紫色土小流域种植模式对土壤氮素流失的影响初探

种植模式变化是农业非点源污染流域治理最佳管理措施的主要内容之一,以紫色土区徐家湾和桑树土典型农业小流域为例,初步探讨了套种和单作模式下自然降雨侵蚀过程次降雨土壤氮素的流失特征。结果表明,土壤硝态氮流失表现为套种与单作模式下的差异不显著,而铵态氮的流失受流域种植模式变化的影响强烈,套种模式下的平均流失浓度(0.453mg/L)明显大于单种模式下的(0.169mg/L)。套种模式应与流域土壤-作物系统的科学管理有机结合才能在提高土地生产力的同时有效地减控流域土壤氮素的非点源流失。     

农田土壤中氮的环境指标研究

氮肥的大量不合理施用使农田氮素成了农业面源污染的重要因子,然而关于农田氮素对环境污染的标准并没有系统的介绍。笔者分别从农田土壤氮素盈余、农田径流总氮、铵态氮、硝态氮等方面着手,介绍农田土壤中氮对环境产生的影响。土壤中氮素富集会加大农田土壤氮流失至水体的风险和数量。农田生态系统中氮素通过氨挥发、地表径流、下渗淋失等进入到环境,其盈余主要以气态、可溶态等形态对环境造成污染。综述国内外相关研究得到:农田径流损失的氮以可溶态为主,其中水稻田面水氮浓度超过30 mg/L会促使土壤矿质态氮部分释放,增加土壤溶液中矿质态氮含量,增加农田土壤氮流失风险;土壤无机N含量达到60 mg/kg时能满足作物的正常生长,超过此值,N素流失风险增加,多余的土壤NO3-N将会引起较大的环境风险。化肥使用量控制在150~180 kg/(hm~2·a)之内,可以有效控制化肥氮的损失污染。土壤氮素盈余、农田径流总氮、铵态氮、硝态氮等可作为农田土壤中氮的环境指标。     

不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响

阐明不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布及农田氮素平衡的影响, 是挖掘品种氮素高效利用的生物学潜力, 提高氮素供应与作物需求的匹配度, 进而提高氮肥利用效率的重要途径。本研究以氮高效玉米品种郑单958、金山27和氮低效玉米品种蒙农2133、内单314、四单19为材料, 在不同施氮量下(0、300和450 kg hm^-2), 系统研究了不同氮效率玉米品种对土壤硝态氮时空分布、农田氮素平衡的影响, 并分析了植株氮积累量与土壤硝态氮累积量的关系。结果表明, 不同施氮水平下, 氮高效品种的产量、氮素吸收效率、氮肥利用率都显著高于氮低效品种; 相关分析表明植株氮素积累量与土壤硝态氮累积量呈显著负相关。从土壤硝态氮时空分布来看, 随生育进程, 土壤硝态氮含量最大土层逐渐下移, 下移速率不受品种氮效率影响, 其年际间差异与降雨量差异显著相关; 但吐丝后氮高效品种的60~100 cm土壤剖面内硝态氮含量显著低于氮低效品种, 差异达显著水平; 收获后土壤硝态氮残留量则表现为氮低效品种显著高于氮高效品种, 且随施氮量的增加显著增加。从农田氮素平衡来看, 品种的氮效率显著影响农田土壤氮素残留及表观损失, 氮低效品种的农田氮素表观损失是氮高效品种的2.2倍(300 kg hm^-2)和1.5倍(450 kg hm^-2), 且年际间差异较大。因此, 不同氮效率品种通过对氮素的差异性吸收显著影响农田氮素平衡。选用氮高效品种可显著降低土壤中硝态氮残留和表观损失, 降低氮素淋溶风险, 是提高氮肥利用率的有效途径。     

