肥料结构对红壤氮素淋失的影响及防治措施

肥料结构是影响氮素淋失的重要因素。氮肥进入土壤后,其损失途径主要是氨挥发和反硝化的气态损失。但是,氮肥通过渗漏淋失对地下水(饮用水源)的污染,也不容忽视。为此,综述了近年来3种肥料结构(即单施无机氮肥、无机肥混施、无机肥与有机肥混施)对红壤区稻田土壤氮素淋失的影响的研究进展,并且提出了如何防止氮素淋失的对策     

平原河网地区稻麦轮作农田排水与氮素流失特征研究

长江下游稻麦轮作区农田排水是区域面源污染的主要来源,明确农田排水与氮素流失特征对于区域农业生产可持续发展与生态环境保护具有重要意义。现有稻麦轮作农田排水与氮素流失研究中,一般采用农田测筒观测地表径流与深层渗漏量来估算农田氮素流失量,这与农田土壤水分与氮素主要通过侧向径流进入农田排水系统的实际情况存在偏差。本文基于4年的大田监测数据,运用田间水文水质模型DRAINMOD-NⅡ,模拟研究了不同气象条件下稻麦轮作农田排水与氮素流失规律。结果表明,稻麦轮作周年内,由排水造成的氮素流失量多年平均值为28.4 kg/hm²,占施肥量的6.0%,其中大部分集中在稻季,平均为25.6 kg/hm²,麦季氮素流失量仅为2.8 kg/hm²。与现有文献报道值相比,本文模拟得出的排水总量高35.4%,氮素流失总量则低44.6%;差异主要来自麦作期,文献报道平均值(31.8 kg/hm²)是本文的11倍,估算方法不同可能是造成这一差异大的主要原因。结合降雨规律分析发现,农田排水量和氮素流失量与降雨变化关系显著(决定系数R<...     

稻田地表径流氮素流失量数值模拟及淋失规律

【目的】研究稻田氮素径流流失和淋失规律。【方法】在连续淹水条件下开展稻田野外试验,对氮素径流流失过程进行了数值模拟,同时分析了施肥前后土壤剖面氮素质量浓度分布。【结果】施肥当天径流试验中总氮、氨态氮和硝态氮以及施肥后第18天硝态氮的径流流失质量浓度随时间的下降过程可以用幂函数拟合,而施肥后第18天总氮和氨态氮用指数函数拟合。氮素径流流失过程前期,累积流失量与累积径流量的关系曲线可用抛物线函数拟合,径流后期用抛物线函数拟合效果略好于对数函数。在连续淹水下稻田中硝态氮量很低,主要以氨态氮形式流失。上层土壤(0~30 cm)氮素量大于下层,且上层的氮素量随时间的变化幅度高于下层。【结论】稻田氮素径流流失过程可通过初等函数拟合进行定量描述,提高根系对上层土壤氮素利用率有利于减小氮素淋失,且氮素量呈现高离散程度的上层土壤区是淋失过程定量描述的重点和难点。     

稻田灌水量与化肥流失关系的研究

氮肥是农作物的主要肥料,氮肥施入农田后,被作物吸收、利用的仅占其施入量的40% ~ 50%,还有相当一部分经各种途径损失于环境之中,成为重要的污染源。探索合理的水肥管理措施,减少氮肥流失,对减轻水环境影响具有重要意义。通过布置水稻不同的灌溉方式、施肥方式及施肥水平的对比试验,从水稻田氮素流失主要途径着手,监测并分析了不同灌溉方式的灌溉水量、降雨利用量以及氮素的转化和流失量,分析了不同施肥方式及施肥水平水稻田氮素流失情况,提出了保障高产、减少化肥流失量并适合当地条件的灌溉方式、施肥方式和施肥水平。并对科学水肥管理制度的技术特点、操作模式、管理要求、配套措施提出了建议。     

