肥料氮素在土娄土中的淋溶

采用室内土柱恒温条件下模拟研究粪肥或／和尿素混施入土娄土耕层后在多次灌溉下对铵态氮、硝态氮和水溶性有机态氮的淋溶深度和数量的影响。结果表明：三种施肥处理淋出液中氮素形态均以硝态氮为主，且淋溶到９０ｃｍ土层以下，有机、无机肥混施后减少了无机肥中硝态氮的淋溶率；无机肥和有机、无机肥混施处理以铵态氮次之，其量与土层深度呈对数式衰减，显著淋溶到３０ｃｍ土层；而有机肥处理以有机态氮次之，显著淋溶到３０ｃｍ土层，５０ｃｍ以下含量甚微。硝态氮和水溶性有机氮随灌溉水向下迁移，对底土具有培肥作用。     

磷肥在砖红壤中淋溶特征的研究初报

在实验室用土柱对发育于片麻岩的砖红壤进行磷肥淋溶特征研究。结果表明：随着施肥量增加，PO4^3-累计渗漏量相应增加，但不是简单的线形增加关系，在施P量为106．1kg／hm^2与70．7kg／hm^2之间，P累计渗漏量存在一个“跃变”点：磷素在砖红壤中移动性弱，当施P肥水平为141．5kg／hm^2时，活性磷未能穿透12cm土层；在低灌溉量下，磷的渗漏量与灌水量几乎呈线形增加的趋势，但高灌溉量下，则无显著差异，且在等量灌溉下，多次灌溉比单次灌溉更能促进磷肥的运移。     

铜在草甸黑土中的淋溶规律及其对不同因素的响应

通过室内土柱试验,模拟研究在扣除地表径流影响的条件下,铜在草甸黑土中的淋溶规律。结果表明:随着淋溶液用量增加,铜的淋出量增大;土壤溶液和腐殖酸溶液作为淋溶液,在一定程度上抑制铜的淋溶,而EDTA会显著促进铜的淋溶;CaCl2、MgSO4、KCl和NaCl 4种无机盐淋溶液均能促进铜的淋溶,促进作用顺序为CaCl2>MgSO4>KCl和NaCl>对照;随着淋溶液pH值的降低,铜的淋出量增加;间断淋溶方式不利于土壤中铜的淋溶。     

哈尔滨市居住区雨水资源化与景观整合设计

以哈尔滨市"颐源庭院"居住区景观设计为例,从雨水资源潜力分析、居住区雨水资源直接、间接利用景观途径3个方面详述了居住区景观与雨水资源化的整合设计策略。结果表明:颐源庭院5—10月可回收利用的雨水总量为14023.55m3、总消耗用水量为20129.54 m3,收集回用雨水量能够满足该居住区的部分用水;通过构建"雨水花园"及"花坛雨水收集利用模式",颐源庭院居住区可分别收集道路、绿地雨水资源7786.08 m3,屋顶雨水资源6985.03 m3。在居住区雨水资源化的同时打造出丰富的居住区景观,可为城市居住区雨水资源管理与景观的整合设计提供借鉴。     

重庆酸雨区缙云山典型林分冠层酸雨淋洗特征

选取重庆缙云山的针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林、灌木林4种典型林分,观测酸性降水过程中林外雨、穿透雨及干流等林内水分转换分量中的主要离子含量变化,分析林分冠层对雨水化学组成的影响,结果表明:(1)降雨中的离子当量浓度大小依次是SO42-＞Ca2+＞ NH4+＞Mg2+＞K+＞Na+＞NO3-;(2)降雨经过林冠层后pH值降低,干流的酸化程度增加最大;(3)降雨经林冠层后离子浓度明显增加(除灌木林),穿透雨中通量增加最大的阴离子和阳离子分别为SO42-(2.19×103～6.47×103 eq·hm-2)和Ca2+(1.41×103～3.39×103 eq-hm-2),离子来源主要为大气沉降和植物分泌物或淋出;(4)同一离子在不同林分的干流和穿透雨中的通量变化不同,反映出不同林分冠层的离子交换性差异.在针阔混交林中,林下降雨净淋溶量大小顺序为SO42-＞Ca2+＞ NO3-＞K+＞NH4+＞Mg2+＞ Na+;常绿阔叶林为SO42-＞ Ca2+＞ K+＞NO3-＞ NH4+＞ Mg2+ ＞Na+;毛竹林为Ca2+＞ SO42-＞ K+＞NO3-＞ NH4+＞Na+＞Mg2+;灌木林为Ca2+＞ NO3-＞ K+＞ Na+＞Mg2+＞ NH4+＞ SO42-.     

