植物修复农田退水氮、磷污染研究进展

水环境污染是造成全球水资源水质性紧缺非常重要的因素。农业面源污染则是继工业源污染实施清洁生产得到有效治理之后水体污染主要的贡献者,特别是地表水中过量氮、磷的主要来源,受到越来越多的关注和重视。植物修复技术因其可以对受污染水体进行原位修复和避免二次污染等特点,逐渐被人们应用到污染水体的治理中。本文从植物修复农田退水氮、磷污染视角,综述了农田退水氮、磷在主要去除途径与影响因素方面所取得的研究进展,并针对植物修复农田退水实践中存在的问题,提出了继续强化植物组合对水污染负荷消减能力的研究,进一步扩展对植物的经济利用价值、生态景观价值和社会效益开展研究,以及深化植物修复从室内模拟到野外小区域示范、再到大区域的推广应用研究等建议,以期为进一步提升治理农田面源污染效果提供技术支撑。     

宁夏引黄灌区灌淤土壤磷累积状况及磷肥肥效研究

宁夏第二次土壤普查结果表明,灌淤耕地速效磷含量明显提高,平均含量由1985年的16.3 mg/kg增加到现在28.04 mg/kg.吴忠市利通区东塔乡国家农业科技示范园区磷肥肥效试验研究表明:土壤速效磷含量在50～60 mg/kg高水平下,小麦套玉米施磷效果较低,小麦玉米总产量肥料函数效应达显著水平.施P2O5最大量1...     

控释肥在宁夏灌淤土中的氮素释放特征研究

为了寻求改善宁夏灌淤土水稻氮素利用的有效措施,通过静水浸泡与盆栽试验,以自研聚氨酯包膜控释肥为研究对象,研究了3种控释肥的氮素释放特征,在氮磷钾等养分供应下研究了5个施肥处理对水稻产量与氮素吸收利用的影响。结果表明:自研控释肥CRF1、CRF2在静水(25℃)中的氮素累积释放比例的动态变化趋势基本一致,都呈"抛物线"形状,其24 h初期释放率分别为3.54%、2.28%(≤15%),28 d的氮素累积释放率分别为33.17%、30.58%(≤80%),符合缓释肥料的国家标准要求。与等量NPK处理相比,CRF2处理主要通过提高水稻穗粒数与千粒重获得最高子粒产量,达到31.21 g/盆,增加了10.44%;其地上部总吸氮量达到150.89 kg/hm~2,提高了10.46%;其氮肥利用率达到36.64%,提高了5.49个百分点。不同施肥处理下土壤铵态氮、硝态氮与无机氮含量峰值均出现在水稻插秧后的15 d前后,随后不同程度的下降,控释肥处理下降较慢,在土壤中氮素释放时间达到75 d以上。其中CRF2处理由于添加了硝化抑制剂双氰胺,能够在水稻移栽45 d前保持最高的硝态氮(第45 d:99.41 mg/kg)和无机氮含量(第45 d:104.46 mg/kg),在60 d前保持最高的铵态氮含量(第60 d:4.03 mg/kg),满足了水稻生育关键期对氮素的需求,从而保证稻谷产量。     

长期配施有机肥对灌淤土春玉米产量及氮素利用的影响

为了寻求合理利用畜禽粪便资源与改善玉米氮素利用的有效措施,通过3a连续田间定位试验,研究有机肥替代部分化肥配施对玉米产量和氮素利用率的影响。结果表明:与CK相较,施用有机肥土壤pH值下降了0.59~0.86,土壤容重下降了8.05%~10.74%。有机无机配施(N1M1、N2M2)处理定位施肥3a后,土壤有机质含量年均分别增加0.86,0.44g/kg,土壤全氮含量年均分别增加0.09,0.06g/kg,土壤碱解氮含量年均分别增加4.74,3.68mg/kg,土壤速效磷含量年均分别增加6.62,5.35mg/kg,土壤速效钾含量年均分别增加8.46,6.66mg/kg。与常规N1处理比较,第3年N1M1、N2M2处理的产量分别提高了12.38%和13.43%,氮肥利用率分别提高了10.98%和16.20%,氮肥农学效率分别提高了4.65,10.50kg/kg,氮肥偏生产力分别提高了4.65,21.02kg/kg。因此,配施有机肥可降低土壤pH值和容重,显著提升土壤有机质和养分含量,对促进玉米产量和氮肥利用率具有积极作用,其中N2M2处理是协调作物产量和环境安全的合理选择。     

氮肥后移对引黄灌区水稻产量和氮素淋溶损失的影响

通过田间小区试验研究在优化施肥条件下氮肥后移技术对引黄灌区水稻籽粒产量和氮素渗漏淋失量的影响。结果表明:与农民常规施肥处理(N300)比较,氮肥后移各处理在氮素投入降低20%的基础上水稻产量没有降低,显著提高了氮肥利用率,N240/3处理的氮肥利用率达到40.5%,比N300处理提高了8.8%。田面水中TN和NH4+浓度施肥后1～3d达到最大,而NO3-极大值出现在施肥后3～5d内,之后逐渐降低,施肥后的前9d做好水肥管理是防止氮素流失的关键时期。N300处理氮素渗漏淋失主要发生在分蘖期,氮肥后移处理主要发生在分蘖期和孕穗期,TN渗漏淋失量在29.78～44.51kg/hm2之间,N240/3处理TN淋失量比N300处理降低了33.1%;氮素淋失形态以NO3-为主,占TN淋失量的74.14%～79.44%。综合考虑水稻产量和环境效益,氮肥后移技术N240/3处理可作为一种资源节约和环境友好的施肥技术在水稻种植上应用。     