传统施肥下农田土壤氮素累积特征研究

深入研究土壤中氮素的残留和移动有助于明确、解释或监测农田氮素淋失的过程。以土壤无机氮测试为主要手段,通过设置不同的田间试验处理,分析农民传统施肥下冬小麦/夏玉米轮作条件下氮素的累积迁移特征。结果表明,农民习惯施肥处理冬小麦/夏玉米轮作地土壤中残留的氮素以硝态氮为主,小麦生长季土壤硝态氮积累量在90.13~426.97 kg/hm2,玉米季为67.96~204.32 kg/hm2,存在潜在淋失的风险。除因作物不同生育期吸收不同外,N肥施用量、灌溉量等都是决定其季节动态变化的主要因素。进一步研究需寻求合理的水肥管理模式,以提高氮肥利用率,减少氮素流失造成的非点源污染。     

不同水分条件与毕节烟田土壤氮素淋失的关系

为了研究不同水分状况对毕节烟田土壤氮素淋失的影响,采用盆栽试验比较了2种土壤在3个土壤含水量层次下,土壤渗滤液中总氮含量、各氮素形态、硝态氮淋失量之间的差异。结果表明,在不同水分状况下,毕节烟田土壤渗滤液可溶性总氮含量随土壤含水量的增加而明显提高,其回归方程为 y=0.447lnx-0.222;毕节烟田土壤渗滤液中的主要氮素形态是可溶性有机氮和硝态氮,铵态氮所占比例较低;土壤硝态氮的累积程度和水分入渗量是决定毕节烟田土壤硝态氮淋失量的重要影响因子;毕节市金沙县的紫色土其氮素淋失风险显著高于七星关区的黄壤。     

农业驱动的地下水硝态氮污染研究进展

科学合理地进行农业生产是控制地下水硝态氮污染的关键。笔者综述了近年来国内外在地下水硝态氮污染方面的研究进展,提出水肥管理以及土壤质地结构是导致硝态氮淋溶的重要因素,总结了区域层面的调整氮肥和有机肥施用,合理耕作,水分管理以及新型高效缓控释肥料的施用等措施是预防土壤硝态氮淋溶,减少地下水硝态氮污染,提高氮素利用率的有效途径。介绍了物理观测法、离子示踪法以及模型模拟法在地下水硝态氮污染防治的重要意义,指出基于区域尺度的农田水肥管理措施和模型相结合是未来研究的热点。     

不同氮肥措施对小麦-玉米轮作农田无机氮分布和累积的影响

为了提高氮素的经济效益,减少氮素产生的农业面源污染,采用田间定位试验的方法,在子牙河流域研究不同氮肥用量和施肥措施对冬小麦-夏玉米轮作农田无机氮分布和累积以及对产量和氮肥利用效率的影响.结果表明,小麦-玉米轮作周期后,无机氮的分布和累积以均以硝态氮为主,从硝态氮分布看,土壤硝态氮含量随着施氮量的增加而显著增加,玉米收获...     

施氮对夏玉米氮素利用及土壤硝态氮积累的影响

为了进一步研究施用氮肥对夏玉米氮素利用及土壤硝态氮积累的影响,寻求夏玉米合理施氮量,以‘郑单958’为试材进行大田试验,研究施氮量对夏玉米氮素利用及土壤硝态氮积累变化的影响。结果表明,施氮量在0~260 kg/hm2范围内,夏玉米产量随其增加显著提高,当施氮量高于260 kg/hm2时,产量有减少趋势;氮素的利用率随施氮量的增加也逐渐降低。在玉米整个生育时期土壤硝态氮含量呈现先下降而后缓慢上升的趋势,随着施氮量增加,各土层硝态氮含量而提高。适量施氮可促进玉米对氮素的吸收利用,进而提高玉米产量,但过量施氮导致硝态氮在土壤中大量积累,增大了污染环境风险。在超高产栽培条件下,从玉米产量、氮素利用率和土壤硝态氮积累情况综合考虑,夏玉米合理施氮量应控制在195~260 kg/hm2范围之内。     

