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松华坝库区土壤氮磷累积特征与流失风险研究 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了松华坝水库库区土壤的N,P累积特征。结果表明,(1)整个库区土壤(0—20 cm)全氮含量平均值为1.79 g/kg;NH4—N含量平均值为13.55 mg/kg;NO3—N含量平均值为7.29 mg/kg。全氮含量依次为:粮田>果园>菜地;NH4—N含量依次为:果园>粮田>菜地;NO3—N含量依次为:果园>菜地>粮田。(2)整个库区土壤(0—20 cm)全磷平均值为1.60 g/kg;速效磷含量平均值为10.36 mg/kg。全磷含量依次为:粮田>果园>菜地;速效磷含量依次为:菜地>粮田>果园。(3)入库河流的全N含量最初为Ⅱ类水,但是在入库口全N含量为Ⅴ类水。入库河流的全P含量最初为Ⅱ类水,全P含量最高为Ⅲ类水,入库口水质全P下降为Ⅲ类水。 相似文献
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黄土高原王东沟小流域土壤表层氮的空间分布 总被引：1，自引：0，他引：1
以黄土高原王东沟小流域为研究对象,分析了小流域地貌单元和土地利用方式对氮空间分布的影响。结果表明:研究区表层(0—20 cm)土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量的均值分别为0.99,9.80,2.61 mg/kg。土地利用类型和地貌单元对土壤全氮和硝态氮的空间分布有显著的影响,并且两个因素存在着显著的交互作用,而对铵态氮含量空间分布影响不显著。不同土地利用类型土壤全氮分布规律为:林地果园荒草地农田废弃果园;硝态氮分布规律为:果园农田林地废弃果园荒草地;铵态氮分布规律为:林地荒草地果园农田废弃果园。不同地貌单元土壤全氮分布规律为:塬面沟道塬坡;硝态氮分布规律为:塬面塬坡沟道;铵态氮分布规律为:沟道塬面塬坡。上述研究结果对指导黄土高原沟壑区土地资源利用、施肥和植被恢复管理有重要参考价值。 相似文献
3.
黄土高原苹果园地深层土壤氮素含量与分布特征 总被引：3，自引：1，他引：2
在黄土高原的凤翔、 白水、 长武、 西峰、 延安和静宁等6个苹果产区,测定了628龄苹果园地0300 cm土层土壤的全氮、 铵态氮和硝态氮含量,分析和比较了不同地区和不同树龄果园土壤全氮、 铵态氮和硝态氮含量及其剖面分布特征。结果表明: 1）不同地区和不同树龄果园土壤全氮含量为0.19 g/kg（延安）1.28 g/kg（白水）,土壤铵态氮含量为5.19 mg/kg（静宁）39.46 mg/kg（长武）,土壤硝态氮含量为3.97 mg/kg（延安）352.86 mg/kg（白水）,除延安点土壤明显较低外其它试点果园土壤全氮含量差异不大,各类果园土壤硝态氮含量差异较大,而铵态氮含量差异较小; 2）不同地区和不同树龄果园60 cm以上土层土壤全氮含量明显高于深层土壤,高龄果园土壤硝态氮含量明显高于低龄果园,并在100 cm以下土层出现不同程度的土壤硝态氮累积现象; 3）延安果园土壤全氮、 铵态氮和硝态氮含量均低于其它试点,需要增施氮肥以提高苹果产量,而凤翔、 白水、 长武、 静宁和西峰苹果园深层土壤硝态氮积累量较高,应维持或适当减少氮肥施用量。 相似文献
4.
基于GIS和地统计学的甘肃省白龙江流域土壤氮素空间变异分析 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]分析甘肃省白龙江流域土壤氮素(全氮、硝态氮和铵态氮)空间变异规律,为土壤氮素管理与流域综合生态系统调控提供科学依据。[方法]采集0—20cm土壤氮素样点,室内试验得到样本土壤氮素含量,利用ArcGIS 10.2和地统计学方法等探讨研究区内土壤氮素的空间异质性和分布格局。[结果]土壤全氮、硝态氮和铵态氮都属于中等强度变异,变异系数范围在35%~90%之间;土壤氮素半方差模型的块基比在25%~75%之间,具中等强度的空间相关性,空间变异受到结构性因素和随机性因素共同影响;土壤全氮、硝态氮和铵态氮的最佳拟合模型均为高斯模型。总体上,土壤全氮和硝态氮含量主要由西北向东南逐渐降低;铵态氮含量整体分布表现为西北低,东南高的趋势。[结论]土壤全氮和硝态氮在不同土地利用类型和海拔高度间呈极显著或显著差异;土壤铵态氮在不同土地利用类型和海拔高度间差异不明显。 相似文献
5.