稻田土壤中氮素运移转化规律的试验研究

通过大田试验,对宁夏银南灌区稻田土壤中氮素运移进行了研究,以探讨在不同排水条件下,稻田中氮素的迁移、转化规律。研究结果表明:水稻田中氮素淋失的基本形态为NO3--N和NH4+-N,在下渗水流的驱动下,NO3--N的下移深度明显大于NH4+-N;不同排水处理中,土壤剖面NH4+-N浓度呈现随深度增加逐渐降低的趋势,NO3--N浓度在地面以下100cm内随深度增加逐渐升高,超过100cm之后逐渐降低;每次施肥后,不同处理的排水中NO3--N和NH4+-N浓度均表现为短期内迅速上升,后期逐渐下降的趋势;氮素的淋失主要发生在6月9日(拔节期)以前,在此期间,应加强水肥管理,以减少氮素淋失。     

麦田在降雨入渗和排水条件下化肥流失的试验研究

在南方渍害田地区,通常是稻麦连作区,为研究这些地区在排水条件下的氮肥流失规律,在上海青浦农田水利试验站进行了田间试验。试验表明,在小麦生长期,地下水埋深较小时,氮素在土壤中,在地下水位以下土壤剖面上的硝态氮含量很小,排水农田中氮自排水暗管流失量仅占总损失量中较小部分。表明地下水中氮素大部分以Ｎ２Ｏ 和Ｎ２ 形态散失。这些试验结果将为排水条件下氮素运移转化模拟计算提供依据     

絮凝泥沙对中度盐渍化土壤氮素淋失及水分利用效率的影响研究

氮素淋失是主要的氮肥损失方式之一,不仅降低了氮肥利用效率,同时造成水体污染严重等负面影响.黄河水滴灌中利用水梦吸附剂进行水沙分离时会产生絮凝泥沙,为了有效利用絮凝泥沙资源、实现废弃资源再利用.通过室内土柱模拟试验,探讨絮凝泥沙对中度盐渍土的水力特性、氮素淋失、pH及电导率的影响规律.试验共设5个处理,絮凝泥沙施用比例分...     

不同水肥条件下水稻全生育期稻田氮素浓度变化规律

为了寻找较优的水肥运筹模式以促进农业生产和减少过量施肥对环境造成的面源污染,开展了基于蒸渗仪中水样采集与室内水质化验的试验研究,分析了水稻全生育期不同水肥模式对稻田氮素浓度变化的影响与不同土壤深度氮素浓度的变化规律.结果表明.不同水肥条件下稻田地表水与土壤溶液中氮素浓度总体呈现施肥后10 d内出现峰值,之后迅速下降.并逐渐趋于稳定的变化规律.减少施肥后10 d内稻田排水量或推迟排水时间,是降低其氮素随径流流失的有效途径.控制灌溉减少了稻田氮素对地表水的污染,其土壤溶液中氮素浓度虽略有增加,但由于总渗漏量减少,因此总淋失量仍小于淹水灌溉.受不同水肥因素的影响,地表水和各层土壤溶液中硝态氮和铵态氮的浓度变化规律存在差异.淹水灌溉条件下施肥水平对氮素浓度影响不显著,而控制灌溉条件下实地施肥氮素浓度低于常规施肥.综合考虑水肥耦合的影响,控制灌溉实地养分管理运筹模式是减少稻田氮素淋失量的较优水肥运筹模式.     

麦田在降雨入渗和排水条件下化肥流失的试验研究

在南方渍害田地区,通常是稻麦连作区,为研究这些地区在排水条件下的氮肥流失规律,在上海青浦农田水利试验站进行了田间试验。试验表明,在小麦生长期,地下水埋深较小时、氮素在土壤中,在地下水位以下土壤剖面上的硝态氮含量很小,排水农田中氮自排水暗管流失量仅占总损失量中较小部分。     

农田地表径流氮素流失特性分析

为了了解不同的灌溉条件下水旱农田地表径流氮素流失特性,开展水旱作物节水与传统灌溉条件下农田地表径流氮素流失试验研究。结果表明,不同作物类型对氮素流失影响显著,旱地铵态氮质量浓度低于水田,而硝态氮则高于水田;灌溉方式对氮素流失有一定的影响,但并不显著。虽然节水灌溉农田地表径流氮素质量浓度较高,但由于排水总量大大减少,所以...     

