在我国典型半湿润偏干旱的山西寿阳试验区,通过16年的长期定位试验,研究了不同秸秆还田方式对土壤硝态氮空间分布与累积的影响。结果表明,秸秆还田可以有效提高作物产量,同时会增加土壤氮素盈余,提高硝态氮淋失的风险;各处理土壤剖面硝态氮累积量主要集中于0～200 cm区域,在80 cm土层以下出现了明显的硝态氮累积峰;由于秸秆过腹还田处理氮素盈余最多,所以硝态氮累积量最高,在80～100 cm处和200～220 cm处出现了2个硝态氮累积峰,土壤下层硝态氮累积量明显增高,被淋失的风险增大;秸秆覆盖还田虽然累积量最少,但其在200～300 cm的累积量却占总累积量的25.63%,硝态氮淋失风险最高。

通过17年大田长期定位试验,研究了在自然降水、一年一作春玉米种植制度下,有机无机肥配合施用时,0~300 cm褐土剖面硝态氮分布与累积的特点及农田氮素平衡。结果表明,适量的氮磷肥及合理的有机无机肥配比可显著提高作物产量,土壤氮素基本平衡;过低量的氮磷肥配施,土壤氮素处于亏缺状态;过高量的氮磷肥配施、有机肥及有机无机肥料配比,土壤氮素盈余显著增加。不同用量的长期单施化肥处理,施氮量超过120 kg/hm2后,硝态氮在土壤中有明显累积,硝态氮峰值出现在100~180 cm土层之间,且随施入氮素量的增加硝态氮峰值升高,以硝态氮形式残留在土壤剖面中的氮量占总施氮量的10.93%~44.24%。过高量有...

采用GPS定位、深层土钻取样的方法,研究北京市254个深层土壤剖面硝态氮的空间分布特征与累积状况。0～400cm土壤剖面硝态氮累积总量保护地菜田最高,115个塑料大棚和日光温室平均达1230kg·ha-1;果园土壤仅次于保护地菜田,16个取样点平均为1148kg·ha-1;相比之下,露地菜田硝态氮累积量较低,15个点平均为697kg·ha-1;粮田最低,93个冬小麦-夏玉米轮作地块平均为459kg·ha-1,8个春玉米地块平均为420kg·ha-1,水稻田7个点平均仅为69kg·ha-1。同一利用类型、不同地块之间硝态氮累积量相差可达几倍到几十倍。硝态氮累积量超过800kg·ha-1的地块,保...

在19年长期定位施肥试验的基础上,研究了施肥后NO3--N在晋西北土壤中的残留效应,结果表明:单施低量有机肥后,NO3--N不会在土壤中累积,在土壤剖面的分布呈直线型;其他施肥处理都造成了NO3--N在土壤中的累积,且呈倒"S"型分布,在20~80,140~200 cm土层出现了2个NO3--N累积层,在80~140 cm土层形成了NO3--N累积的低值区域。单施氮肥大幅度提高了NO3--N的累积量,配施磷肥后,可显著减少NO3--N在土壤中的累积;配施低量有机肥后,NO3--N的累积量基本上与单施氮肥处理持平;配施高量有机肥后,加重了NO3--N在土壤中的累积。

