稻田氮肥的氨挥发损失与稻季大气氮的湿沉降

通过田间小区与大田试验,对稻季期间氮肥的氨挥发损失和大气氮湿沉降状况进行了收集和监测。结果表明,每次施肥后的1～3日内氨挥发损失达到最大值,氨挥发损失受当地气候条件(如光照、温度、湿度、风速、降雨量)、施肥时期以及田面水的NH4^+-N浓度等因素的影响,大气氮湿沉降与施肥量和降雨量有关,稻季内由湿沉降带入土壤或地表水中的氮为7．51kg·hm^-2。其中,NH4^+-N的比例为39．8％～73.2％,平均为55．5％;稻季中总氨挥发量与湿沉降的NH4^+-N平均浓度和总沉降量的相关系数分别达到0．988和0．996,呈显著相关性。     

太湖地区氮素湿沉降动态及生态学意义：以常熟生态站为例

在常熟生态站2001年6月至2003年5月连续两年定位收集湿沉降,对太湖地区氮素湿沉降动态进行研究．结果表明,湿沉降氮输入量季节变化显著,夏、春季高,秋、冬季低．在湿沉降输入氮中NH4^+-N、NO3^--N和DON的比例分别为47．6％、35．1％和17．4％．湿沉降中NH4^+-N主要来自当地农田的氨挥发,湿沉降NH4^+-N月输入量随月降雨量增加而增加(R0=0．3178^**)．该地区空气中NO3^--N浓度相对比较稳定,湿沉降中NO3^--N浓度与降雨量呈负相关(R^2=0．4205^***)．湿沉降NO33^--N月输入量与月降雨次数呈直线正相关(R^2=0．6757***),而与月降雨量相关性较差(R^2=0．1985^*)．湿沉降TN年输入量为27．0kg·hm^-2,并在所有降雨中,氮浓度均超过水体富营养化阈值(0．2mg·L^-1)．     

水田土壤溶液磷氮的动态变化及潜在的环境影响

通过模拟试验装置定位研究了稻-麦轮作条件下稻季土壤溶液的磷、氮含量变化,结果表明：(1)在施肥后的60d内田面水溶解性总磷(DTP)含量受施肥量的影响．尤其是施肥后10d内是磷素流失的高风险期;(2)磷的垂直渗漏(70cm深处)高峰发生在施肥后3～10d时期．渗漏量和施肥晕的关系不明显．磷在两个稻季的平均渗漏损失量分别为0．11、0．071kg／hm^2;地下排水会增加磷的垂卣渗漏;磷在表层、20、40、60、70cm土层土壤水中的含量基本呈下降趋势;(3)田面水溶解性总氮(DTN)含量在施肥后10d内受施肥量的影响;(4)氮的渗漏以NO3^-为主,两个稻季氮的平均渗漏损失量分别为3．2～4．5、4．6～28．0kg／hm^2．高量磷肥会减少氮的渗漏,土壤中原有的和施入的氮素在整个稻季均存在随地表径流和渗漏流失从而污染地表水和地下水的风险。总之无论氮素或磷素．施肥后10d内的田间管理是防止流失最关键的时期。     

不同氮素形态及水分胁迫对水稻苗期水分吸收、光合作用及生长的影响

采用室内营养液培养,聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫处理、HgCl2抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下（NH4^＋-N／NO36-N为100／0、50／50和0／100）,研究了水稻苗期水分吸收、光合及生长的状况。结果表明,在非水分胁迫下,水稻单位干重吸水量以单一供NO3^--N处理最高,加HgCl2抑制水通道蛋白活性后,单一供NO3^--N、NH4^＋-N和NH4^＋-N／NO3^--N为50,50处理的水稻水分吸收分别下降了9．6％、20．7％和16．0％;但在水分胁迫下,单一供N03^--N的处理水分吸收量显著降低,低于其它2个处理,加HgCl2抑制水通道蛋白活性后,水分吸收量分别降低了1．0％、18．8％和23．5％。在2种水分条件（水分胁迫与非水分胁迫）下,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和细胞间隙CO2浓度等指标均以单一供NH4^＋-N处理最大,NH4^＋-N／NO3^--N为50,50处理次之,单一供NO3^--N处理最小。HgCl2处理结果表明,不同形态氮素营养能够影响水稻幼苗根系水通道蛋白活性。在2种水分条件下,NH4^＋-N／N03^--N为50,50处理的生物量（干重）均最大。本研究为水稻苗期合理施肥以壮苗提供了理论依据。     