氮磷肥减施对露地蔬菜农田氮磷淋溶及蔬菜产量的影响

过量氮磷肥施用导致菜田氮磷淋溶严重,对水环境及人体健康产生较大威胁。本研究在河南蔬菜种植区选取典型露地菜田,采用田间渗漏池法,研究洋葱、甘蓝菜田氮磷肥减施后氮磷淋溶及蔬菜产量变化。试验设置常规施肥(NP),常规氮磷肥减量20%(JNP1),常规氮磷肥减量40%(JNP2)。结果表明:通过氮磷肥减施,JNP1和JNP2处理淋溶液总氮、可溶性总氮、硝态氮浓度比常规平均降低12.9%、18.2%和20.5%。JNP1处理总氮、可溶性总氮和硝态氮淋溶量分别比常规处理降低5.3%、11.9%和10.3%。JNP2处理总氮、可溶性总氮和硝态氮淋溶量比常规处理分别显著降低33.6%、36.2%和32.6%(P <0.05)。所有处理硝态氮平均淋溶量占总氮淋溶量60.1%,占可溶性总氮淋溶量的79.0%。两个蔬菜季氮积累量236.0～256.1 kg hm-2,磷积累量25.3～29.9 kg hm-2。氮磷肥减施后,蔬菜的产量略有降低,不同处理差异并不显著。     

肥料增效剂对碳氮淋溶和CO_2排放量的影响

为了调控肥料养分在土壤中的转化、减少养分损失,研制和合理使用肥料增效剂具有重要意义。研究采用土柱模拟试验的方法,探讨添加不同数量肥料增效剂对土壤碳(C)、氮(N)养分淋失数量以及土壤呼吸强度的影响,从减少肥料损失、保护环境角度明确增效剂的最佳施用量,为增效剂的合理施用提供科学依据。结果表明:施用增效剂对N和C的淋洗损失和二氧化碳(CO_2)排放损失量具有显著的影响,该影响主要发生在肥料施用后的前60天左右。当增效剂按肥料投入总量的6‰和8‰加入时,淋洗液中无机氮的累积淋洗量降幅达到13%～41%(P<0.05);而淋洗的无机N以硝态氮(NO_3~--N)为主,NO_3~--N淋洗总量是NH_4~+-N淋洗总量的20倍左右。增效剂的添加对可溶性有机C无显著影响,但显著增加了土壤CO_2的排放,增幅达到14%～64%(P<0.05)。淋洗结束后,与不施增效剂处理相比,增效剂添加量为6‰和8‰处理能够显著增加土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、全氮(TN)和可溶性有机碳(DOC)含量,而土壤有机碳(SOC)含量基本保持不变。说明肥料增效剂能够减缓肥料氮素水解速率,又能抑制NH_4~+-N转化为NO_3~--N过程,加之土壤和增效剂对NH_4~+-N的强吸附特性,致使氮素迁移总量降低,可有效减轻对地下水造成污染的风险。综合以上结果,从减少土壤C、N淋洗和保持、提升土壤C、N含量角度考虑,增效剂的最佳施用量应大于肥料投入总量的6‰。     