汉江小流域土壤氮素空间分布特征及影响因素 总被引：2，自引：0，他引：2
氮素是土壤中不可或缺的营养元素之一,对植物生长具有至关重要的作用。利用网格采样法(30m×30m)和典型样地取样法在汉江余姐河小流域进行土样采集,每个样点分为3层A1(0—20cm),A2(20—40cm),A3(40—60cm),分别测定其土壤全氮、土壤铵态氮和土壤硝态氮含量。研究了土壤氮素的空间异质性、氮素的组成比例以及不同土地利用类型下土壤全氮、铵态氮和硝态氮与环境因子间的相关关系,并且分析了不同形态氮素间的相互关系。结果表明:土壤氮素的空间变异性为土壤硝态氮土壤铵态氮土壤全氮;土壤全氮与硝态氮在A1土层为强空间相关性,在A2,A3层为中等程度的空间相关性,土壤铵态氮在各土层均表现为中等空间相关性;农地、林地、草地对全氮储量的贡献依次增大;相较于林地草地,农地对铵态氮储量的贡献最大;而草地对硝态氮储量的贡献在三种土地利用中最大;不同土地利用类型中,农地的氮素空间分布主要与土壤粒径具有相关性,而与地形因子(坡度、坡向等)相关性较小;林地的氮素空间分布主要与地形因子相关性较高,草地介于两者之间;在流域内增加草地林地面积,在流域出口处布设林草地等措施可以减少流域土壤氮素的流失。 相似文献
6.
祁连山青海云杉林土壤氮的含量特征 总被引：3，自引：0，他引：3
通过野外取样和实验室分析,研究了祁连山东、西段青海云杉林土壤全氮和有效氮(铵态氮和硝态氮)含量的特征.结果表明:①祁连山东、西段土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量变化范围分别为1.78 ～ 7.89 g/kg和1.50～4.39 g/kg,6.33 ～ 24.96 mg/kg和0.37～23.60 mg/kg,5.23～ 20.74 mg/kg和0.20 ～ 10.19 mg/kg,各氮素形态含量均是祁连山东段大于祁连山西段;在祁连山青海云杉林中土壤铵态氮为土壤有效氮的主要存在形式,其所占比例在祁连山东、西段分别为70.58％和87.58％.②在祁连山东、西段0～ 10、10～ 20、20 ～ 40 cm土层中,土壤全氮和铵态氮含量均随土层深度的增加呈减小趋势;不同土层土壤全氮平均含量均是祁连山东段显著高于祁连山西段(P＜0.05);祁连山东、西段土壤铵态氮含量在0～10 cm和10～20 cm土层中差异均不显著(P＞0.05),仅在20～40 cm土层中差异显著(P＜0.05);硝态氮含量在祁连山东段随土层的加深并没有明显的变化规律,在西段随土层深度的增加呈减小趋势,东、西段土壤硝态氮含量在0～ 10cm土层差异不显著(P＞0.05),在10 ～ 20 cm和20 ～ 40 cm差异显著(P＜0.05).③祁连山东、西段土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量在不同土层深度的变异系数均没有明显的变化规律,除土壤硝态氮在祁连山西段不同土层深度的变异为强变异性外,土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量在祁连山东、西段不同土层深度的变异均为中等变异.④祁连山东、西段土壤全氮和铵态氮含量之间均呈显著相关性,但全氮和硝态氮含量及铵态氮和硝态氮含量之间均无显著相关性. 相似文献
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亚热带小流域土壤氮磷分布及其环境效应 总被引：3，自引：0，他引：3
土壤氮磷积累是引起农业面源污染的主要原因。为探讨土壤氮磷含量的分布状况及其对环境的影响,选取位于长沙县金井镇的小流域为研究区域,以表层土壤(0-20cm)为采样对象,按不同的土地利用方式共采集样品1 118个。以土地利用类型为分析单元,分析说明了土壤全氮、全磷的分布特征及其环境效应。结果表明:土壤全氮和全磷含量的平均值分别为1.66,0.54g/kg,变异系数分别为34.9%和46.3%,均属于中等变异。菜地土壤全氮含量主要分布在1.8～2.4g/kg区间,旱地和水田为1.2～1.8g/kg,林地和茶园为0.6～1.2g/kg;菜地土壤全磷含量主要分布在大于1.0g/kg区间,旱地为0.6～0.8g/kg,水田为0.4～0.6g/kg,林地和茶园为0.2～0.4g/kg。结合地下水氮磷含量分析表明,土壤氮素含量与地下水铵态氮含量增加有关,对地下水水质产生影响,其中水田的影响尤为突出;土壤磷素的淋失可能具有季节性差异,还有待进一步验证。 相似文献