控释肥料对稻田氧化亚氮排放的影响

采用静态箱法研究了控释肥料和常规肥料处理对华南赤红壤发育的稻田N2O排放的影响．结果表明,施用控释肥处理与非包膜复合肥处理,在水稻移栽后10d内水层中NH4^+-N和NO3^--N浓度问差异达极显著水平,各处理水层中NO3^--N浓度与2d后或当天N2O排放量间的偏相关系数达极显著水平．包膜型控释肥比未包膜复合肥能极显著地降低稻田N2O的排放量．在施肥后100d内,控释肥的N2O累积排放量仅为未包膜型复合肥料的13．45％～21．26％,是尿素处理的71．17％～112．47％．复合肥处理的N2O排放主要集中在施肥后1～25d和水稻晒田期间,控释肥在此时期的排放量显著降低,尿素处理则延缓并减小了N2O排放峰．控释肥一次施用和尿素分次施用都能减少N2O排放．     

非完全淹水条件下稻田表面水体中三氮的动态变化特征研究

研究了稻田表面水体中三氮浓度的动态变化特征,结果表明,在独立排灌的稻田田面水中,每次施氮后,NH4^+和TN在1d后达到极大值,随时间推移,下降较快．NO3^-、NH4^+／TN、NO3^-／TN和(NH4^++NO3^-)／TN是先升后降,NH4^+和TN可作为农田水污染监测的主要氮素指标,NO3^-作为辅助监测指标,三氮浓度变化与施氮量呈明显正相关,施氮9d是防止三氮大量流失的关键时期．NH4^+和TN随时间动态变化的单因素模拟表达式为指数、对数、乘幂型或二次型;NO3^-的也是非直线型,却无合适的模拟模式,时间和施氮量两因素模拟表明,NH4^+和TN的模拟模式相同。     

莴笋对不同形态氮素的反应

探讨了不同形态氮素对莴笋生长发育的影响及其营养特性。结果表明,莴笋幼苗根系对NH4^+ -N的亲和力稍大于NO3^- -N的亲和力;分别供给NO3^- -N+NO3^- -N及NH4^+ -N,莴笋的生物学产量和吸N量均依次递减（分别为100：56.9：12.4,100：48.9：8.6）,因此在水培条件下,NO3^- -N是最适合莴笋生长发育的氮源,NH4^+ -N与NO3^- -N各占50％时对莴笋的生长发育已有一定的抑制作用,仅以NH4^+ -N作氮源则莴笋很难生长;NH4^+ -N与NO3^- -N各占50％时,莴笋倾向于吸收较多的NH4^+ -N,而且在培养不同阶段NH4^+/NO3^-吸收比例均大于1,莴笋表现出喜铵性,但NH4^+ -N并非莴笋很适合的氮源;营养液中NO3^- -N不足,主要影响莴笋茎叶的生长,而NH4^+ -N所占比例达50％时,莴笋根系生长受到抑制,且有明显的受害症状;以NO3^- -N作氮源预培养两周,以含微量NO3^- -N的自来水为水源,再单独以NH4^+ -N为氮源,对莴笋生长有极大的促进作用,同时还大幅度降低了体内硝酸盐的含量。尿素作氮源莴笋未出现受害症状,但莴笋的生长发育状况明显劣于其它氮源。     