西安市设施菜地土壤硝态氮现状分析

摸清设施菜地土壤硝态氮现状对区域设施菜地氮素管理和设施蔬菜产业可持续性发展意义重大。采取大样本调研方法对西安市设施菜地土壤硝态氮现状进行全面分析评价。结果表明：（1）全市设施菜地土壤硝态氮含量平均值为55.22 mg/kg，丰缺等级属“中等”水平。（2）设施菜地土壤硝态氮含量区域分异较为明显，其中蓝田县设施菜地土壤硝态氮含量平均值最高(92.40 mg/kg)，周至县设施菜地土壤硝态氮含量平均值最低(28.10 mg/kg)。（3）随着种植年限的增加，设施菜地土壤硝态氮含量总体呈现出降低趋势，其中1～5年的设施菜地土壤硝态氮平均值最高(57.67 mg/kg)。（4）设施菜地土壤硝态氮含量随土壤质地变化表现出明显的规律性，土壤质地越粗硝态氮含量越低，土壤质地越细硝态氮含量越高。（5）设施菜地土壤硝态氮仅与有效磷之间存在极显著的正相关性，与有机质、碱解氮、速效钾、pH、电导率等均无极显著相关性。综合来看，西安市设施菜地表层土壤暂不存在硝态氮过量累积问题，但在施肥管理过程中需注意降氮和平衡施肥。     

西南岩溶农业区典型土地利用对土壤氮素特征的影响

为探究岩溶地区不同土地利用类型对土壤氮素特征的影响,阐明土壤氮素在不同土地利用类型、不同深度下的迁移特征及影响因素,以花溪河流域中凯掌水库周边不同利用类型的土壤（草地、河滨带、水田、旱地）为研究对象,测定了土壤的基本理化性质、全氮、硝态氮及铵态氮含量,分析了岩溶地区不同土地利用状态下土壤不同形态氮素空间分布特征、氮素的组成比例以及氮素与各环境因子的相关关系。结果表明：研究区农用地（水田、旱地）土壤全氮含量均值高于非农用地（草地、河滨带）垂直方向上呈“表聚”现象,整体呈随深度增加而减少的特征;硝态氮受农业活动影响,农用地含量要高于非农用地,在垂直方向上在农用地中变化幅度较大,整体呈随着深度而减少的趋势;铵态氮含量在不同土地利用类型下差异不大,在垂直剖面上整体较为稳定;对比硝态氮及铵态氮在无机氮中的占比,表明研究区土壤无机氮主要以铵态氮为主;研究区各环境因子中土壤有机质含量与各氮素呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤pH与氮素呈显著负相关(P<0.05)。农用地土壤氮素含量普遍高于非农用地,不同土地利用类型对氮素分布具有显著影响。     

土壤修复与覆盖防草布对台地柚园氮磷流失的影响

为促进果园生草栽培技术推广和做好果园土壤酸化治理工作,更好促进琯溪蜜柚生产的高质量发展,利用径流小区法,观测琯溪蜜柚果园土壤修复和覆盖防草布对果园土壤径流量和对氮、磷面源污染的控制效果差异。结果表明：（1）果园覆盖防草布可显著降低地表径流量,各次产流量为对照区的21.29%~86.29%;（2）施用沸石粉和白云石粉能够降低径流总氮和可溶性总氮的浓度及流失量,总氮流失量分别为对照（清耕）的64.16%和63.39%,可溶性总氮浓度为对照（清耕）的56.76%和57.65%,两者都有显著性降低。施用沸石粉和白云石粉可降低径流总磷和可溶总磷的浓度和流失量,但差异都不显著;施用沸石粉和白云石粉间的效果,差异不明显。（3）果园覆盖防草布能够显著降低径流总氮流失量和可溶性总氮浓度,可极显著降低年径流总磷和可溶总磷浓度,平均浓度分别为0.035 mg/L和0.006 mg/L,显著减少径流总磷11.54 g/hm²和极显著减少可溶总磷年流失量为2.02 g/hm²;果园生草栽培模式中配套覆盖防草布技术,可很好地解决生草栽培给生产带来的不便,并且可降低径流量和径流氮、磷浓度达到降低氮、磷流失量;土壤修复可降低径流氮、磷浓度达到降低氮磷流失量。     

