删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

施氮量对潮土区冬小麦-夏玉米轮作农田氮磷淋溶的影响

本站小编 Free考研考试/2022-01-23

摘要
摘要: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90 cm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溶系数分别为10.3%、6.2%和4.9%, 随着施氮量的增加, 硝态氮淋失溶系数动态增加。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。
关键词:潮土/
施氮量/
淋溶/
冬小麦-夏玉米轮作/
硝态氮/
总磷/
产量
Abstract:Fluvo-aquic soil is predominant in the North China Plain, where a large amount of wheat and corn are grown in China. Understanding the relationship between nitrogen and phosphorus leaching and nitrogen application is important for preventing and controlling nonpoint source pollution in this area. The field seepage pool method was used to explore nitrate nitrogen and total phosphorus leaching in fluvo-aquic soil on a winter wheat and summer maize rotation farmland. Three fertilization treatments were tested: traditional nitrogen application (CON), optimized nitrogen application (OPT), and optimized nitrogen plus nitrogen reduction (OPTJ). The results showed that from 2016 to 2018, the annual leachate volume from the 90 cm soil layer was between 79.0 and 102.5 mm (all treatments). The leached nitrate nitrogen concentrations were 18.9-208.7 (average 72.7) mg·L-1 (CON), 9.0-99.2 (average 33.8) mg·L-1 (OPT), and 4.7-55.5 (average 15.4) mg·L-1 (OPTJ), fluctuating among leaching events. The nitrogen leaching risk was higher, and the phosphorus leaching risk was lower in the fluvo-aquic soil area. The average leaching amount was 66.4 kg·hm-2 and apparent leaching loss coefficient was 10.3% for nitrate nitrogen; these values for total phosphorus were 0.06 kg·hm-2 and 0.04%, respectively. Reducing nitrogen fertilizer decreased nitrogen leaching by 56.3% (OPT) and 78.9% (OPTJ), and the apparent leaching coefficients were 10.3% (CON), 6.2% (OPT), and 4.9% (OPTJ), indicating that nitrate nitrogen leaching increased as nitrogen fertilizer increased. Nitrogen leaching had interannual variation; 2018 had high rainfall, and the leaching amount was 57.0% higher than in 2017, which had low rainfall. During the sampling years, the total phosphorus leached was 0.06 kg·hm-2 (CON), 0.06 kg·hm-2 (OPT), and 0.08 kg·hm-2 (OPTJ). A moderate nitrogen fertilizer reduction increased crop yield; the OPT yield was 1.08 times higher than the CON yield. However, excessive fertilizer reduction decreased yield. OPTJ had 56% less nitrogen than CON, and the yield decreased by 2.0%-8.1%. The partial factor productivities were 25.3 kg·hm-2 (CON), 35.7 kg·hm-2 (OPT), and 57.4 kg·hm-2 (OPTJ) for winter wheat and 28.5 kg·hm-2 (CON), 44.8 kg·hm-2 (OPT), and 62.7 kg·hm-2 (OPTJ) for summer maize. The nitrogen fertilizer partial factor productivities of OPT and OPTJ were significantly higher than that of CON. These results showed that the nitrate nitrogen leaching potential was high in fluvo-aquic soil, and reducing nitrogen fertilizer could significantly reduce nitrogen loss without decreasing crop yield. Considering crop yield and nitrate nitrogen leaching risk together, the optimal nitrogen amount for winter wheat and summer maize farmland in the study area was 465 kg·hm-2. When nitrogen decreased to 285 kg·hm-2, nitrogen leaching sharply decreased, but the crop yield decreased slightly.
Key words:Fluvo-aquic soil/
Nitrogen application rate/
Leaching/
Winter wheat-summer maize rotation system/
Nitrate nitrogen/
Total phosphorus/
Yield



PDF全文下载地址:

http://www.ecoagri.ac.cn/article/exportPdf?id=edf49488-1d2d-4112-9f2a-8bd5c94ec2ee
相关话题/作物 农田 土壤 优化 污染