施肥对日光温室土壤硝酸盐分布特征的影响

在陕北延安研究了施肥对日光温室土壤硝酸盐分布的影响。结果表明,日光温室土壤的NO3^--N的动态分布与剖面淋洗深度与施肥关系密切,施用化肥、有机肥和沼肥都会导致土壤剖面的NO3^--N累积。而累积时期与黄瓜的生长发育过程有关,在黄瓜的生长前期和后期,土壤的NO3^--N高,易出现NO3^--N累积和淋洗;生长中期,土壤的NO3^--N含量低,不会出现NO3^--N累积和淋洗。0～20cm和20～40cm土层的土壤氮索对黄瓜生长都有效。     

红树植物人工湿地对生活污水的净化效果

研究了潜流型海桑（Sonneratia caseolaris）人工湿地、桐花树（Aegiceras corniculatum）人工湿地和木榄（Bruguiera gymnorrhiza）人工湿地对生活污水的净化效果。一年来,3种红树植物人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N的平均去除率分别达到83%、71%、41%、55%、50%和84%以上。人工湿地各处理周期之间,BOD5和CODCr去除率波动较小,而TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N去除率波动较大。3种红树植物人工湿地对各种污染物的净化效果存在一定的差异。海桑人工湿地和桐花树人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显高于木榄人工湿地,而海桑人工湿地和桐花树人工湿地相比较,除TP外,BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N去除率没有显著差异。人工湿地单一处理周期内,去除率随水力停留时间（HRT）的延长而增加。BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N在HRT为1d和2d的去除率分别为HRT为3d去除率的54%-65%和73%-84%,NO2^--N在HRT为1d和2d的去除率分别达到了HRT为3d的70%-81%和85%-94%,而TP在HRT为1d和2d的去除率分别只有HRT为3d的39%-50%和65%-74%。另外,红树植物人工湿地与风车草（Cyperus alternifoliu）人工湿地相比,前者的BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显小于后者（P〈0.05）。总体上看,3种红树植物人工湿地对生活污水的净化效果呈现海桑人工湿地≈桐花树人工湿地〉木榄人工湿地。     

施肥对巢湖流域稻季氨挥发损失的影响

采用通气法对巢湖流域稻季土壤氨挥发原位监测,研究了不同施肥量及秸秆还田处理对稻季氨挥发的影响。结果表明,氨挥发峰值发生在施肥后的第1-3 天,氨挥发损失主要集中于施肥后的1周。2010年整个稻季氨挥发净损失量为7.22-14.20 kg/hm²,占氮肥施用量的4.59%-6.64%,基肥期是主要的氨挥发时期,约占总氨挥发量的60%,穗肥期氨挥发总损失量最小。常规施肥处理氨挥发总损失量最大,与常规施肥相比,优化施肥、减量化施肥均能减少稻田土壤氨挥发损失1%-2%,氮磷肥减量同时秸秆还田处理氨挥发量最小,其总氨挥发量占常规处理的54%。施肥后的1-2d内田面水中的NH₄⁺-N浓度达到最大值,且各施肥处理的氨挥发量与同期田面水中的NH₄⁺-N浓度呈线性正相关。结合经济效益和环境效应分析发现,秸秆还田处理可减少氨挥发损失,同时获得较高的经济效益,适宜在巢湖流域水稻季推广。     

华南赤红壤无机复合肥氮磷淋失特征

采用室内土柱淋溶模拟试验,研究了不同施肥水平下无机复合肥中氮和磷在华南赤红壤中的淋失特征.结果表明: 铵态氮、硝态氮和总氮淋失量均随施肥量增加而提高;肥料中氮的淋失率在36.8%～49.2%之间,总氮淋失量（y）与施肥量（x）之间的回归方程为y=0.3667x+66.483（R²=0.992）;铵态氮和总氮的淋失主要集中在前5次淋洗,硝态氮的淋失持续时间更长.施肥量对可溶性磷淋失量无显著影响,但颗粒磷和总磷淋失量均随施肥量增加呈上升趋势;肥料磷淋失率在0.002%～0.010%之间,总磷淋失量（y）与施肥量（x）之间的回归方程为y=7e^-5x+0.0538（R²=0.931）;磷的淋失动态与氮显著不同,为缓慢的持续累积过程.硝态氮与铵态氮淋失量比值和可溶性磷与颗粒磷淋失量比值均随施肥量增加呈下降趋势.     