土壤无机氮解吸特性和菜稻轮作对田间渗漏水硝态氮浓度的影响

通过四季豆-瓢瓜-早稻轮作制不同氮肥用量的3年定位田间试验,探讨土壤无机氮解吸特性和模拟模型,解吸特征值和菜稻轮作对田间渗漏水硝态氮浓度的影响。结果表明,由于土壤无机氮存在形态较简单,解吸过程满足 (0相似文献   

油稻轮作下有机无机肥配施对作物产量及氮磷流失的影响

通过油稻轮作田间试验,研究了等养分条件下4种施肥处理对作物产量、地表径流N、P流失浓度和流失量及其对环境的影响。试验设4个处理,即:化肥(CF)、化肥+低量有机肥(OC1)、化肥+中量有机肥(OC2)、化肥+高量有机肥(OC3)。结果表明,与单施化肥相比,有机无机肥配施处理在满足作物养分需求,保持相对较高的产量水平基础上,能显著或明显减少农田径流水铵态N、硝态N和全P的流失浓度和流失量,尤以中、高量有机肥处理效果最显著;各处理径流液全N浓度范围在0.60~27.89mg/L,总P浓度范围在0.059~0.353mg/L,均大于富营养化水体标准,污染周边水环境;N流失指数明显高于P,且硝态N是N流失的主要形式;中高量有机肥与化肥配合施用能够保证作物产量,并能有效降低N、P的径流流失,为适宜该地区油稻轮作的合理施肥制度。     

尿素类型与灌溉管理对玉米节水保肥的影响

水分和氮素管理对提高作物产量具有重要作用。笔者研究尿素类型与灌溉管理对玉米节水保肥的影响以达到玉米高氮肥利用效率和高产田的生产目标。本研究在2016—2017年开展2年完全随机区组设计试验,讨论了尿素类型(普通尿素和控释尿素)及灌溉对玉米土壤和氮素利用的影响。每种尿素类型设置2种氮素水平,分别为75、150 kg N/hm²,以不施氮肥为对照。水分设置2种灌溉水平,分别为全生育期不灌水和灌浆阶段灌水85 mm。结果表明:在灌溉与施氮水平相同下,0～40 cm土层应用控释尿素处理氮含量较高,但在更深的土壤层低于普通尿素处理;相对于不灌溉,灌溉增加了硝态氮的损失,但施用控释尿素的处理硝态氮损失低于施用普通尿素处理;灌溉条件下施用控释尿素可以提高玉米氮素吸收,并使更多的氮向籽粒中转移;与普通尿素相比,控释尿素提高了氮肥利用率,降低土壤对氮需求的依赖。控释尿素低氮的释放可以减少硝态氮在土壤中的存留时间而迅速被玉米吸收,从而降低硝态氮的损失风险,提高了土壤氮肥利用效率。综上,控释尿素与少量灌溉相结合适用于华北半湿润地区达到玉米高氮肥利用效率和高产田的生产目标。     

奶牛养殖废物还田氮营养盐运移规律研究

中国奶牛养殖废物作为有机肥料施入农田土壤中,已成为当今奶牛养殖废物处理的热门趋势,但因其含有大量氮营养盐的特性,可能会造成农田土壤及周边地下水环境污染问题.本文通过对规模化奶牛养殖废物进行11种基肥+追肥模式的田间管理,研究农田土壤和土壤水溶液中氮素的运移规律.结果 表明,不同深度各田间管理土壤总氮平均含量随着深度增加...     

