喷灌冬小麦农田土壤NO_3^--N分布特征及作物吸氮规律

以传统地面灌溉(畦灌)为对照,2002~2003和2003~2004两个生产年度田间试验分析喷灌对冬小麦农田土壤NO3--N分布和作物吸氮的影响。试验结果表明:喷灌与地面灌溉相比,土壤NO3--N含量峰值迁移较浅,土壤NO3--N主要分布在冬小麦主要根系分布层0~40 cm土层内。与喷灌相比,在冬小麦根系层下部,地面灌溉土壤NO3--N存在不同程度的累积。试验期间地面灌溉土壤NO3--N累积淋失量分别为8.68 kg/hm2和7.70 kg/hm2,喷灌条件下没有明显的土壤NO3--N淋失,最大累积淋失量只有地面灌溉条件下的3%。2003和2004年喷灌冬小麦地上部分吸氮量分别为235.7 kg/hm2和161.7 kg/hm2,分别比地面灌溉高7.0 kg/hm2和34.7kg/hm2。与地面灌溉相比,喷灌有利于冬小麦后期吸收氮素,喷灌不同生育期冬小麦吸氮量年际之间的差异都小于地面灌溉。

土壤可矿化氮对作物吸氮量的贡献

在盆栽和田间条件下，研究了作物吸氮与土壤可矿化氮的关系。盆栽试验中，一季玉米吸氮占Ｎ０的百分数平均为２８．０±５．１％，小麦为１６．１±３．１％，一季玉米吸收的土壤可矿化氮平均为４．３±０．３ｋｇ／亩，小麦为３．７±１．３ｋｇ／亩。田间试验并未发现可矿化氮在土壤剖面中的累积，一季玉米吸收的土壤可矿化氮为４．３４ｋｇ／亩，小麦为７．

土壤矿质氮和可矿化氮对当季作物的贡献

从土壤矿质氮-硝态氮和铵态氮、土壤可矿化氮3个指标研究了土壤剖面不同层次有效氮对作物吸氮的贡献。结果表明,不同指标反映土壤供氮能力状况不一。土壤硝态氮和土壤可矿化氮与作物吸氮有较好的相关关系,而土壤铵态氮与作物吸氮关系不密切。在深度120 cm之上的土层的土壤可矿化氮对作物吸氮有较大的贡献。在考虑土壤供氮能力时,建议应该考虑120 cm深层以上的土壤。

宁夏不同地区农田土壤矿质氮的空间变异特征

在宁夏灌区和旱区共计选定肥力水平不同的30块农田,分别采集了0～120 cm深土壤剖面样品和小麦植株样品,测定了土壤铵、硝态氮含量和小麦地上部含氮量,分析了土壤矿质氮的空间变异性及其与小麦吸氮量的关系.结果表明,在0～120 cm深土壤剖面中,NH4-N、 NO3-N和矿质氮含量及其累积量,灌区土壤显著高于旱区土壤,测点之间存在极显著差异,变异系数相当高.但在土层间不论灌区还是旱区变化不明显,在剖面上下分布比较均匀.矿质氮含量在土层间存在着正相关.在0～120 cm深土壤剖面中,矿质氮累积量在灌淤土、黑垆土、黄绵土和灰钙土间差异较大,平均分别为370.0、 155.1、 117.5和61.0 kg/hm2.其累积量与小麦籽粒产量、生物学产量、地上部总吸氮量之间呈极显著正相关,表明土壤较深层次的矿质氮对作物吸氮量也具有重要贡献.

