探索太湖流域水网地区农田土壤氮素通过地表径流与耕层渗漏的流失特征及其影响因素,在浙江省嘉兴市、上海市的松江县和青浦县,选择稻田、种植年限短的菜地、种植年限长的菜地3种类型农田,采用原位模拟降雨,研究渗漏与地表径流方式下的农田氮素流失量、流失形态特征,以及土壤养分含量对氮素流失的影响。结果表明,3种农田在地表径流方式下农田总氮流失量差异不显著;渗漏方式下种植年限长的菜地和种植年限短的菜地总氮流失量差异也不显著。渗漏方式下总氮流失量显著高于地表径流方式。农田0—5、0—20 cm土壤硝态氮含量分别为31.24~72.9和33.21~71.1 mg/kg时,与渗漏液硝态氮、水溶性总氮、总氮的流失量、流失浓度呈极显著正相关。     

长期不同施肥对太湖地区典型土壤酸化的影响

以太湖地区典型土壤黄泥土上26年的长期肥料定位试验为例,研究不同施肥处理对研究区耕作层土壤(0～15 cm)酸化特征及酸化速率的影响。试验采用裂区设计,主区为不施有机肥处理(C)和施有机肥处理(M),副区为不同无机肥及秸秆施用处理。研究结果显示,不同施肥处理对土壤pH和土壤酸碱缓冲容量有显著影响,增施有机肥的主区处理pH显著低于不施有机肥处理,但对应的土壤酸碱缓冲容量略有上升;副区单施尿素处理和尿素增施水稻秸秆处理pH较不施尿素对照分别下降了0.45、0.66个单位,酸碱缓冲容量分别下降1.52、0.95 mmol kg-1;各试验处理的酸化速率为H+0.61～1.74 kmol hm-2a-1,单施尿素处理高于不施尿素处理,而尿素增施有机肥或水稻秸秆的大于单施尿素处理,以尿素配施有机肥和水稻秸秆处理最高。相关分析表明,各处理土壤pH与外源氮输入量、土壤全氮及速效氮存在显著的依变关系。尿素对土壤的酸化影响与有机肥及水稻秸秆存在差异,前者在降低土壤pH的同时还导致土壤酸碱缓冲容量的降低,而增施有机肥及水稻秸秆处理土壤缓冲容量保持稳定甚至提升,但其各自对土壤酸化的具体贡献率等还需进一步研究。     

常规田间管理条件下旱田土壤氮素淋失影响因素研究进展

氮肥是至今向农田土壤投入最多的肥料,过多的氮素投入引起的氮素淋失成为农业面源污染的主要来源。针对氮素淋失已经形成了许多农业阻控技术措施,但由于农田环境的复杂多变,这些措施的普适性应用面临着较大的挑战。研究不涉及专门的氮素淋失阻控技术措施影响,阐述常规田间管理条件下的旱田土壤氮淋失影响因素;这些因素包括施肥、耕作、灌溉和作物种植等人为因素和冻融作用、降水等自然因素。所得结论可为促进旱地氮素淋失阻控技术的应用推广、解决氮淋失造成的面源污染问题提供参考。     

洱海流域减氮施肥条件下水稻产量和土壤剖面氮磷变化特征

[目的]研究实现水稻稳产和土壤氮磷淋失低风险的肥料管理措施,以减少农田养分进入流域水域的风险,并提高农业生产的效益.[方法]田间试验在云南大理国家农田生态系统野外观测研究站进行,种植制度为水稻–大蒜–水稻–蚕豆轮作,试验连续进行了两年.设置8个水稻施肥处理:不施肥(CK);常规施肥(CF);减施20％常规肥(T1);等...     

不同肥力红壤氮磷渗漏淋失特征及猪粪安全消纳量的研究

本文采用盆栽试验,在自然降雨条件下,监测了不同化肥用量与猪粪梯度用量配施条件下,两种不同肥力红黏土母质红壤在花生-萝卜轮作模式下的氮、磷渗漏淋失特征,土壤养分积累和作物产量变化,据此估算不同肥力红壤的猪粪安全消纳量。结果表明,养分渗漏淋失以NO_3~–-N为主,基本无磷素淋失风险。渗漏水中NO_3~–-N高峰值出现在播种施肥一个月以后,此时表现出随着猪粪用量增加而增加的趋势,其后NO_3~–-N浓度迅速下降且均低于地下水(III类)质量标准限值。在渗漏水NO_3~–-N高峰期,高肥力红壤渗漏水NO_3~–-N浓度一般都显著高于低肥力红壤,在配施化肥和高用量猪粪条件下,容易出现超标风险。猪粪施用容易引起土壤有效磷积累,且高肥力红壤的积累明显高于低肥力红壤,但无机氮积累不明显。随着猪粪用量的增加,低肥力红壤的花生产量一直呈增加的趋势,但高肥力红壤花生产量在猪粪用量达到一定水平后趋于稳定。综合考虑猪粪施用对地下水环境、土壤环境和作物产量的影响,得出在不配施化肥条件下,低肥力与高肥力红黏土红壤的猪粪磷安全消纳量分别为P 400、100 kg/(hm~2·a)(相当于含水量750 g/kg堆腐猪粪91.2、22.8 t/(hm~2·a));在常规化肥用量减半条件下,低肥力和高肥力红壤的猪粪磷安全消纳量分别为P 400、25 kg/(hm~2·a)(相当于含水量750 g/kg堆腐猪粪91.2、5.7 t/(hm~2·a))。在南方红壤地区,猪粪应多施用于低肥力红黏土红壤。     