前氮后移对水稻产量形成和农田氮素流失的影响

基于太湖地区稻田养分流失主要集中在水稻生育前期的特点,以超级稻武运粳29号为供试材料,通过田间小区试验,基肥采用机械深施,在施氮量300 kg/hm2水平下,设计4个氮肥运筹比例,基肥：分蘖肥：穗肥的比例分别为5：2：3 (O1);4：2：4 (O2);3：2：5 (O3);2：2：6 (O4),研究氮肥后移对水稻产量构成和农田地表径流氮素流失量的影响。结果表明,从产量构成因素来看,前氮后移的O4处理较常规氮肥运筹的O2处理水稻有效穗数和每穗粒数均显著下降,但是其结实率和千粒重均明显增加;最终前氮后移的O4处理水稻产量略有下降,但处理间的差异不显著。水稻季农田共发生地表径流6次,径流水总量为3 567.0 m3/hm2。农田地表径流总氮流失量随着前氮后移比例的增加而减少,O4处理较O2处理地表径流总氮流失量下降了12.02%,处理间的差异均达到显著水平。同时,前氮后移能够降低稻田地表径流总氮流失率和水稻氮素偏流失率。     

不同供氮形态对烤烟烘烤特性的影响

为探明不同供氮形态对烤烟烘烤特性的影响。采用大田试验方法,以烤烟品种K326为试验材料,设置5个不同供氮形态的处理,即N1(100%硝态氮)、N2(30%氨态氮+70%硝态氮)、N3(50%氨态氮+50%硝态氮)、N4(70%氨态氮+30%硝态氮)、N5(100%氨态氮),研究烘烤过程中不同处理的烟叶水分、叶绿素、多酚氧化酶、丙二醛等指标变化规律,比较烤后烟叶经济性状。结果表明:在施氮量为165 kg/hm2条件下,不同供氮形态对烤烟烘烤特性有不同影响。其中,30%氨态氮+70%硝态氮处理的烟叶在烘烤过程中各阶段失水速率接近其72 h内失水速率的平均值,烟叶失水均衡性好;其叶绿素降解速率与失水速率协调同步,有良好的变黄特性;同时,烟叶多酚氧化酶活性最低,丙二醛积累少且缓慢,膜脂过氧化水平最低,烟叶耐烤性好。此外,30%氨态氮+70%硝态氮处理的中上等烟比例和产值最高。可见,在粤北烟区,采用30%氨态氮+70%硝态氮的供氮形态可以获得优良的烟叶烘烤特性和烟叶质量。     

施氮量对抚仙湖流域烟田氮磷流失及氮素利用的影响

为探究抚仙湖流域植烟区烤烟适宜施氮量,减少烟田径流氮磷流失,通过田间试验研究了不同施氮(N)水平(N0：0 kg/hm²、N60：60 kg/hm²、N75：75 kg/hm²、N90：90 kg/hm²、N105：105 kg/hm²)对植烟区农田地表径流氮磷流失、烤烟(Nicotiana tabacum)氮素吸收利用和经济性状的影响。结果表明：（1）随着氮肥施用量增加,地表径流总氮(TN)和总磷(TP)浓度及其流失量逐渐升高;（2）与常规施氮处理(N105)相比,N60、N75、N90处理径流TN和TP平均浓度分别降低18.6%、14.7%、9.15%和12.3%、7.66%、5.25%,TN和TP流失总量分别降低19.2%、18.1%、9.81%和14.4%、10.1%、6.78%;（3）烟株氮累积量随施氮量的增加而增加,氮肥利用率呈先上升后下降趋势,以处理N75的氮肥利用率最高,为27.00%;氮肥偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降(P<0.05);（4）烤烟产量随施氮量提高而增加,施氮处理较N0处理增产3.02%~13.90%,上等烟、上中等烟比例、产值和均价,随施氮量增加呈先上升后下降趋势,以施氮量75 kg/hm²的效果最佳。综合考虑烤烟经济性状及环境效益,N75处理既可提高烤烟经济性状,又能有效降低植烟区氮磷流失风险。