尿素在砖红壤中的淋失特征I.NH+4 -N的淋失

通过室内大型模拟土柱研究不同尿素施用量与砖红壤中NH+4-N的淋失关系.结果表明各施肥处理渗漏液中20 cm处NH+4-N的最高浓度值与施肥量大小成正相关,60cm和120 cm处渗漏液中NH+4-N浓度值与施肥量关系不大,但120 cm处渗漏液中NH+4-N浓度仍超过水体富营养化标准0.2 mg/L.在砖红壤中,尿素以NH+4-N形态大量淋失的可能性不大.     

尿素在砖红壤中的淋失特征I.NH+4 -N的淋失

通过室内大型模拟土柱研究不同尿素施用量与砖红壤中NH+4-N的淋失关系.结果表明:各施肥处理渗漏液中20 cm处NH+4-N的最高浓度值与施肥量大小成正相关,60cm和120 cm处渗漏液中NH+4-N浓度值与施肥量关系不大,但120 cm处渗漏液中NH+4-N浓度仍超过水体富营养化标准0.2 mg/L.在砖红壤中,尿素以NH+4-N形态大量淋失的可能性不大.     

尿素在砖红壤中的淋失特征Ⅱ——NO_3~-—N的淋失

通过室内大型土柱模拟试验研究了不同尿素施用量与砖红壤中NO3^--N的淋失关系。结果表明，各处理渗漏液中20cm处NO3^--N浓度变化趋势相似；60cm处渗漏液中各处理NO3^--N最高浓度值均显著高于对应的20cm处；120cm处渗漏液中各处理NO3^--N浓度在39d前无显著变化，之后迅速上升并且随着施肥量的增加而增大，其最高浓度值与施肥量的关系可用方程y=0．5257x＋138．2来表示。从120cm处NO3^--N累计淋失量来看，其累计淋失量与施肥量的关系可以用下式来表示：y=0．478x＋204．26；最后对各处理NO3^--N累计淋失量Yd（gN）与时间t（d）的关系进行拟合。     

不同施氮量对茶园土壤氮淋失的影响

为研究不同施氮量对茶园土壤氮淋失的影响,改良茶园土壤品质,采用室内土柱淋滤试验,研究不同施氮量对强酸性茶园土壤淋溶液pH、NH+4-N和NO-3-N淋溶量的影响。氮肥采用尿素,氮肥用量分别为N0(0kg·hm-2)、N1(150kg·hm-2)、N2(300kg·hm-2)、N3(450kg·hm-2)、N4(600kg·hm-2)。结果表明:施用氮肥降低了土壤pH和土壤淋溶液pH,降低幅度分别为0.08~0.32和0.35~0.81个单位,促进茶园土壤酸化;NH+4-N和NO-3-N的淋溶量均随施氮量的增加而提高;无机氮的淋失率为47.66%~71.31%,淋失量(Y)与施氮量(X)之间的线性回归方程为Y=0.708 X+145.27(R2=0.98);在整个淋洗过程中,NH+4-N和NO-3-N淋溶主要发生在前5次,且主要以NO-3-N的形式淋失,淋失比例为73.50%~89.21%。     

玉米秸秆生物炭对土壤无机氮素淋失风险的影响研究

采用室内土柱模拟淋溶方法,研究生物炭对不同土层土壤淋溶液体积以及铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)淋失量的影响。实验所用的生物炭以玉米秸秆(炭化温度500℃)为原料制成,分别按照炭土质量比0(T1)、1%(T2)、2%(T3)和4%(T4)施用于褐潮土中。结果表明:淋溶实验过程中,淋溶初期生物炭对土壤NH+4-N和NO-3-N的固持作用比较明显,且对NH+4-N的固持主要发生在0~10 cm土层,而对NO-3-N的固持主要发生在10~40 cm;生物炭能够有效增加土壤的持水能力,与不添加生物炭处理(T1)相比,T2、T3、T4处理的土柱累积淋溶液体积分别减少了10%、20%、26%,无机氮素淋失量显著降低,分别减少27%、48%、61%;无机氮素淋失量的减少主要来自NO-3-N,相对于不添加生物炭处理,T2、T3、T4处理NO-3-N累积淋失量分别为62.4、44.4、34.5 mg,分别减少了28%、49%、58%。总的来说,土壤中添加玉米秸秆生物炭能够有效降低土壤无机氮素的淋失风险。     