不同施肥条件下旱田养分淋溶规律实验研究

从当今世界范围看 ,每年转入陆地生态系统中的总Ｎ量约为 2× 10 8ｔ。其中来自工业肥料的Ｎ含量占 2 0 %。目前全世界的施肥量仍在增加 ,发展中国家的增加速率比发达国家高得多。目前 ,我国的大部分耕地都需要补充Ｎ素 ,一半以上的耕地需要补充磷肥 ,大约 1/3～ 1/4以上的耕地需要补充钾肥。然而 ,由于种种原因 ,我国农田土壤养分的利用率一直较低 ,损失率较大。旱地土壤Ｎ素 (尿素 )利用率仅为 2 0 %～ 4 0 %。Ｐ的利用率 15 %～ 30 %。这一方面提高了农产品的成本 ,另一方面 ,过多的使用肥料又造成了环境问题[1,2 ] 。其中 ,一部分养分沿…     

不同施肥条件下玉米田土壤养分淋溶规律的原位研究

利用排水采集器法结合田间原位试验,研究了夏玉米不同施肥处理对棕壤土养分淋失的影响.结果表明:在夏玉米生长期内,影响玉米田土壤水分淋溶的主要因素是大量降雨和灌溉,夏玉米生长前期的土壤淋溶水量较大,但随夏玉米生育进程的推进而递减,各处理差异也逐渐减小;与施氮肥处理相比,秸秆还田配施氮肥处理可加剧土壤水淋溶.在夏玉米生长期内,施肥处理的土壤淋溶水硝态氮浓度均呈"双峰"曲线变化趋势,而铵态氮浓度则呈先升后降的变化趋势.玉米田土壤氮素淋失以硝态氮形式为主,其累计淋失量为12.90～46.53 kg·hm-2,铵态氮的累计淋仅为1.66～5.11 kg·hm-2,两种形态氮的淋失量都随施氮量的增加而升高.秸秆还田配施氮肥处理的氮素淋失率比单施氮肥处理高6.53%～13.07%,低氮处理的氮素淋失率比高氮处理高3.66%～10.10%;玉米田土壤速效磷的累计淋失量较小,仅为0.148～0.235 kg·hm-2,而速效钾的累计淋失量较大,为7.08～13.00 kg·hm-2.在夏玉米生长后期,秸秆还田配施氮肥处理使土壤速效磷淋失量升高,并可加剧土壤速效钾的淋失,而单施氮肥处理作用不明显.     

成垄压实施肥对氮素运移及氮肥利用率的影响

黄土高原地区夏玉米生长正逢雨季,是N素淋溶的主要时期,为此提出氮肥施用的成垄压实法,通过连续两年的田间小区试验,研究了夏玉米生长期成垄压实施肥方式下夏玉米产量和氮肥利用率,以及土壤NO3^--N迁移规律,并结合室内模拟实验探讨了该施肥法的影响因素。结果表明,在供水量接近研究区同期多年平均降雨量(370mm)的年份,平地施肥条件下,NO3^--N可被淋溶至90cm以下的土层;而成垄压实施肥可明显减少施肥区NO3^--N随入渗水分向土壤深层迁移,至60cm以下土层,土壤NO3^--N含量小于10mg·kg^-1,NO3^--N主要累积于近地表20～40cm土层,该土层土壤NO3^--N含量约为80～90mg·kg^-1。成垄压实施肥法局部存在的大容重障碍层对作物生长发育无影响在240.0kgN·hm^-2施氮量条件下,成垄压实较平地施肥没有显著提高玉米生物产量和经济产量,但却能极显著地增加作物吸氮量,使氮肥利用率提高9％左右。成垄压实施肥条件下,障碍层容重对NO3^--N迁移影响明显,随障碍层容重的增加,NO3^--N迁移深度减小,大田条件下,垄坡度对NO3^--N迁移影响不明显。     

