氮肥用量及施用时间对土体中硝态氮移动的影响

土连续两年小麦—玉米轮作条件下 ,播前一次施氮量 130～ 5 2 0kghm-2 a-1时 ,氮肥用量对硝态氮在土体中的移动深度没有影响 ,但土壤剖面中残留的硝态氮量随施氮量增加显著增加。播前一次施用氮肥 ,差减法计算的肥料氮表观回收率 (作物携出量和土壤硝态氮的残留量 )为 6 2 %～ 82 7% ;就作物而言小麦的携出率高于玉米 ,在玉米生长季节有更多的硝态氮可能被淋移至土壤剖面的下层。小麦—玉米轮作一年 ,不同的施氮时间对肥料氮的表观回收率以及硝态氮在土壤剖面中的分布、累计没有明显影响。

塿土土壤剖面中N_2O浓度的时间和空间变异

用土壤探头法对土玉米 -小麦轮作体系下不同剖面层次 N2 O浓度变化进行了 2 a的田间原位监测。结果表明 :土土壤剖面中 N2 O浓度具有较大的时间变异 ,表现为土壤 N2 O浓度在一年的不同时期变化较大 ,以温度高、水分充足的 7～ 8月份为最高 ,温度较低的冬季最低 ;全年中土壤剖面中各层 N2 O浓度在降水或者灌溉后均有一个峰值。从空间上来看 ,土壤不同剖面层次的 N2 O浓度的变化以 60 cm土层最高 ,表层 1 0 cm最低 ,浓度在剖面中的变化顺序为 1 0 cm<30 cm<1 5 0 cm<90 cm<60 cm。 2 a的研究结果相比 ,降水量较高的 1 999年土壤剖面各层的 N2 O浓度较高。 2 a试验期间对照和施肥处理各土壤层次的变异系数分别为 7.1 %～ 2 9.4%和 1 0 .8%～ 5 0 .9% ,其中 1 999年变异系数分别为 2 0 .2 %～ 2 9.4%和 32 .1 1 %～5 0 .9% ,2 0 0 0年分别为 7.1 4%～ 1 8.4%和 1 0 .8%～ 2 5 .9%。从变异系数上来看 ,1 999年高于 2 0 0 0年 ;施肥处理高于对照 ;N2 O浓度较高的下层土壤高于 1 0 cm表层土壤。两个处理 N2 O出现的时间和剖面变化趋势相同 ,但施肥处理各时期、各土层的浓度均高于对照。这些结果充分说明土土壤存在明显的反硝化N2 O气态损失 ,施肥显著地增加了其产生量 ,深层土壤 N2 O的产生是土 N2

灌溉和降水对旱地土壤N_2O气态损失的影响

利用土壤探头法和密闭气室法相结合 ,就黄土高原旱地土壤玉米生长期灌溉和降水对N2 O气态损失的影响进行了研究 ;并采用乙炔抑制原状土柱培养法 ,对土壤由湿变干和由干变湿过程中N2 O变化进行了模拟。试验结果表明 ,在旱地土壤上 ,N2 O的变化一般较小 ,但在降雨或者灌溉后无论是土壤N2 O通量或者土壤剖面中N2 O的浓度均呈现上升趋势 ,且这种变化趋势与同时期降雨量的变化趋势相同。培养结果说明 ,在相同的土壤孔隙水含量 (WFPS)条件下 ,土壤由湿变干过程产生的N2 O通量高于土壤由干变湿过程中的产生量 ;在土壤由干变湿过程中N2 O通量随土壤WFPS含量的增加而上升 ,但在土壤由湿变干过程中土壤N2 O通量在WFPS含量为 70 %时达到最大 ,而后随土壤WFPS含量的减少而下降。施肥处理与对照相比两者的变化趋势相同 。

