华南冬瓜主产区土壤镁素淋洗损失规律

本研究在华南典型冬瓜种植区开展了为期两年的田间试验,试验共设置6个处理,分别是农户常规施肥(CK)、化肥减量(Mg0)及在化肥减量基础上增施30、60、90、120 kg/hm^(2) Mg O(Mg1、Mg2、Mg3、Mg4),通过测定不同处理冬瓜种植期内土壤Mg、N、P、K和Ca淋洗差异,评估土壤Mg营养平衡,分析不同土壤及环境因子对Mg淋洗损失的影响,旨在探明土壤Mg淋洗损失特点,明确加剧土壤Mg淋洗损失的关键因子。结果表明,与CK处理相比,化肥减量措施下,土壤Mg、N、P、K和Ca累积淋洗量分别减少36.19%~40.50%、29.68%~36.86%、21.14%~46.74%、39.65%~42.83%和29.65%~48.60%。外源添加镁肥会增加土壤Mg累积淋洗量,同时也提高了土壤交换性镁含量,与Mg0处理相比,Mg1、Mg2、Mg3和Mg4处理Mg累积淋失量分别显著增加了42.46%~78.79%、53.94%~69.92%、78.92%~101.83%、133.07%~134.37%;Mg3和Mg4处理下土壤交换性镁含量分别增加了69.02%~81.10%和68.70%~78.54%,土壤阳离子交换量分别提高了9.44%~34.93%和14.26%~38.31%。采用随机森林模型进行Mg淋洗影响因素相对重要性分析发现,土壤交换性镁含量、降雨量、阳离子交换量、交换性钙和速效钾含量均会显著影响土壤Mg的淋洗。因此,在华南冬瓜种植区开展Mg营养管理时,应注重施用缓效镁肥,同时注重其他养分平衡,以提高补Mg效率。

北京地区潮土表层中NO3^——N的转化积累及其淋洗损失

本试验利用渗滤池设施，采用化学分析和同位素技术相结合的方法研究了北京地区潮土表层中施用氮肥后ＮＯ－Ｎ的转化积累及其１３０ｃｍ土体的淋洗状况。常规分析结果表明，在春小麦和夏玉米的生育前期可以观察到氮素明显地向ＮＯ－Ｎ的转化积累，其强度随尿素施用量的增加而明显增加，而尿素、硝铵、硫铵等不同氮肥品种处理之间有差异但大多不显著。同时夏玉米期间转化积累作用比春小麦期间强烈。￣（１５）Ｎ标记试验结果表明，在春小麦生育前期氮素向ＮＯ－Ｎ转化积累的过程中，同时发生了肥料氮的固持和损失，并且土壤本身氮素在这种转化过程的初期占有优势。ＮＯ－Ｎ淋洗出１３０ｃｍ土体主要发生在降雨集中季节，淋失量与同期降雨量线性相关显著；淋失水中ＮＯ－Ｎ含量在施氮肥的处理区大多超过饮用水卫生标准即１０ｍｇＮＯ－Ｎ／Ｌ的限额，平均含量最高可达３３ｍｇＮＯ－Ｎ／Ｌ，这对本地的地下水会造成短期的硝酸盐污染。但是淋洗损失的总量不高。

添加沸石对鸡粪高温堆肥磷钾径流及淋洗损失的影响

采用鸡粪与玉米秸秆在露天自然条件下进行好氧堆肥,系统研究了堆肥期间磷钾的径流与淋洗损失及其环境风险,并对比分析了添加沸石对堆肥养分损失的影响。结果表明:磷的损失率小于10%,主要通过径流和淋洗途径损失;钾的损失率在13%～16%之间,添加沸石可以有效减少堆肥期间钾素损失,提高堆肥产品的钾含量;堆肥期间磷钾流失浓度逐渐降低,随时间变化符合线性方程y=a+bt及一级动力学方程y=aebt;径流水中总磷(3.39～21.64mg·L-1)与无机磷(2.05～17.69mg·L-1)浓度均超出了引起水体富营养化的风险阈值;与堆肥前相比,单季堆肥可导致30cm土层土壤速效磷及60cm土层土壤速效钾含量显著提高,添加沸石可降低堆肥期间养分淋洗损失。长期露天堆肥对地表水及地下水存在安全隐患。