淹灌稻田的暗管排水中氮素流失的试验研究

为研究淹水稻田在排水条件下的氮肥流失规律,在上海青浦农田水利试验站进行了田间试验。试验资料分析表明,在淹水层中施肥后氮素（ＮＨ＋４ － Ｎ 或ＮＯ－３ － Ｎ）浓度衰减呈指数消退。在稻、麦连作田块,水稻生长期内,氮的挥发损失较大,而通过暗管排水流失的氮素占全部损失量比例较小。当控制沟水位及田面水层的水位差,合理控制稻田渗漏量时,可减少氮肥流失量     

暗管控制排水对棉田排水的影响

对几次较大规模降雨产生排水后排水量、排水氮素含量、地下水位等进行观测,结果发现暗管排水使得地表、地下排水量被重新分配,控制水位排水使地表排水量所占比例提高、而总排水量比常规排水减少36.4%～82.7%、地下排水峰值量较常规排水减少7.2%～85.4%。地表、地下排水硝氮质量浓度较低,一般低于4 mg/L;地表排水总氮质量浓度在2.3～11.5 mg/L之间,地下排水总氮质量浓度在0.6～9.1 mg/L之间。要减少氮素流失总量,减少排水量是关键。     

棉花氮素营养诊断与追肥推荐模型

利用主动遥感光谱仪Green Seeker进行棉花的氮素营养诊断,建立棉花冠层归一化植被指数(NDVI)的氮素追肥推荐模型,实现棉花氮素的精准管理。利用2011—2012年不同氮肥处理的田间试验数据,建立棉花冠层NDVI与施肥量、NDVI与产量的定量关系,结合氮肥效应函数建立光谱氮素推荐模型,并利用2013年的独立试验数据进行田间验证。结果表明:总体上施氮量增加棉花冠层NDVI值增大,但当氮肥增加到一定量时NDVI值不再增加,在棉花盛蕾期、花期、盛铃期和初絮期,随着氮肥施用量的增加,棉花NDVI值均呈线性增加的趋势;全生育期最佳施氮量为294.7 kg/hm2,棉花盛蕾期、花期、盛铃期和初絮期NDVI临界值分别为0.695、0.833、0.881和0.809;NDVI每低于临界值0.001单位所需施肥量分别为0.24、0.91、1.11和0.16 kg/hm2。经田间验证,在保证产量的前提下,光谱推荐可减少施肥量,缩小地力之间的差异,达到按需施肥的目的。     

棉田暗管控制排水和氮素流失研究

在湖北荆州丫角排灌试验站进行暗管控制排水和自由排水对照试验,结果发现,暗管排水累积排水量随时间呈线性变化;暗管排水氮素累积流失量随时间呈二次曲线变化.控制水位为30 cm的田块氮素累积流失量随时间而增加,而其他控制排水及自由排水田块氮素累积流失量随时间而减少.控制排水可以减少累积排水量和氮素累积流失量,且随控制水位增加...     

限水条件下的小麦水肥效应与主攻因素

在有限灌水资源的麦田,进行了不同灌水数量和不同施肥量的多年试验,结果表明,施N量与产量、穗数、穗粒数关系密切,而与千粒重的关系不密切;灌水数量的表现则不同,与穗数、穗粒数关系不密切,而通过千粒重的显著变化影响产量;肥水互作效应不显著,生产上在有限水资源情况下,可依靠多施肥发挥以肥补水的作用。     

阿拉尔垦区棉花施肥灌溉现状调查及评价

在2007年对阿拉尔垦区施肥制度、氮肥种类、氮肥施用量、灌溉制度及棉花产量等进行调查分析,调查结果表明:调查区农户平均施氮总量达460 kg/hm2、平均施磷总量达127 kg/hm2;过量施氯磷普遍存在,分别有80%的农户过量施氮、有63.4%的农户过量施磷;施肥时间比较集中,基追比为2:1,单次追肥施氮量偏大;施氮量与棉花产量不相关,增加施氮不能增产.调查区农户单次灌水量普遍偏大,年总灌水定额达到7 300～10 200 m3/hm2.过量施肥和大水漫灌为N、P淋失提供了可能和运移载体,加上灌区偏沙性的土壤质地,得出淋移损失很可能是一个重要氮素损失途径的结果.     