干湿交替对旱地土壤N_2O气态损失的影响

用密闭气室法对黄土高原旱地土壤灌溉后 N2 O气态损失进行了研究 ,并采用乙炔抑制的原状土柱实验室培养法 ,对土壤由湿变干和由干变湿过程中 N2 O通量的变化进行了模拟。试验结果表明 :在旱地土壤上 ,N2 O通量的变化一般较小 ,但在灌溉后其呈现上升的趋势 ,且这种变化在灌溉后 2 d～ 3d出现 ;整个测定过程中密闭气室法测得对照和施肥处理 N2 O通量分别为 6 .79μg/ (h· m2 )和 15 .6 4μg/ (h· m2 )。培养实验的结果表明 :同一土壤在同等的土壤 WFPS含量条件下 ,土壤由湿变干过程产生的 N2 O通量高于土壤由干变湿过程中的产生量 ;施肥处理与对照相比两者的变化趋势相同 ,但不施肥处理的变化幅度较小。

硝、铵态氮肥对旱地土壤氧化亚氮排放的影响

用静态箱法在田间研究了黄土性土壤不同水分条件下施用硝态氮肥和铵态氮肥后土壤N2O的排放特点,并对包括温度、pH、水分等因子的影响进行了探讨。结果表明:在水分含量为田间持水量的90%和70%的条件下,铵态氮肥处理土壤的平均N2O排放量分别为233.6±165.4μg/(m2.h)和166.4±153.3μg/(m2.h);而施用硝态氮肥时则仅为75±40.2μg/(m2.h)和49.27±17.0μg/(m2.h)。施肥后短期内,铵态氮肥排放的N2O量显著高于硝态氮肥处理,由此可说明黄土性土壤表层土壤N2O的主要来源是土壤氮的硝化过程。在自然矿化条件下黄土性土壤N2O的排放量约为17.0μg/(m2.h)。如果把两个水分处理相比较,土壤水分对铵态氮肥处理土壤N2O的排放影响不明显,而对施用硝态氮肥的土壤有明显影响,高水分处理更利于土壤反硝化作用的进行从而增加了土壤N2O的排放量。施用不同肥料种类在施肥后短期内影响土壤的pH值和有效NO3--N、NH4+-N含量,而反过来土壤水分含量、土壤pH以及土壤温度均不同程度地影响着土壤N2O的产生和排放。

陕西省氮肥过量施用现状评价

对陕西省3个不同生态区、17个市、县的1500多位农户近年来粮食作物产量、肥料施用量及施肥时期进行了现状调查,同时在5个示范村示范和推广了小麦、玉米和水稻平衡施肥技术。结果表明,粮食作物生产中氮肥用量和变幅都很大,一季作物氮施用量范围为106-636 kg·ha-1;与试验结果和推荐量比较,过量施氮在陕北川道地灌溉玉米为128 kg·ha-1,陕南水稻21 kg·ha-1、关中小麦55 kg·ha-1、玉米56 kg·ha-1。按照这个结果陕西省每年可能损失的化肥氮为1 2.2万t。因此,平衡施肥在陕北和关中主要是减氮增磷补钾,同时与灌溉技术相结合,达到少量多次施肥与灌溉;在陕南要大力补充钾肥。

陕西三种类型土壤剖面硝酸盐累积、分布与土壤质地的关系

研究了陕北黄绵土,关中(土娄)土与陕南水稻土土壤剖面中硝酸盐的分布与累积,分析了硝酸盐淋移与土壤剖面粘粒含量的关系.结果表明,黄绵土由于粘粒含量少,土壤疏松,氮肥施入土壤后硝化作用速度快,氮素多以硝态氮存在于土壤中,遇到过量的灌溉或降水,容易引起硝酸盐淋失.在米脂的川道地,施肥2个月后,硝酸盐峰值在50 cm 左右,4个多月后,峰值下移至100 cm 左右,6个月后,该峰值下降到130 cm 左右,一年内,硝酸盐的峰值已经消失,分布在130至 350 cm 之间.因此,在黄绵土地区可以灌溉的川道地,氮素损失的主要途径是硝酸盐淋失.关中(土娄)土,粘粒含量相对较高,硝化作用速度快,但由于在80-120 cm有一粘化层,阻碍了水分与硝酸盐的向下淋移,使得大部分硝酸盐累积在0-100 cm 土层,其累积量占到0-400 cm总累积量的64% ～ 74%,而200-400 cm仅占到7% ～ 13%.而且淋移到100 cm 以下的硝酸盐,也通过反硝化损失了.陕南水稻土,由于深层土壤水饱和,硝酸盐难以向下淋移,氮素主要累积在土壤表层.由于下层土壤长期处于厌气条件,即使淋移到下层的硝酸盐也通过反硝化作用而损失掉了.