外源性碳磷输入对宁夏灌淤土磷素变化的影响

以宁夏引黄灌区水旱轮作种植模式为背景,以灌淤土为研究基础,采用室内培养法研究水旱轮作淹水培养90 d后灌淤土磷素的演变特征。结果表明,与对照相比外源性鸡粪、秸秆生物炭和磷肥添加均显著提高了灌淤土全磷、有效磷含量,增幅在6.4%～165.2%之间,输入外源性鸡粪与对照相比土壤Ca-P提升了88.4%,且随施磷水平增加无机磷(Pi)占土壤总磷比例提高。输入外源性秸秆生物炭显著增加土壤O-P含量,与施磷量的高低差异不显著,添加外源性鸡粪土壤全磷、有效磷含量较秸秆生物炭提升45.9%和45.4%。施用外源性鸡粪和秸秆生物炭前者较后者无机磷总量增加176.1 mg/kg,增幅34.5%,但无机磷占全磷相对比例后者较前者平均提高了8.5%,这可能与外源性鸡粪和秸秆生物炭对土壤全磷增量大小不同有关。     

马铃薯平衡施肥技术研究

研究了平衡施肥对马铃薯不同生育期生物量累积规律以及产量的影响。结果表明：从苗期到花期生物量累积速度较快,约占整个生育期间累积总量的80％,各处理间比较,累积最高的是OPT处理,最低的是CK处理。各处理增产幅度在1．1％～16．2％之间,其中增产最高的是OPT处理,增产量达16．2％,差异达极显著水平。当地化肥对马铃薯产量的贡献顺序为：氮肥〉磷肥〉钾肥。     

用叶绿素仪预测水稻氮肥施用量的研究

通过水稻田间氮施肥用量试验,氮肥对水稻的增产效果非常明显,最高增产幅度达86．9％。水稻在整个生育过程中叶绿素含量的生理变化特征是：返青期完成后,进入分蘖期,叶绿素含量达到最高点,随着生育进程的推进叶绿素含量逐步降低,灌浆期后叶绿素含量急剧下降,成熟后期降至最低点;生产上一般以前两次追施氮肥最为重要,如果第一次追施氮后SPAD值不足44,第二次追施氮量应适当加大,如果SPAD值超过46,第二次追施氮量应适当减少,第二次追施氮肥后SPAD值不足47时,应考虑在7月中旬适当补追施一定量的穗肥,如果SPAD值超过47,可以免追穗肥。     

宁夏引黄灌区春小麦畦灌试验研究

通过田间畦灌试验,分析春小麦不同生育阶段的需水量及水分盈亏量,评价不同畦灌处理下的灌水质量及节水增收效果。结果表明:畦灌小区50m×2m与漫灌(CK)相比较,水分利用效率提高了26.78%,产量增加了13.08%,具有一定的节水增效作用,结合各地实际生产情况合理推广利用能够取得良好的经济效益。     

应用于水稻生产的增效减负环保型施肥技术比对——以宁夏引黄灌区为例

过量施肥及盲目灌溉导致宁夏引黄灌区水稻种植中氮素淋失严重,氮肥利用率低下.探索能够在保障水稻产量前提下减少氮素淋失、提高氮素利用率的环保型施肥技术是该区域实现农业可持续发展的现实需求.本研究在前期研究的基础上,就不同施肥技术对灌区水稻生育期内氮素淋失、氮素利用率及水稻产量的影响效果进行比对,旨在为后续工作中技术筛选及推广提供依据.试验共设置4个处理,分别是(1)无肥对照(CK):不施氮肥;(2)常规施肥(FP):施用氮肥300 kg N·hm^-2, 60%作为基肥,分蘖和孕穗期各追肥20%;(3)侧条施肥(SD):施用水稻专用控释肥120 kg N·hm^-2,水稻插秧时将肥料一次性施入;(4)育苗箱全量施肥(NB):施用水稻专用控释肥,用量为120 kg N·hm^-2,育秧时一次性全量施入育秧盘.结果表明,采用SD和NB在氮素用量较FP降低60%的情况下,水稻产量都不会下降.SD可以显着降低稻田氮素淋溶损失,FP水稻生育期内可溶性总氮(TN)、硝态氮(NO₃-N)和铵态氮(NH₄⁺-N)淋失量分别为39.89、26.22 kg·hm^-2和5.49 kg·hm^-2,SD和FP相比,TN、NO₃-N和NH₄⁺-N的淋失量分别减少18.97、11.18 kg·hm^-2和2.27 kg·hm^-2;同时SD可以显着提高宁夏灌区水稻氮素利用率,较FP提高21.4%. NB和FP相比,TN、NO₃-N和NH₄⁺-N淋失量分别减少14.36、10.14 kg·hm^-2和1.84 kg·hm^-2,氮素利用率亦提高15.7%,但是TN、NO₃-N和NH₄⁺-N淋失量较SD处理分别增加4.61、1.04 kg·hm^-2和0.43 kg·hm^-2,同时氮素利用率亦减少5.7%.综合考虑水稻产量和环境效益,SD更适合在宁夏灌区水稻种植中推广应用.