宁夏银南灌区稻田控制排水条件下氮素淋失的研究

为探讨不同排水条件下稻田中氮素的迁移、转化规律,通过大田试验,对宁夏银南灌区稻田土壤中氮素的淋失情况进行了研究。结果表明,排水量越大,NH4+-N下移深度越大;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100 cm内随深度增加逐渐升高,超过100 cm之后逐渐降低;每次施肥后,不同处理的排水中NO3--N和NH4+-N浓度均表现出短期内迅速上升,以后又逐渐下降的趋势;氮素的淋失主要发生在拔节期以前,在此期间,应加强水肥管理,以减少氮素淋失。     

有机肥化肥配施对红壤丘陵区稻田土壤氮淋失特征的影响

化肥过量施用导致土壤养分累积引起的氮(N)磷(P)淋失是农业面源污染的重要形式。基于有效提高养殖废弃物的资源化利用率和保护地下水水质等目的,通过田间小区试验研究了有机肥(M)与化肥(F)不同配施比例对100 cm深度稻田土壤N淋失特征的影响。结果表明:在整个晚稻生长期内,渗漏水中不同形态溶解态N浓度的动态变化不尽一致,其中总氮(TN)和铵态氮(NH+4-N)的浓度在每次施肥之后1~3 d出现淋失高峰,最大分别达到1.985、1.165 mg N·L-1,而硝态氮(NO-3-N)浓度的变化比较平缓,无明显峰值。就组成成分而言,NH+4-N为淋失TN的主要成分,平均占54.2%;其次是有机态氮(ON),占45.1%;NO-3-N浓度很低(0.2 mgN·L-1),仅占0.7%。随着有机肥比例的增高,晚稻产量表现为显著(P0.05)的先增后降变化趋势,与TN及NH+4-N淋失量和淋失率的变化趋势相似,但N的峰值比产量略有滞后。综合考虑施肥的增产作用与土壤N的淋失风险,研究区稻田化肥与有机肥的配比采用7:3较为适当。     

崇明岛典型果园氮素渗漏流失研究

为研究崇明岛柑橘园氮素渗漏淋失特征,采用田间原位小型土壤渗漏计法,分析土壤中氮素含量与渗漏水中氮素含量之间的关系。结果表明:随着土壤深度的增加,土壤中NH4+-N和NO3--N含量显著下降,渗漏水中NO3--N、NH4+-N含量逐步降低。0～20 cm和21～40 cm渗漏水中NH4+-N和NO3--N含量随时间延长呈现出由低到高再降低的变化特征。浅层渗漏水中氮素渗漏流失以水溶性总氮为主,NO3--N含量占水溶性总氮的比例超过90%。果园渗漏水中氮素含量与土壤中氮素含量之间相关性极显著,表明果园施肥量与渗漏水中氮素含量之间存在联系。     

玉米生物炭和改性炭对土壤无机氮磷淋失影响的研究

利用玉米秸秆为原料制作生物炭,并用氯化铁进行改性,考察了改性前后生物炭对硝态氮和磷的吸附等温和吸附动力学过程,将生物炭和改性炭制作3 cm厚的物理隔离层,施入土柱50 cm处,通过淋溶实验,研究生物炭改性前后对土壤无机氮磷淋失的影响。结果表明,炭化温度为500℃时,铁炭比为0.7的生物炭和改性炭对氮磷的吸附能力最强。吸附动力学和等温吸附曲线分析表明:生物炭改性后对硝态氮和磷的吸附增大,生物炭和改性生物炭对硝态氮的最大吸附量分别为0 mg·g-1和2.414 mg·g-1、对磷的最大吸附量分别为1.723 mg·g-1和16.062 mg·g-1。与对照相比,生物炭处理和改性炭处理硝态氮的淋失量分别降低11.2%和31.6%,磷的淋失量分别显著降低33.1%和82.9%,氨氮的淋失量分别显著降低44.3%和68.6%。淋溶试验后对土壤残留养分分析表明,隔离层的添加并不会对0～50 cm土层内NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P含量产生明显影响,同时改性生物炭能有效减少NH+4-N和PO3-4-P向更深土层中迁移,表明土壤中添加改性生物炭能够有效降低土壤无机氮磷的淋失风险。     