滴灌施肥次数对甜玉米生长及养分淋洗损失的影响

采用田间试验方法,研究了滴灌施肥条件下不同追肥次数对甜玉米的生长、产量、品质及田间养分淋洗损失的影响。结果表明,与常规灌溉施肥处理相比,滴灌施肥处理能显著增加甜玉米的穗长、穗重和产量,并随着滴灌追肥次数的增加呈增加趋势,其中甜玉米产量增幅为10.27%~41.79%。不同处理对甜玉米的维生素C含量影响不显著,但对甜玉米的可溶性糖和可溶性固形物含量影响显著。与常规灌溉施肥处理相比,滴灌施肥处理显著提高了肥料利用效率,其中追肥12次的T5处理氮、磷、钾、镁的养分利用率比常规施肥处理分别提高了97.20%、22.72%、116.45%和61.93%。常规施肥处理的地表径流和地下淋洗损失的氮、钾、镁分别为11.66%、8.90%、12.71%,显著高于滴灌施肥方式下各处理的养分损失率。表明在滴灌施肥条件下通过少量多次的施肥方式不仅有利于促进作物生长、提高产量,而且在减少养分的地表径流和地下淋洗损失、提高养分利用率等方面也起到重要作用。

露天鸡粪好氧堆肥氮素的径流及淋洗损失

在露天自然条件下对鸡粪进行好氧堆肥,系统研究了堆肥过程中氮素的径流和淋洗损失。结果表明,堆肥期间通过径流损失的氮素只占初始堆肥氮素的3‰~6‰,其中无机氮与有机氮约各占50%,径流中总氮浓度在不同时间和降雨量条件下差异较大,浓度平均在20 mg/L左右;氮素表现出很强的空间移动性,堆肥期间氮素至少能够迁移至150 cm土层,对当地地下水安全构成了严重威胁;堆肥过程中可能有35%~65%的氮素会通过氨挥发损失;用秸秆覆盖堆体能显著降低堆肥氮素的径流损失,而添加沸石减少堆肥氮素损失的效果不显著。

植物养分淋洗损失机理研究

植物生长发育的必需元素有17种。通过主要阐述土壤中氮、磷、钾、硫元素与微量元素淋洗损失机理,为进一步认识植物养分淋洗损失原理提供科学参考。

生物质炭对土壤硝态氮淋洗的影响

在过去10年中,施用生物质炭降低氮素淋洗正逐渐成为研究热点。为全面总结分析生物质炭在降低农田土壤硝态氮淋洗方面的影响,本文收集了2010—2016年在中国知网和Web of science上发表的相关中英文文献41篇,采用加权平均法对数据进行处理。结果表明:在农业生产过程中,86%的研究数据表明施入生物质炭可降低土壤硝态氮淋洗,且降低比例随生物质炭施入量的增加而升高。同时,98.2%的研究数据显示生物质炭的施入可以减少土壤水分淋溶体积,平均降幅达10.0%。生物质炭的施用效果以在中性土壤(p H=6.48)为最佳,硝态氮的淋失减少量达30.7%。研究表明,生物质炭可以降低土壤硝态氮的淋洗,平均降幅达24.6%,其淋洗效果主要与生物质炭施用量及原材料有关,此外土壤类型、土壤酸碱度等也是相关影响因素。但是目前关于生物质炭对硝态氮淋洗的研究主要集中在室内土柱模拟,未来仍需长期的田间定位试验来进一步验证其作用效果。

北京潮土NO_3—N在土体中的移动特点及其淋失动态

利用养分渗滤池研究了北京潮土地区春小麦—夏玉米连作期间NO_3—N在土壤剖面中移动的时空动态。结果表明,NO_3—N的移动同降雨、灌水以及整个土壤系统中的水分状况密切相关。在春小麦期间只有个别处理在0—20cm和20-40cm中有显著移动,而夏玉米期间在0—130cm的土体中NO_3—N发生了“波浪式”的移动。淋失量同当时的降雨量线性相关。130cm深处NO_3—N含量在淋失高峰期可达10mgN.L^(-1)以上。此外,NO_3—N的移动同尿素施用量的多少有着密切关系,而尿素、硝铵和硫铵等肥料品种之间差异则不明显。^(15)N示踪结果表明,在春小麦前期尿素中的酰胺态氮或NH_4—N在0-20cm土层中直接移动,而来自肥料的NO_3—N在40—60cm处移动;夏玉米生长期间,在60cm以下深处有大量来自尿素和硝铵等残留标记氮的NO_3—N移动。

植物冠层氮素淋失研究进展

植物冠层在养分循环及改变养分流量方面的作用,是当前国内、外研究的重点和热点课题。本文在综合评述前人研究的基础上,对植物冠层氮素淋失及其影响因素进行了分析,指出现有研究中存在的不足,提出了下一步应重点研究的问题:(1)进一步完善测定方法,开展对农田植物冠层氮素淋失的研究;(2)如果确定农田植物存在冠层氮素淋洗,需明确冠层氮素淋洗形态,并与不同氮效率基因型联系起来进行研究;(3)开展揭示植物冠层氮素淋失途径与过程的机理研究,特别是应该将不同生育期叶面积、气孔密度、气孔导度、叶片自由空间和自由空间中可溶性氮素等可能影响冠层氮素淋洗的指标与冠层氮素淋洗相联系进行研究,有利于揭示冠层氮素淋失机理,对冠层氮素淋失赋予理论支持。