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 设施菜地土壤氮素运移及淋溶损失模拟评价
    摘要摘要:设施菜地因大水大肥管理方式导致的氮素淋失已成为当前关注焦点。探寻氮素淋失阻控技术需要首先探明土壤中NO3--N的运移和淋失过程,找到淋失阻控的关键点,从而实现蔬菜栽培高产量低环境成本。本研究以京郊设施菜地黄瓜-番茄轮作系统为研究对象,通过田间试验获取土壤温度、湿度、NO3--N含量等数据, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 华北平原农田裂缝对硝态氮淋溶的影响
    摘要摘要:土壤干缩开裂是常见的自然现象。目前关于土壤干缩开裂的研究主要集中于裂缝的最终形态特征,并且以室内试验为主。本研究通过室外大田试验,结合动态计算机图像分析及水氮运移模拟软件WHCNS,研究土壤干缩开裂的动力学过程、特征及其对农田水氮运移的影响。利用原位熔化石蜡浇筑得到了裂缝三维结构形态,借助 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 华北平原大孔隙优先流对农田氮素淋溶的影响
    摘要摘要:优先流是土壤水分入渗的一个重要途径,大孔隙是产生优先流的关键因素。研究优先流对于土壤水分和溶质运移研究及生态环境保护、制定合理的田间管理措施等具有重要意义。本研究将田间亮蓝染色示踪试验和WHCNS(soilwaterheatcarbonnitrogensimulator)模型模拟相结合,研 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 华北平原农田厚包气带及含水层反硝化细菌的分离鉴定及作用机制研究
    摘要摘要:华北平原农田由于长期过量施用氮肥,造成了土壤硝酸盐累积,导致地下水硝酸盐污染日趋严重。微生物的反硝化作用可将土壤中累积的硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态产物,是消减厚包气带土壤累积的硝酸盐的重要途径。因此筛选高效反硝化微生物资源,对人工强化厚包气带土壤反硝化脱氮,阻控地下水硝酸盐污染具有重要作用 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 黑土区农田氮磷淋溶消减措施
    摘要摘要:黑土是我国重要的土壤资源,承载了全国50%以上的玉米产量。但过量的化肥施入和不合理的农业管理造成黑土土壤氮磷大量残留,氮磷淋溶风险增强。相关研究表明,尽管黑土区旱地农田氮磷淋溶损失相对较低,肥料残留效应仍致使其潜在淋溶风险增强。因此,本研究综合分析了环境因子和农业管理措施对黑土区农田氮磷淋 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 冻融交替对农田氮磷淋溶影响的研究进展
    摘要摘要:农田施肥过量导致氮磷养分淋溶引发的水体污染问题日益突出,冻融交替是中高纬度、高海拔和部分温带地区的自然现象,对冻土区农田生态系统的土壤生物地球化学过程有重要影响。了解冻融交替如何影响土壤氮磷养分淋溶,对建立阻控养分淋溶的措施至关重要。本文对国内外已有的研究结果进行归纳和梳理,从土壤物理、化 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 褐土区农田土壤氮磷淋溶特征及其管理措施
    摘要摘要:自20世纪90年代以来,持续过量氮磷化肥投入导致农业面源污染日益严重,了解农田土壤氮磷淋溶特征是降低地下水污染的基础。基于田间调查、长期定位肥料试验和田间试验,分析褐土区氮磷的盈余状况,阐明该区农田土壤氮磷的盈余变化、淋溶特征;评价田间管理措施对农田土壤氮磷淋溶的影响。结果表明,典型褐土区 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 地下水位波动对不同施氮量农田土壤硝态氮运移影响
    摘要摘要:明确地下水位波动对农田土壤剖面和地下水NO3--N运移的影响,可为减少土壤氮素淋失、降低地下水硝酸盐污染风险提供依据。本研究采用大型土柱温室种植甘蓝,研究2种水位波动(水位不变、水位每隔10d波动20cm)和3种施氮量[0kg(N)·hm-2、225kg(N)·hm-2、450kg(N)· ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 水肥管理及生物炭施用对作物产量和磷效率及磷淋失的影响
    摘要摘要:为探讨中国北方褐土区典型种植模式——冬小麦-夏玉米体系水分优化、养分优化以及生物炭施用对作物产量、磷效率和磷素淋失的影响,2016—2019年于陕西杨凌土(黄土母质,自然褐土发育)区进行田间渗漏池试验,设计习惯水肥(CP1、CP2,CP1处理渗漏池深为120~150cm,CP2处理渗漏池深 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 褐土区氮磷在土壤发生层中淋溶的差异性
    摘要摘要:农业氮磷淋溶已经成为地下水污染最普遍和突出的问题。为揭示氮磷在包气带不同土层的淋溶特征,以典型褐土的5个土壤发生层(耕层、淋溶层、钙积层、黏化层和母质层)为研究对象,采用室内土柱模拟淋溶试验,在施肥量相同的条件下分析不同形态氮磷淋溶量,研究氮磷在不同土壤发生层中的迁移特征及其影响因素。结果 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23