菜地不同施氮量下N_2O逸出量的研究

用田间原位密闭气室法和乙炔抑制原状土柱培养法 ,研究了蔬菜地不同施氮量下 N2 O的逸出量。结果表明 ,在一定施氮量范围内 ,N2 O通量随施肥量的增加而上升 ;除最高施肥量 (N4 50 )外 ,N2 O占 (N2 +N2 O)的比率随施肥量的增加而增加。在施肥水平低时 ,氮素的损失以 N2 为主 ,当施肥量高于 30 0 kg/ hm2后 ,则以 N2 O为主。 2 m土体中 NO3- N分析结果表明 ,试验结束时对照和 N4 50 处理土壤剖面中有 NO3- N累积 ,其余各个处理氮素都存在一定程度的损失 ,其中损失量最大的是 N1 50 处理 ,与 N2 O逸出量的趋势相一致。 N2 O逸出量占肥料 N总用量的 0 .15 %～ 0 .6 6 % ,肥料逸出量占土壤 N2 O总逸出量的 39.0 %～ 70 .3% ,且在施氮水平低于 N30 0 以下时 ,N2

有效碳源和氮源对黄土性土壤N_2O逸出量的影响

用乙炔抑制原状土柱法 ,就不同碳、氮质量分数对黄土性土壤水稻土和旱地农田土壤反硝化作用的影响进行了研究。结果表明 ,在适宜的氮质量分数和水分条件下 ,两种土壤的反硝化强度随碳质量分数的增大而增加 ,在有效碳源最高加入量 2 0 0 m g/kg时达到最大 ;而在一定的碳质量分数和水分条件下 ,供试土壤的反硝化强度并不随土壤 NO- 3- N质量分数的增加而增加 ,在水稻土和农田土壤上最大反硝化作用的氮源加入量分别为 30 0和 15 0 mg/kg;当氮源为亚硝态氮时 。

黄土性土壤剖面不同层次N_2O浓度的原位监测

用土壤探头法对黄土性土壤玉米-小麦轮作体系下不同剖面层次N2O浓度变化进行了3a的田间原位监测。结果证实了黄土性土壤深层反硝化作用的存在,且N2O浓度有着明显的时间和空间变异。表现为N2O浓度受土壤气候条件(温度和降水)和生产管理措施的影响,丰水年明显高于亏水年;在降水或灌溉后出现瞬时N2O浓度峰。由于小麦和玉米生长特点和作物生长季气侯特点的差异,玉米生长季土壤剖面各层N2O浓度显著高于小麦生长期土壤剖面各层的浓度。统计分析结果表明:土壤剖面中不同土层N2O浓度的变化对照处理为60cm≈90cm≈150cm>30cm>10cm,而施肥处理为60cm>90cm≈150cm>30cm>10cm。深层土壤N2O的主要来源是土壤的反硝化作用,施肥显著地增加各土壤层次N2O的产生量。

玉米生长期黄土区土壤氧化亚氮产生和排放及其影响因子研究

采用土壤平衡气室法和密闭气室法,对玉米生长期对照(不施氮肥)和施氮处理(180 kg/hm2N)黄土区土壤剖面中N2O浓度和土壤表面N2O排放通量的变化及其影响因子进行了研究。结果表明,在玉米生长期,土壤剖面中N2O主要产生于7月和8月,且60 cm土层的N2O浓度最高,10 cm土层最低;施用氮肥不仅增加了土壤剖面中N2O的浓度,而且增加了土壤表面N2O的排放通量,玉米生长期对照和施氮处理的土壤表面N2O平均排放通量分别为(10.95±4.13)和(22.41±8.69)μg/(m2.h)。对照和施氮处理土壤剖面中N2O浓度和土壤表面N2O排放通量的变化趋势相同,但施氮处理土壤剖面中N2O浓度和N2O排放通量均明显高于对照。土壤温度、水分以及土壤NO3--N含量是土壤N2O产生和排放的主要影响因子。