两种生物质炭对果园土壤氮素淋失、滞留的影响

[目的]为了研究生物质炭对果园土壤氮素淋失、滞留的影响.[方法]基于土柱淋溶模拟试验,研究两种不同生物质炭——稻壳炭和苹果枝条炭的施用(11 mg/kg)及其与化肥(6.6 g/kg)混施对果园土壤氮素淋失速率和滞留量的影响.[结果]单独施用生物质炭对土壤氮素的淋失和滞留影响较小;生物质炭与化肥混施后,NH4+-N的淋失总量增加了39.3％～44.0％,在20～～40 cm土层的滞留量减少了21.7％ ～28.8％;稻壳炭促使NO3--N的淋失量和20 ～40 cm土层的滞留量分别增加了18.0％、43.3％,苹果枝条炭促使NO3--N的淋失总量和20 ～40 cm土层的滞留量分别减少了13.4％、12.1％;施用生物质炭增加了土壤的持水能力.[结论]生物质炭本身对土壤氮素的动态影响较小;与化肥混施增加了NH4+-N的淋失风险,NO3--N的淋失和滞留与生物质炭的种类有关.     

沼液施用对贵州典型黄壤油菜地氮淋溶的影响

了研究西南喀斯特山区沼液灌溉氮淋溶风险,以及率定沼液还田安全施用量,以该区域典型土壤——黄壤为供试土壤,主栽作物油菜为供试作物,牛场沼液为施用材料,开展大棚盆栽试验模拟沼液灌溉,评估沼液灌溉氮淋溶风险,考察油菜农艺性状响应,率定沼液安全施用量。设置油菜不施肥（CK）、无作物施沼液（NP480,施氮量480 kg·hm^-2）、油菜施化肥（CF,480 kg·hm^-2）、油菜沼液低施用量（R120,120 kg·hm^-2）、油菜沼液中施用量（R240,240 kg·hm^-2）、油菜沼液高施用量（R480,480 kg·hm^-2） 6个处理,将化肥水溶或沼液稀释后按每12 d 1次、每次25 mm连续灌入12次。结果表明：沼液灌溉存在氮淋溶风险,该风险以NO-3-N负荷为主,NO-3-N淋溶风险随施氮量增加而增大,R480处理NO^-₃-N淋溶量分别是CK、R120、R240处理的2、1.8倍和1.4倍;同施氮量下,沼液灌溉氮淋溶风险低于化肥处理,CF处理TN、NH⁺₄-N、NO^-₃-N淋溶量分别是R480处理的3.8、2.3倍和2.9倍; R480处理的氮淋溶风险值得警惕,但油菜氮素吸收能够降低该风险,使TN、NH⁺₄-N、NO^-₃-N淋溶量分别降低34%、30%、32%;适量施用沼液（施氮量120 kg·hm^-2）相对CF处理能改善油菜农艺性状,但过量施用沼液（施氮量480 kg·hm^-2）不利于油菜生长。研究表明,西南喀斯特山区油菜黄壤沼液灌溉存在一定氮淋溶风险,综合考虑氮淋溶风险、油菜农艺性状和沼液消纳需求,沼液还田施氮量控制在240 kg·hm^-2以内为宜。     