[目的]研究灌溉和施氮对硝态氮在毛白杨林地土壤中积累与分布的影响,为毛白杨速生丰产林科学精准施肥和减少硝态氮淋失提供依据。[方法]在华北平原毛白杨适生地河北威县,利用"十二五"毛白杨大径材培育研究长期试验地,研究了通过灌溉保持不同土壤水分状况(田间持水量45%、60%、75%)和施氮量(0.0、101.6、203.2、304.8 kg·hm~(-2))对土壤硝态氮分布与积累的影响。[结果]土壤硝态氮分布具有明显的表聚性,在0■200 cm土层呈先下降后上升再下降的"S"型变化趋势,且施氮量越大,硝态氮在60■100 cm土层累积的趋势越明显。随着土壤水分的增加,土壤硝态氮的淋洗峰所在土层深度分别在40■60、60■80、80■100 cm。土壤硝态氮累积量随施氮量的增加而增加,随灌水量的增加则呈先增加后减少的趋势;水氮交互作用对硝态氮的分布与积累影响显著。林地不同水氮组合土壤硝态氮积累量为86.11■259.29 kg·hm~(-2)。[结论]施氮量与土壤水分含量对毛白杨林地土壤硝态氮的分布与积累影响显著,在0■200 cm土层内,随着施氮量的增加,硝态氮的积累量呈上升趋势;随着土壤含水量的增加,硝态氮积累峰所在的土层呈逐渐下移的趋势。与农田生态系统相比,试验林地0■200 cm土层内硝态氮积累量较低,林地生态系统庞大林木根系对硝态氮吸收作用值得重视。同时,为了减少硝态氮的淋失,建议减少氮肥的施用,并将田间持水量控制在60%■75%。

【目的】探究不同垄沟种植模式对旱地玉-麦轮作体系作物生产力、土壤性状及土壤硝态氮累积量的影响，为改善旱地土壤肥力，提高作物产量和效率，降低环境风险提供科学依据。【方法】基于中国农业科学院洛阳旱农试验基地始于2004年的长期定位试验，设置6行固定道垄沟种植（6RPRF）、6行每年起垄垄沟种植（6REYRF）、4行固定道垄沟种植（4RPRF）、4行每年起垄垄沟种植（4REYRF）和传统平作（CF）5个处理，分析了2015—2021年度玉米、小麦及其周年的产量、水分利用效率，2020年玉米收获期0—40 cm不同土层的容重、养分含量和酶活性，以及2019—2020年度小麦收获期0—380 cm土层土壤硝态氮累积量。【结果】与CF相比，4种垄沟种植下玉米、小麦、周年的6年平均产量分别显著提高8.6%—32.1%、12.5%—25.6%、11.3%—29.6%，水分利用效率分别显著提高8.6%—31.4%、12.5%—31.1%、12.8%—30.3%;0—5 cm和20—40cm土层的容重分别显著降低7.3%—11.3%和4.9%—11.5%;0—40 cm土层平均有机质、全氮、有效磷和速效钾含量及脲酶活性分别提高6.0%—19.8%、80.8%—100.0%、28.5%—80.9%、58.5%—141.2%和24.0%—46.9%,0—100 cm土层的硝态氮累积量显著提高38.8%—116.0%，其中，总体以4RPRF处理效果最优，其还可以在硝态氮累积量总量维持在CF水平的同时使0—100cm土层显著提高38.8%、200—380 cm土层显著降低15.0%，具有提高根层、降低深层土壤硝态氮累积量的作用。固定道垄作模式（PRF）与每年起垄模式（EYRF）相比，玉米和周年的6年平均产量分别显著提高10.6%和9.1%，垄面种植6行模式（6R）下玉米、垄面种植4行模式（4R）下小麦和周年的6年平均水分利用效率分别显著提高21.1%、15.2%和8.2%，土壤养分含量表层提高、下层降低，0—380 cm土层的硝态氮累积量显著降低4.9%—30.2%。4行模式较6行模式，玉米和周年的6年平均产量分别显著提高9.9%和6.8%,EYRF下玉米、PRE下小麦和周年的6年平均水分利用效率分别显著提高7.4%、16.5%和6.7%，土壤特性有改善趋势，但其效应因指标而异，且在不同起垄模式和不同土层表现不同。【结论】4行固定道垄沟种植（4RPRF）既可降低土壤容重，提高土壤有机质、全氮和速效钾含量，又可使玉米、小麦、周年的产量和水分利用效率在多数条件下表现最优，还可以有效降低200—380 cm土层的硝态氮累积量，是协同实现旱地雨养玉-麦轮作区作物高产高效和环境友好生产的种植模式。