基于熵权TOPSIS模型评价不同施氮水平下水稻灌排模式

为了选取实现高效、节水、控污3个目标的水稻灌排模式,以农田水位为调控指标,在3个施氮水平下设置了不同的灌排模式,研究水稻在不同模式下的产量及其构成因素,利用基于熵权法的TOPSIS模型对这些灌排模式进行评价.结果表明:分蘖期旱涝交替胁迫对水稻的产量、控污指标的抑制作用最明显;乳熟期旱涝交替胁迫的处理对节水指标的负面影响最大.在旱涝交替胁迫下氮肥施用量低时,对水稻发育有较明显的抑制作用;高氮肥施用量处理的水稻产量并没有显著增长,高氮肥处理氮素的淋溶量比低氮肥处理高.利用TOPSIS模型得到施氮量300 kg/hm²下的控制灌排模式的相对贴合度为0.694 5.分蘖期旱涝交替不仅对于水稻的生长发育的不利影响最大,其控污效果也最差.通过模型计算,最优的灌排方案是施氮水平为300 kg/hm²的控制灌排模式.     

暗管排水和有机肥施用下滨海设施土壤氮素行为特征

为揭示暗管排水和微生物有机肥施用下滨海设施土壤氮素的归趋和转化机制,设计了暗管排水结合有机肥处理（S-OF）、暗管排水结合无机肥处理（S-IF）和无暗管排水的无机肥处理（CK）,以葡萄和油菜间作栽培为模型系统,观测土壤总氮含量在垂直剖面上的分布、耕层土壤矿质态氮含量和有机态氮含量的变化及其与土壤理化性质的相关性。结果表明：暗管排水和微生物有机肥共同驱动下,土壤容重有所降低,孔隙度升高;暗管排水促使耕层土壤总氮向深层土壤迁移,相比S-IF,S-OF处理耕层土壤总氮的降低幅度较小;滨海设施土壤耕层的总氮80%以上以有机态形式存在,矿质态氮所占比例很小,S-OF处理有利于试验后期土壤矿质态氮含量的提升;耕层土壤矿质态氮含量与土壤有机质、总有机碳含量呈极显著正相关。暗管排水和微生物有机肥施用有利于改善滨海设施土壤结构,提高耕层土壤有机质和总有机碳含量,促进土壤有机态氮向矿质态氮的转化,本研究结果可为滨海设施土壤改良和水肥决策提供科学依据。     

不同水肥处理对马铃薯肥料利用效率的影响

通过大田试验,以补水量X_1、氮肥量X_2、磷肥量X_3、钾肥量X_4为试验因素,选用4因素10水平的均匀设计,研究不同补水量以及氮、磷、钾配施对马铃薯肥料利用率的影响。通过偏最小二乘和逐步回归建立N、P、K肥利用效率与试验因素的回归模型。结果表明:过量施肥会导致肥料利用率降低,各因素对N、P、K肥料利用效率影响差异显著(P0.05);各因素对N肥利用率影响顺序为:X_4X_2X_1X_3,对P肥利用率影响顺序为:X_3X_1,均大于X_2和X_4,对K肥利用率的影响顺序为:X_4X_3X_2X_1。在实验条件下,推荐补水施肥方案为:补水量为1 058.5m~3/hm~2,N、P_2O_5、K_2O分别为241.05、380.6、93.5kg/hm~2。     

农田排水策略对氮素流失影响试验研究

通过测筒试验模拟了排水间隔时间、强度和地下水位对农田地下排水中氮素流失的影响规律。结果表明,相同模拟条件下,排水间隔时间的延长可减少排水量和降低总氮流失率,以间隔3～5d减少最为明显;间隔3、5和7d排水总氮流失量分别较间隔1d减少了45.5%、81.1%和100%;排水强度的降低可以减少氮素的流失,出流中氨氮质量浓度递减并趋于稳定,硝态氮质量浓度先上升后减少,相对于2mm/d的排水强度,4、6和8mm/d排水强度下总氮流失量分别增加了126.8%、264.8%和401%。地下水位的升高可明显减少总排水量和总氮流失量,40cm和60cm地下控制水位比80cm水位排水总氮量分别减少63.2%和40.9%。