SPAC系统中氮平衡及其模拟模型

环境中氮污染对人类生活和生产影响很大 .该文研究了氮肥在SPAC系统的分布情况及氮素平衡问题 ,建立了氮肥在SPAC系统的综合数学模型 .该模型为排水条件下减少氮肥流失措施提供一定的依据 ,可有效提高氮肥利用率并减少其对环境的影响 。

氮肥有效率的概念及意义——兼论对传统氮肥利用率的理解误区

自氮肥发明和施用以来,人们一直想通过氮肥利用率来度量氮肥施用效果。传统氮肥利用率是指当季作物吸收肥料氮占施用肥料氮的百分率,而没有反映氮肥对土壤氮消耗的补偿效应。由于概念和算法本身缺陷,加之对结果解析和理解不够,在文献和日常交流中产生了许多误区。为此,国内外研究者尝试了许多改进算法,虽涉及到氮肥在后茬作物上的残效,但并未触及到残留肥料氮对土壤氮消耗补偿效应这一核心问题。本文根据土壤-作物体系氮素主要流动通量,及肥料氮-土壤氮-作物吸氮＂三氮＂之间关系,提出了氮肥有效率的概念和算法,其核心是将残留肥料氮作为补偿土壤氮消耗的有效部分。文章分析了国内15N示踪试验资料,认为我国现有农田管理水平的氮肥有效率在50%-60%,损失率在40%-50%之间,损失率很高。采取改进氮肥和农艺管理措施,我国未来将氮肥有效率提高至70%-90%,是完全有可能的。氮肥有效率拓展了氮肥效应理念,在解析氮肥对作物增产、维持土壤氮肥力的真实效果,对环境的实质影响方面具有重要意义。

矿态氮反映旱地土壤供氮能力的研究

用我国西北地区24种耕层土壤进行盆栽试验及室内土样,植株分析结果表明,土壤矿态氮总量、NO_3—N与作物干重、吸氮量有极显著的相关性,而NH_4—N与作物干重、吸氮量关系不甚密切。矿态氮总量,NO_3—N都是旱地土壤供氮能力的良好指标,NH_4—N则不可靠,矿态氮反映旱地土壤供氮能力,主要是NO_3—N作用的结果,NH_4—N贡献很小。

基于DNDC模型的南方典型稻田氮素去向及其优化管理

稻田不合理的氮素管理模式造成了氮素资源浪费与水体及大气环境污染。为深入分析中国南方典型稻田的氮素去向特征及其优化管理模式,基于2017年湖北省孝昌县高岗村的试验稻田在常规水肥管理下的稻田观测数据,采用了DNDC模型对稻田各氮素去向负荷进行了模拟与分析,包括水稻植株吸氮、氮素渗漏、氨挥发与反硝化。研究结果表明:①DNDC模型能够准确模拟中国南方典型稻田的氮素各去向负荷,其中模型对氮素渗漏与氨挥发动态模拟的拟合度(R^(2))高达0.6493~0.8602,纳什效率系数(NSE)高达0.5135~0.7862,经验证后的模型可用于稻田氮素去向的动态与结构特征分析;②氮素的气态损失—而非随水流失—是稻田氮素损失的主要途径,其占总氮素损失量的比例高达83.86%~86.69%,且分蘖肥施用期与水稻黄熟落干期是造成显著气态损失的重要时期;③基于情景模拟可提出研究区内具体的氮素优化管理模式,优化施氮量为100 kg/hm^(2),优化施氮方式为秸秆还田处理,该模式比低氮施肥处理提升了12.67%的稻谷吸氮量,比高氮施肥与氮肥表施处理减少了17.64%~65.57%的氮素气态损失。该研究的结果与稻田氮素去向特征的分析方法可推广至中国南方稻区,以实现高氮利用与低氮污染的可持续发展。

土壤微生物量氮与玉米氮素养分利用关系研究

通过大田试验,研究了不同施氮量下土壤微生物量氮与玉米氮素养分利用的关系。结果表明,在同一生育期内,土壤微生物量氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在不同生育期内,土壤微生物量氮在苗期达到最高,在拔节期、孕穗期明显降低,到成熟期又有增加的趋势;与玉米在各生育时期的吸氮量呈负相关关系,且施氮量越大,负相关程度越高。土壤微生物量氮的基础含量与玉米吸氮量基本吻合(土壤有效氮素养分校正系数为96.52%),表明其能够表征土壤的供氮能力。