施氮量对潮土区冬小麦-夏玉米轮作农田氮磷淋溶的影响

潮土是我国华北地区主要土壤类型之一,潮土区是我国冬小麦-夏玉米作物的主要产区,研究不同施氮量潮土氮磷淋溶特征对于指导区域农田面源污染防控具有重要意义。本研究设置3个施肥处理,即传统施氮(CON)、优化施氮(OPT)和优化再减氮(OPTJ),利用田间渗漏池法,研究潮土冬小麦-夏玉米轮作农田硝态氮及总磷淋溶特征。结果表明:2016—2018年,冬小麦-夏玉米轮作周年不同施肥处理90cm土层年淋溶水量79.0～102.5 mm,不同淋溶事件间土壤淋溶液硝态氮浓度波动较大, CON、OPT和OPTJ处理单次淋溶事件硝态氮浓度分别为18.9～208.7(平均为72.7) mg·L~(-1)、9.0～99.2 (平均为33.8) mg·L~(-1)、4.7～55.5 (平均为15.4) mg·L~(-1)。本研究区域冬小麦-夏玉米轮作模式的氮素淋溶风险较高,磷素淋溶风险较低。传统施氮处理(CON)下农田硝态氮的平均淋溶量和表观淋失系数分别为66.4 kg·hm~(-2)和10.3%,而总磷(TP)为0.06 kg·hm~(-2)和0.04%。氮肥减施会显著降低氮素淋失,OPT和OPTJ处理的氮素淋溶减排率可达56.3%和78.9%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理硝态氮平均表观淋失系数分别为10.3%、6.2%和4.9%,随着施氮量的增加,硝态氮淋失系数动态增加。氮淋溶具有较大的年际变化,降雨量高的2018年比降雨少的2017年硝态氮淋溶量多57.0%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理总磷平均淋溶量分别为0.06 kg·hm~(-2)、0.06 kg·hm~(-2)和0.08 kg·hm~(-2)。适量减施氮肥会增加作物产量, OPT处理的作物产量是CON处理的1.08倍。然而,过量减施则会带来减产风险, OPTJ处理氮肥减施56%,作物产量比CON处理降低2.0%～8.1%。总之,潮土区农田硝态氮淋溶风险较大,适量减施氮肥能够在保证作物产量的基础上显著降低氮素淋失损失。     

溶质施放部位对红壤坡面溶质迁移特征的影响

以非吸附性溴离子为示踪剂,采用室内模拟降雨方法研究间歇降雨和施肥部位对红壤坡面产流、产沙以及溴离子迁移特征的影响。结果表明,降雨特征相同条件下,3次降雨的总径流量无明显差异,但第3次降雨形成的产沙量分别是第1次和第2次的7倍和2.2倍,这表明因前期含水量的提高而降低了土壤抗冲性是红壤侵蚀的主要原因之一;径流溴离子浓度随时间变化均呈幂函数衰减,与施肥部位无关;施肥部位越靠近坡底,径流溴离子初始浓度越高且衰减速度越快;溴离子流失数量与施肥距离呈显著正线性关系。通过估算3次间歇降雨径流中溶质流失数量的来源发现,淋溶到坡面土壤中的溴离子再次参与径流流失的数量,其平均比重从81.61%提高到了93.76%,这表明施加在上坡部位的肥料被淋溶后对后期径流养分流失的贡献十分显著。     

外源生物质炭对土壤中铵态氮素滞留效应的影响

以生物质炭和黄棕壤为研究材料,通过阳离子交换量测定、铵态氮等温吸附实验以及模拟土柱淋溶,研究生物质炭对土壤铵态氮素滞留效应的影响。发现生物质炭以1%、3%和5%添加后,土壤CEC值分别增加9.4%、14.7%和19.7%,铵态氮素淋失量分别减少22%、39%和47%,氮素滞留量分别增加15%、5%和14%;同时影响氮素在土层中的分布,其中加生物质炭土壤的氮素集中在土柱上部5～7cm处,而不加生物质炭土壤集中在中部偏下9～11cm处。结果表明,生物质炭能够提高土壤对铵态氮素的吸附能力,显著降低土壤铵态氮素养分的淋失。