配施有机肥减少太湖地区稻田土壤硝态氮淋失的机理研究

采用田间小区试验,设计两种无机氮肥梯度,研究配施有机肥对太湖地区水稻季土壤氮素淋失的影响,并从水/土NO₃^-–N迁移研究其对土壤NO₃^-–N淋失的影响机制。设置的处理有:对照(CK)、常规施氮(CT)、减氮施肥(RT)、常规施氮下配施有机肥(CT+M)、减氮施肥下配施有机肥(RT+M)。结果发现:①除去2015年的CT处理,两年里30 cm处配施有机肥和单施无机肥处理之间的土壤NO₃^-–N淋失均没有显著差异;80 cm处,CT+M处理的NO₃^-–N淋失较CT处理减少41%,RT+M处理较RT处理减少12%。②无机肥处理的田面水NO₃^-–N和土壤淋溶水NO₃^-–N之间存在极显著线性相关,但是有机肥的参与会削弱二者之间的相关性。③配施有机肥有利于土壤有机质含量的提高,CT+M处理的有机质含量较CT处理提高6.7%。0～20 cm土...     

不同生物炭添加量下植烟土壤养分的淋失

【目的】我国南方植烟土壤养分淋失严重尤其是氮、钾,不仅造成资源浪费和潜在环境威胁,还严重制约了烟叶的可持续生产。生物炭比表面积大、孔隙多、稳定性强,施入土壤后可增加对养分的吸附,延长肥效和减少养分损失。本文研究了添加不同水平生物炭对植烟土壤硝态氮、磷、钾养分淋失的影响,为充分发挥生物炭提高养分利用率的作用提供依据。【方法】采用土柱淋洗模拟方法,试验共设5个处理,包括不施肥对照(CK)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+10%生物炭(10%B)、氮磷钾肥+20%生物炭(20%B)、氮磷钾肥+40%生物炭(40%B),每个处理重复4次,随机排列。【结果】不同生物炭添加量下,土壤硝态氮、磷、钾的淋失量在培养期间呈先增加后减少的趋势。与NPK处理相比,添加生物炭处理在培养21天之后减少了硝态氮淋失量,在整个培养期间延缓和减少了磷的淋失量;与NPK处理相比,10%B、20%B和40%B处理硝态氮淋失总量分别显著降低13%、18%和25%,磷素淋失总量分别显著降低46%、61%和73%,10%B和20%B处理的钾素淋洗量略高,但差异未达显著水平,而40%B处理的钾素淋洗量则显著高于前3个处理,比NPK处理高47%。培养结束后,由于生物炭本身偏碱性,随着生物炭添加量的增加,土壤p H显著升高。表明添加生物炭条件下,土壤硝态氮淋失量的减少主要是生物炭的吸附作用所致;磷素淋失量的减少除了与生物炭的吸附作用有关外,也可能与土壤p H的升高有关;钾素淋失量的增加可能与生物炭本身携带的钾素有关。施用生物炭对土壤硝态氮、磷、钾养分淋失影响的机制还需进一步验证。【结论】施用生物炭能够有效减少植烟土壤硝态氮和磷素的淋溶损失,进而节约氮、磷肥料和提高养分利用效率,降低地下水污染风险,促进烟叶可持续优质生产,在一定范围内其施用量越高效果越好。生物炭的适宜添加量还需综合考虑氮磷钾3个元素的淋失而继续试验。     

长期不同施肥下黄泥田土壤-水稻碳氮磷生态化学计量学特征

为阐明不同施肥模式下南方黄泥田土壤-水稻碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,探讨C、N、P计量比对水稻N、P养分供应状况的指示意义,基于黄泥田长期施肥28年后的4个年份收获期数据,研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥+牛粪(NPKM)与化肥+全部稻草还田(NPKS)处理收获物水稻植株和土壤有机C、全N、全P含量及其生态化学比值。结果表明:1)与CK相比,长期不同施肥土壤有机C、全N、全P含量分别增幅11.3%~39.1%、19.3%~43.1%、34.5%~69.0%,均以NPKM处理最高。土壤有机C、全N、全P相互间均呈显著正相关,且三者与籽粒、秸秆产量均呈显著正相关;土壤全N、全P也分别与对应的植株全N、全P呈极显著正相关,土壤有机C与植株有机C呈显著负相关;2)不同处理籽粒N:P变化范围为4.99~6.29、秸秆N:P变化范围为7.28~11.76。随着外源N、P的补充,各施肥均不同程度地降低了籽粒与秸秆C:N、N:P、C:P,与NPK处理相比,NPKM与NPKS处理籽粒、秸秆的上述比值呈进一步降低趋势,NPKM降幅尤为明显;3)不同施肥模式下水稻植株N:P及C:P与土壤P素、植株产量均呈显著负相关,显示黄泥田各施肥不同程度地受到P素限制而N素供应相对丰富,这与土壤养分化学诊断结果基本一致。上述说明,土壤有机C、全N、全P总量供应水平是影响黄泥田生产力的重要指标,NPKM处理对黄泥田定向培肥效果最为明显。植株N:P与产量关系对揭示该类稻田N、P限制有较好的指示作用,即较高的植株N:P而较低的产量暗示土壤P素供应相对N素缺乏。表征黄泥田水稻P素限制的植株N:P阈值范围可能较湿地生态系统(14~16)低。