包膜缓/控肥氮释放特性比较研究

[目的]比较包膜缓/控肥氮释放特性,为改善白洋淀及周边地区农业耕作施肥习惯和减轻白洋淀污染状况提供理论依据。[方法]采用＂土柱淋溶法＂室内模拟试验,研究了5种肥料在白洋淀地区土壤中铵态氮和硝态氮释放淋溶情况。[结果]树脂包衣和硫包衣尿素在试验前期淋溶液中铵态氮含量较普通尿素分别减少了98.5%和98.7%,在试验中期分别减少了96.5%和97.4%,在试验后期分别减少了38.7%和76.7%;而硝态氮含量在试验前期较普通尿素分别减少了59.1%和81.8%,在试验中期分别增加了414.7%和40.7%,在试验后期分别增加了1702.8%和642.3%。[结论]树脂包衣和硫包衣尿素明显减少了易挥发的铵态氮含量,有效控制了作物易吸收利用的硝态氮在前期的释放,并增加了在中后期易吸收氮的供应。     

生物炭对北京郊区砂土持水力和氮淋溶特性影响的土柱模拟研究

为探讨生物炭对北京郊区砂土持水力和氮素淋溶特性的影响,通过分层采集不同深度(0~90 cm)北京郊区沙化地土壤(砂土),模拟田间容重和含水量填装土柱,将生物炭分别按照炭土质量比0%、0.5%、1%、2%和4%施入0~20 cm土层,依据常规施氮肥量(0.56 t N·hm-2)和年平均降雨量(616.6 mm)施肥和滴灌,开展土柱淋溶试验。结果表明:在9次淋溶后,水和总氮的累积淋失量均随着生物炭添加量的增加而减小,与不加炭处理相比最高分别减小41.3%和22.7%。添加生物炭增加了0~20 cm土层总氮含量,最高显著增加158%(P0.05)。淋溶结束后加炭处理土柱土壤中的无机氮总量比不加炭处理高19.5%~91.9%。添加生物炭有利于减小可溶性有机碳的淋失,比不加炭处理最高减小22.8%。淋溶液pH值和电导率随生物炭添加量增加而增大。在9次淋溶过程中,生物炭添加量越大,0~20 cm土层土壤持水量越高。相关性分析表明,总氮淋失量与淋溶液淋失体积显著正相关(r=0.978,P0.01),而与淋溶液中的总氮浓度无正相关关系。生物炭主要通过提高京郊砂土的持水能力,减缓水和氮素向下淋溶的速度,从而减小水和氮素的淋溶损失,提高水肥利用率,降低污染地下水的风险。     

添加玉米秸秆及其生物质炭对砖红壤N2O排放的影响

为比较秸秆和生物质炭对土壤氧化亚氮排放的影响,利用室内培养试验研究生物质炭、秸秆添加对土壤性质、硝化作用及N_2O排放的影响。试验设生物质炭、秸秆和空白3个处理,试验培养条件为30℃和75%田间持水量。结果表明,添加秸秆和生物质炭显著提高土壤pH、有机碳和速效K含量,其中秸秆对土壤pH的增加作用更为突出。与对照(1 604.82±168.93μgN_2O-N·kg~(-1))相比,添加秸秆和生物质炭减少N_2O排放量分别为58.0%和65.6%,但二者减排机理不同;秸秆对N_2O的减排因生物的氮固定,降低了硝化反应底物的有效性,生物质炭对N_2O减排可能源于硝化过程中较低的N_2O产生比例。由于生物质炭显著促进土壤硝化速率,而产生较多的NO_3~-,使得热带地区砖红壤硝态氮的淋失风险增大。     

生物炭对土壤氮磷流失和油菜产量的影响

明确生物炭对土壤氮磷流失和作物产量的影响是生物炭应用技术中的关键问题。采用测筒试验,在20 cm土壤中添加不同比例(0.5%、1.0%、1.5%)的生物炭,并模拟降雨淋溶后收集测筒淋溶液分析氮磷含量,研究生物炭对土壤氮磷淋溶流失和油菜产量的影响。结果表明:(1)与不施用生物炭处理相比,1.5%生物炭处理极显著降低了TN淋溶损失量、TN淋溶浓度比率、NO~-_3-N淋溶损失量、NO~-_3-N淋溶浓度比率、TP淋溶损失量和TP淋溶浓度比率;各处理间NH~(+2)_4-N和PO~-_4-P淋溶损失量差异不显著。(2)油菜生长期间,TN、NO~-_3-N的淋溶损失量随生物炭施用量增加而减少,且以NO~-_3-N的淋溶流失为主;受施肥和作物生长吸收利用的影响,NH~+_4-N、TP和PO~(2-)_4-P的淋溶流失规律不明显。(3)施用生物炭增加了油菜的产量,主要表现为油菜一次有效分支数、单株有效角果数和每果粒数的增加。     