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设施菜地土壤pH值、酶活性和氮磷养分含量的变化 总被引：14，自引：1，他引：13
为了了解设施菜地土壤的理化性质,测定了日光温室和塑料大棚黄潮土菜地和黑姜土菜地土壤的pH、土壤有机质、氮素、磷素和土壤酶活性含量,结果表明：设施菜地土壤pH值平均每年下降0.05～0.06,15年黄潮土菜地由碱性变为中性,黑姜土菜地由中性变为酸性。设施菜地土壤有机质和全氮含量升高,有机质含量比粮田高11.6%～62.8%。设施菜地土壤硝态氮含量为21.91～49.52 mg/kg,比粮田高13～18倍。设施菜地土壤磷素特别是无机磷积累量大,积累的磷主要分布于耕作层,10年左右菜地土全磷含量比粮田增加1000 mg/kg左右,积累速度约为100 mg/(kg·a),15年黄潮土菜地表层土壤中无机磷积累量为1335.7 mg/kg,有机磷积累量为67.9 mg/kg,二者相差20多倍。设施菜地土壤有效磷含量随种植年限增加而升高,10年左右的菜地土壤有效磷含量一般都在200 mg/kg左右以上,属于极高水平。设施菜地土壤无机磷形态含量变化大,黄潮土菜地Ca8—P、Ca2—P积累量高,黑姜土菜地土壤Al-P和O-P积累量高,黄潮土菜地Ca8—P含量以10年菜地土最大。黄潮土菜地土壤脲酶和碱性磷酸酶活性为黑姜土菜地土的3倍左右,黑姜土菜地土酸性和中性磷酸酶活性为黄潮土菜地土的5倍左右,黄潮土菜地土脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性高于相临粮田,黑姜土菜地土壤脲酶、中性磷酸酶活性高于粮田,脲酶活性对菜地年龄和菜地类型的反应最敏感。所以设施菜地到一定年限后,土壤性质会发生变化,应采取措施防止土壤酸化,硝态氮,磷素累积。 相似文献
9.
封育对蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为探讨蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征,采用成对试验设计,研究封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量的影响。结果表明:(1)封育后蒿类荒漠草地0—50 cm土层土壤氮密度(0.59~0.79 kg/m2)、土壤全氮含量(0.81~1.50 g/kg)、土壤碱解氮含量(19.44~67.49 mg/kg)变化不显著(p＞0.05)。(2)封育对蒿类荒漠草地土壤硝态氮含量(6.41~21.26 mg/kg)、铵态氮含量(0.26~2.53 mg/kg)的影响因区域差异而有所不同。封育后巩留、呼图壁样地0—50 cm土层硝态氮含量依次显著降低24.61%,47.25%(p＜0.01),而奇台样地则显著增加20.95%(p＜0.05);封育后玛纳斯样地0—50 cm土层铵态氮含量显著增加27.98%(p＜0.05),而巩留、博乐、呼图壁样地则降低不显著(p＞0.05)。(3)蒿类荒漠草地土壤硝态氮、铵态氮含量依次占全氮量的0.27%~3.01%,0.02%~0.42%,且随土壤全氮的增加,有机氮占比增加,而无机氮、硝态氮和铵态氮占比降低。(4)相关分析表明,土壤全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮与有机碳、全磷呈正相关,与土壤容重、pH、电导率呈负相关,铵态氮与土壤含水量呈正相关,与速效磷呈负相关。偏冗余分析表明,土壤理化因子对土壤氮素影响的主要因子为土壤有机碳和土壤含水量,解释率依次为32.60%,17.90%。研究结果为揭示封育过程中蒿类荒漠草地土壤恢复及养分管理提供科学数据支撑。 相似文献
10.