在潮土、褐土、砂姜黑土 3种土壤上 ,分别自 1980和 1981年选点布置了氮、磷、钾定位试验。在各个处理中分别从 0～ 2 0 ,2 0～ 4 0 ,4 0～ 60 ,60～ 80 ,80～ 10 0cm 5个剖面层次中垂直取土样 ,然后进行室内分析。结果表明 :在不施肥处理、单施氮处理、氮磷配施处理、氮磷钾配施处理 ,NO- 3 -N累积量以砂姜黑土为最多 ,潮土次之 ,褐土最少。硝态氮在土壤中分布不仅与施氮量有关 ,而且还与土壤类型有直接关系。不同土壤类型直接影响硝态氮在土壤剖面中的移动

采用耕层红油土进行盆栽试验，在每千克土施０．４０ｇＮ和０．３０ｇＰ２Ｏ５的基础上，种植小白菜（黑油菜）和菠菜（宁夏圆叶）。采样前１０ｄ设置１５０，２００和２５０ｇ／ｋｇ３个土壤水分等级，研究土壤水分对蔬菜生长和硝态氮累积的影响。结果表明，在土壤水分为２００和２５０ｇ／ｋｇ时，菠菜的生长量比水分为２５０ｇ／ｋｇ时提高１０８．７％和１７４．８％，小白菜提高１０８．９％和１０９．９％；而菠菜的硝态氮含量却分别降低２９．７％和１９．４％，小白菜降低２２．５％和２５．０％；２种蔬菜的硝酸还原酶活性亦明显降低。对蔬菜生长、硝态氮吸收及还原的分析表明，土壤水分增加不仅促进蔬菜生长，还促进硝态氮的吸收及向地上...

【目的】在粮食主产区华北平原,研究磷对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响。【方法】采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110cm土层处。【结果】在本试验条件下,小麦能够利用注射并扩散于100～120cm土壤层次的标记硝态氮,3种磷水平的利用率分别为6.8%、16.4%和11.2%;耕层施用磷肥有利于小麦地下部根系发育,根长密度及根干重较不施磷均有增加,提高了小麦对深层硝态氮的利用,耕层适量供磷有利于小麦对土壤剖面深层标记硝态氮的吸收利用。【结论】磷促进小麦根系发育,提高小麦对土壤深层累积硝态氮的利用,过量施磷起抑制作用。

通过6年田间小区定位试验研究小麦-玉米轮作体系中不同施氮量对土壤硝态氮分布、累积以及作物产量的影响。结果表明:保证河北省山前平原小麦高产的适宜施氮量为250 kg/hm2,玉米高产的适宜施氮量为150kg/hm2。从施氮量对土壤硝态氮的分布和累积特征分析,在小麦-玉米季施氮量均低于150 kg/hm2的处理,基本上能控制土壤硝态氮向深层土壤的淋失,进而能明显降低土壤硝态氮向地下水淋失的风险。从不同施氮量对作物偏生产力的影响来看,随着施氮量的增加,小麦和玉米的偏生产力明显降低,在小麦-玉米轮作体系中施氮量均为150kg/hm2的处理,小麦和玉米的偏生产力最大,分别为43.09%,56.76%。综...

【目的】利用田间试验研究树脂包膜控释尿素对冬小麦夏玉米产量、肥料表观利用率、氮肥表观损失量、土壤硝态氮的累积和迁移规律的影响,为一次性施肥技术的发展提供重要的理论指导。【方法】对冬小麦-夏玉米轮作的大田试验设置3个处理:(1)不施氮(CK);(2)普通尿素优化施肥处理(OPT,基施50%,小麦返青、玉米拔节50%);(3)树脂包膜尿素一次性施肥处理(CRF,80%OPT施氮量)。小麦OPT和CRF处理氮用量分别为180和144 kg·hm~(-2),玉米OPT和CRF处理氮分别为210和168 kg·hm~(-2),小麦磷钾的施用量分别为P2O5 90 kg·hm~(-2)、K2O 60 kg·hm~(-2),玉米磷钾的施用量分别为P2O5 60 kg·hm~(-2)、K2O 60 kg·hm~(-2),肥源分别为过磷酸钙和氯化钾。在小麦返青期、拔节期、孕穗期和收获期以及玉米苗期、拔节期、灌浆期和成熟期按照20 cm土层采集0—100 cm土壤剖面土样进行分析,在收获时收集植株叶片及籽粒样品进行养分分析并测定其产量。【结果】与优化施肥相比,控释肥在减少20%施氮量的情况下,小麦产量达到7.87 t·hm~(-2),地上部总氮吸收量为209 kg·hm~(-2),玉米产量和吸氮量分别为7.57 t·hm~(-2)和142 kg·hm~(-2),不仅保证了小麦、玉米的产量和地上部总氮吸收量,小麦玉米持续施用控释肥还减少了土壤中氮的表观损失量。土层中硝态氮素累积主要发生在40—60 cm土层,控释肥能够有效减少硝态氮在0—100 cm土层中的累积量,同时减缓硝态氮向深层土壤迁移的速率。【结论】在冬小麦-夏玉米体系中,控释肥能够实现减量施氮不减产,同时减少氮肥损失,降低土壤中硝态氮的累积和迁移,降低环境风险。