真江蓠(Gracilaria verrucosa)对网箱养殖海区的生态修复及生态养殖匹配模式

2006年8～9月,在浙江象山港花鲈(Lateolabrax japonicus)养殖网箱中吊养真江蓠(Gracilaria verrucosa)对网箱养殖造成的水体富营养化进行生态修复研究.通过45d内的平面监测、定点跟踪监测和断面监测,结果表明:该网箱养殖区水体呈严重富营养化状态,营养状态指数(E)为32.00,其营养盐分布由高浓度的中心区向周围150m非养殖水域扩散;真江蓠对养殖区的富营养化海水具有较好的修复效果:江蓠生态修复区及其相邻网箱中水体PO4-P、NO2-N、NH4-N和NO3-N含量显著低于非修复区(P＜0.01),修复区海水PO4-P、NO2-N、NH4-N和NO3-N浓度比非修复区分别降低22%～58%、24%～48%、22%～61%和24%～47%.养殖真江蓠45d后,修复区水体DO浓度和透明度显著高于非修复区(P＜0.05),DO平均提高28%,透明度平均提高30%;而修复区水体Chl-a浓度显著低于非修复区(P＜0.05),平均降低49%.通过建立基于N平衡的鱼藻生态养殖模式,每收获1kg花鲈至少需要匹配江蓠4.7 kg wet wt才可实现对鱼类排放N的完全吸收.因此网箱内栽培江蓠的混合生态养殖模式,可平衡因经济动物养殖所带来的额外营养负荷,有利于实现动物养殖环境的自我修复.     

不同施肥模式调控沿湖农田无机氮流失的原位研究——以南四湖过水区粮田为例

为探索山东南四湖沿岸麦玉轮作区玉米季内减少土壤无机氮素淋溶和径流损失的施肥策略,降低其对湖区水质产生的潜在威胁,采用田间原位安装淋溶水采集器和地表水径流池收集水样结合室内分析不同形态氮含量的方法,研究了不同施肥模式下无机氮素淋溶和径流损失特征。结果表明：土壤淋溶水量及地表水径流量与降水呈显著正相关关系,其水量受秸秆类物质还田的影响;硝态氮(NO3--N)与铵态氮(NH4 -N)随地表水径流损失的浓度及总量均明显高于淋溶水,由径流方式损失的氮素占2/3以上,是氮素以水溶液形式流失的主要途径;淋溶和径流均以NO3--N损失为主(径流损失中NO3--N占总量的82.9%-90.8%,淋溶损失中NO3--N占63.5%-72.9%),地表径流水NO3--N浓度对水质有较大影响,但土壤淋溶水NO3--N浓度对地下水污染不构成威胁;农民习惯施肥处理在玉米整个生育期淋溶和径流氮损失最高。在保证玉米产量前提下,降低氮素流失造成湖区的污染,平衡施用氮磷钾肥、施用控释氮肥、有机替代无机和秸秆还田等措施均可在沿南四湖区农田使用。     

长江口邻近海域营养盐分布特征及其控制过程的初步研究

利用1997年秋季和1998年春季对长江口邻近海域两个航次的调查结果,对该海域营养盐分布、结构特征以及其主要控制过程进行了探讨．结果表明,该海域的营养盐分布及结构具有明显的季节变化,秋季海水中NO3--N、SiO3^2-．SiSiO3^2-,Si及PO4^3--P,DOP、PP均高于春季,平均含量分别为4．97、11．6、0．44、0．26、0．82μmol·L-1,而春季则是NO2--N、NH4+-N、DON、PN含量高,平均含量分别为0．70、2．26、9．88、7．88μmol·L-·PP(54％)和PO4^3--P(51％)分别为秋季和春季磷的主要形态,两个季节氮结构基本一致,均以DON和PN为主．除春季PO4^3--P外,营养盐受长江冲淡水等陆源输入的影响而呈现近岸含量较高,溶解无机氮秋季以NO3^- -N为主而春季则以NH4^+-N为主,秋季PO4^3- -P同时来源于长江冲淡水和台湾暖流．而春季则主要来源于台湾暖流．显示出春季台湾暖流对调查海区的影响程度大于秋季．