氮肥在粗腐殖质土壤中的转化

在实验室控制条件下研究了不同氮肥品种如硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵、尿素及Skogcan(硝酸铵与石灰合成的粒肥,用于酸性土壤)分别与土壤混合后放入密封的培养箱中,恒温(20℃)培养7周时氮素在土壤中的转化规律。在不同时间内测定CO_2释放量、土壤pH、氨气挥发量及土壤中铵态氮与硝态氮的变化。结果表明,尿素和碳酸氢铵提高了土壤pH和土壤呼吸强度。10天后硝化作用发生,NO_3-N增加,NH_4-N减少,随后,土壤pH及土壤呼吸下降。硫酸铵、硝酸铵及Skogcan与土壤混合后降低了土壤pH,硝化作用未发生,土壤呼吸也随之下降。在pH4.5—5.7的情况下,氨挥发的绝对量是相当小的。

瑞典4000年来(公元前2000年到公元2000年)的大气铅污染史

本文讨论瑞典大气铅污染史、以往大气铅沉积物的地理分布以及北方森林土壤中铅污染物的迁移转化。本文以瑞典的湖泊沉积物、泥炭和土壤剖面中^(206)Pb/^(207)Pb同位素比和铅含量分析为基础。最早的大气铅污染现象始于3500～4000年前。大约在公元元年希腊-罗马时期污染出现了一次小规模却十分明显的高峰。在大约公元1000年,一次较大的不可逆转的污染增长出现了;在大约公元1200年和1530年湖泊纹泥沉积物表现了污染高峰,这与欧洲的冶金高峰有着密不可分的关系。伴随着工业革命大气铅污染有所增长,但并不像人们想象的那样多,其增长也根本不是从所谓的"背景值"开始。第二次世界大战后,铅污染增长显著,大约在1970年达到顶峰,按照目前的趋势,污染程度将很快倒退到中世纪的水平。工业化以前的污染分布和当代的污染分布很相似,都是很明显的由南向北渐变,这是由于从欧洲大陆和英国群岛北上的大气作用的结果。在瑞典铅污染的累积负荷为2～3g/m^2,其中至少有50%是在公元1800年以前沉降的。在北部森林土壤中,大部分造成污染的铅都聚集在B层。现在粗腐殖质层中的铅含量比污染前的原始森林土壤中的含量高1000倍。

瑞典中部梅拉伦湖早期富营养化的沉积物证据及重金属污染

梅拉伦湖是瑞典中部100多万居民的供水源和娱乐区,有重大的环境影响。为了建立评估目前的营养水平和重金属污染水平的背景资料,分析了取自湖泊的沉积岩心。从硅藻推断的湖水磷浓度表明,20世纪前南比约克盆地(梅拉伦湖东部的一个盆地)中的营养物水平比以前假定的(约6μgTP/L)要高(10～20μgTP/L)。从3个盆地(南比约克盆地、伊斯塞尔盆地以及艾斯雪盆地)获得的稳定性同位素和铅浓度分析结果表明,19世纪以及早些时候由于汇水盆地广泛开展的金属生产和加工,特别是在贝里斯拉根地区,使得该湖泊受到污染。在20世纪关闭了采矿和金属工厂之后该湖泊的铅污染形势有了相当大的好转。过去的采矿业所造成的铅污染比20世纪末汽车尾气排放、矿石燃料燃烧以及现代生产所造成的污染要严重。

中国黄土区土壤剖面中的硝酸盐与饮水的硝酸盐污染

20年来,中国施用氮肥大大地增加了作物产量。但在陕西米脂县川道地区由于大量施用氮肥,导致饮水中的硝态氮含量已达到不可接受的程度。本项研究揭示,在川道地土壤水中硝态氮含量非常高,而在丘陵顶部和坡地上的土壤水中硝态氮含量比较低。在200～400cm土层中,川台地为272kg/hm^2,川滩地为172kg/hm^2。该区土壤剖面中水分入渗深度每年约为2m左右。假如在200cm深度以下的硝酸盐作物根系不能吸收,那么在土壤剖面中每年每公顷在川台地和川滩地上将要淋失的氮肥即分别相当于损失148美元和94美元。