在甘肃河西绿洲灌漠土上进行的长期定位试验表明,连续20年不施用任何肥料,导致农田土壤生产能力严重衰退。2001年不施肥的小麦产量仅是试验开始时(1982年)的25.7%,2000年的玉米产量为1984年的28.2%。肥料是影响农田土壤生产力的重要因素,不同肥料的影响程度依次是:氮肥>有机肥>磷肥>钾肥,其平均增产率分别为36.5%、27.3%、24.7%和2.9%。随着试验年限的延长,不施任何肥料的对照产量持续降低,故氮肥的增产效果增加;磷肥增产效果比较平稳;钾肥在试验开始后最初6年(1982～1987年)无显著增产效应,中期具有一定的增产作用(1988～1992年),后期8年(1993～20...

【目的】研究华北平原耕层水氮调控对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响。【方法】设置0、150kgN·hm-22个氮水平和传统灌溉、优化灌溉2种灌水方式,共4个处理:不施氮传统灌溉(N0W1)、不施氮优化灌溉(N0W2)、施氮传统灌溉(N150W1)、施氮优化灌溉(N150W2)。采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110cm土层处。【结果】在本试验条件下,小麦能够吸收注射在110cm处的标记硝态氮;不施氮的传统及优化灌溉、施氮的传统及优化灌溉对深层标记氮的吸收量分别为336.7、900.3、497.4和657.1mg·m-2,利用率分别是8.4%、22.4%、12.4%和16...

【目的】研究关中地区玉米秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量和土壤硝态氮的影响，为该区域秸秆还田条件下冬小麦氮肥管理优化提供科学依据。【方法】2012-2016年，采用裂区试验设计，主处理设玉米秸秆还田和秸秆不还田2个水平，副处理为5个不同施氮水平(0，84，168，252和336 kg/hm2)，共计10个处理，研究关中冬小麦-夏玉米轮作区玉米秸秆还田对后茬冬小麦产量及土壤硝态氮残留的影响。【结果】5年玉米秸秆还田定位试验结果表明，与玉米秸秆不还田处理相比，秸秆还田处理呈“低氮减产，高氮增产”的规律。2012-

【目的】研究连续多年秸秆还田对土壤钾素形态及空间分布（层化现象）的影响。【方法】以关中平原冬小麦－夏玉米轮作体系中连续１３年秸秆还田粮田土壤为对象，并以临近葡萄园土壤为对照。比较２种土壤不同土层（０～５，５～１５，１５～３０ｃｍ）速效钾及其３种组分（水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾）、非交换性钾、矿物钾、全钾含量的变化，并分析了土壤中各形态钾的层化比率和相关性。【结果】经过１３年秸秆还田，粮田土壤０～５ｃｍ土层速效钾及其各组分平均含量均有提高；在５～１５和１５～３０ｃｍ土层中，与葡萄园土壤相比，粮田土壤速效钾及其各组分平均含量均降低。粮田土壤速效钾及其各组分的层化比率总体高于葡萄园土壤。与葡．．．