小麦氮磷肥长期配施对土壤硝态氮淋溶的影响

 【目的】利用长期肥料定位试验,监测旱地农田土壤硝态氮的淋溶动向,研究施肥量与硝态氮累积量之间的关系,为科学施肥提供参考。【方法】在试验小区0～300 cm土壤剖面中,每20 cm深度取一个土样,1 mol?L-1 KCl浸提后以AA3连续流动分析仪测定硝态氮含量。【结果】单施氮肥土壤硝态氮累积峰出现在80～100 cm土层和300 cm以下土层,当施氮量达到180 kg?hm-2?a-1时,0～300 cm土层硝态氮累积总量相当于8年的施氮量。单施磷肥对土壤硝态氮分布无影响;氮、磷肥配施时,施氮量增加硝态氮累积量显著增加,配施磷肥后可以减少硝态氮累积量,且施氮量越大减少的越多。过量施用氮肥,即使配施磷肥,硝态氮也能发生淋溶并在100～120 cm和240～260 cm土层附近累积;二次多项式回归能够较好地反映氮、磷施用量与土壤硝态氮累积量之间的关系。【结论】长期过量施用氮肥,导致硝态氮大量淋溶并形成两个累积峰,科学合理地配施磷肥可以减少硝态氮淋失;旱地麦田长期施用最大产量施肥量,可能导致硝态氮大量累积在土壤深层。     

两级SBR-PAC吸附混凝法处理垃圾渗滤液的研究

垃圾渗滤液的处理一直是近几年污水处理领域的热点和难点问题.本文以杭州市某垃圾填埋场渗滤液(CODCr1500～4500 mg/L,NH4+-N 795～1550 mg/L,pH8.0～9.0)作为研究对象,利用串联运行的回流式两级SBR+活性炭吸附混凝工艺进行了实验研究,出水COD Cr<300 mg/L、氨氮<20 mg/L、色度<20倍.     

灌水对棉田土壤矿质氮运移的影响

以阿拉尔垦区棉田为试验地点,采用8100、6600、5100、3600m3·hm-24个灌水水平,对5次灌水后100cm土层NO3--N、NH4+-N含量进行了分析.结果表明:在4～9月整个种植周期内,0～60cm土层的养分浓度均呈下降趋势,60～100cm土层养分的浓度则缓慢上升,灌水量越大,深层养分的浓度越高;当土壤NO3--N累积量较大时,不同灌水处理间土壤NO3--N含量的变化非常显著;灌水对土壤铵态氮运移影响远小于对硝态氮的影响.     

免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征

【目的】研究免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征。【方法】于2007—2010连续4年采用田间定位试验研究方法。试验设传统翻耕、免耕两个处理,4次重复。供试水稻品种为皖稻68。【结果】免耕显著提高了水稻生育前期耕层土壤NH4+-N含量,但是降低了水稻生育中、后期耕层土壤NH4+-N含量。同时免耕显著提高了0—10 cm土层NO3--N含量,降低了主要生育时期10—20 cm土层NO3--N含量,有利于减少耕层土壤NO3--N的淋失。免耕促进了土壤有机碳和全氮在表层土壤的富集。0—10 cm土层有机碳和全氮含量比翻耕处理显著增加,而10—20 cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。免耕提高了耕层（0—20 cm）土壤容重,增幅为3.06%—6.25%。产量结果显示,免耕使水稻减产4.11%—7.70%。【结论】免耕稻田自拔节期后期土壤NH4+-N供应量的减少使免耕水稻拔节期和抽穗期的氮素吸收量均明显低于翻耕处理,导致免耕水稻成穗率的减少,是免耕水稻产量降低的主要原因。