于2008年10月、2009年5月和8月对黄河口湿地进行了3次野外调查和室内及野外模拟实验,研究了湿地土壤中各形态氮素的季节变化及转化过程,结果表明:农业种植区表层土壤氮素含量明显高于自然湿地,自然湿地全氮的含量低于1 000 mg/kg,铵态氮含量小于10 mg/kg,硝态氮含量小于3 mg/kg,研究区土壤氮素含量处于低营养水平。土壤中氮素的含量8月份最低,其中无机氮的季节变化较有机氮明显;0-10 cm表层土壤氮素含量明显高于下层土壤,10 cm以下氮含量无显著垂直变化。在氮素的转化过程中,氮的反硝化能力最强,硝态氮的最大损失量达到23.44 g/(m3.d),这与研究区域土壤中硝态氮含量较低相吻合;矿化能力较弱,有机氮的最大转化量仅为0.91 g/(m3.d);氮的硝化过程中铵态氮的最大转化量为12.77 g/(m3.d)。芦苇枯落物在分解过程中发生了氮素的净释放,夏季淹水环境芦苇枯落物氮素的日均归还量最高,达到0.039 g/(m2.d),冬季最低,芦苇枯落物分解对土壤氮库的储量有一定影响。 相似文献
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为探究三峡库区2种土地利用方式下土壤交换性盐基离子及土壤碳氮含量对氮添加的响应,以湖北省秭归县的林地和果园土壤为研究对象,进行室内土柱淋溶模拟试验,研究4种不同氮添加量(0,50,120,200 kg/(hm2·a))下,土壤中交换性Ca2+、Mg2+、Na+、K+以及NO3--N、DOC的变化。结果表明：随着氮添加量的增加,林地土壤中的交换性盐基离子淋失量显著增加(p<0.05),而果园土壤中的交换性盐基离子淋失量无显著变化,且林地土壤中交换性盐基离子淋失总量与各盐基离子淋失量均高于果园土壤;经N1、N2、N3处理后,与对照组(N0)相比,林地土壤中的交换性盐基离子淋失总量分别增加1.78%,4.45%,8.49%,且NO3--N淋失量分别增加89.21%,77.73%,157.25%,说明氮添加通过加剧土壤中NO3--N的淋失带走土壤中交... 相似文献
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To compare the CH4 oxidation potential among diferent land uses and seasons,and to observe its response to monsoon precipitation pattern and carbon and nitrogen parameters,a one-year study was conducted for diferent land uses (vegetable field,tilled and non-tilled orchard,upland crops and pine forest) in central subtropical China.Results showed significant diferences in CH4 oxidation potential among diferent land uses(ranging from 3.08 to 0.36 kg CH4 ha-1 year-1).Upland with corn-peanut-sweet potato rotation showed the highest CH4 emission,while pine forest showed the highest CH4 oxidation potential among all land uses.Non-tilled citrus orchard (0.72±0.08 kg CH4 ha-1 year-1)absorbed two times more CH4 than tilled citrus orchard(0.38±0.06kg CH4 ha-1 year-1).Irrespective of diferent vegetation,inorganic N fertilizer application significantly influenced CH4 fluxes across the sites (R2=0.86,P=0.002).Water-filled pore space,soil microbial biomass carbon,and dissolved nitrogen showed significant efects across diferent land uses (31% to 38% of variability)in one linear regression model.However,their cumulative interaction was significant for pine forest only,which might be attributed to undisturbed microbial communities legitimately responding to other variables,leading to net CH4 oxidation in the soil.These results suggested that i)natural soil condition tended to create win-win situation for CH4 oxidation,and agricultural activities could disrupt the oxidation potentials of the soils;and ii)specific management practices including but not limiting to efficient fertilizer application and utilization,water use efciency,and less soil disruption might be required to increase the CH4 uptake from the soil. 相似文献
13.
太湖水网地区原位模拟降雨条件下不同农田类型氮素流失特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探索太湖流域水网地区农田土壤氮素通过地表径流与耕层渗漏的流失特征及其影响因素,在浙江省嘉兴市、上海市的松江县和青浦县,选择稻田、种植年限短的菜地、种植年限长的菜地3种类型农田,采用原位模拟降雨,研究渗漏与地表径流方式下的农田氮素流失量、流失形态特征,以及土壤养分含量对氮素流失的影响。结果表明,3种农田在地表径流方式下农田总氮流失量差异不显著;渗漏方式下种植年限长的菜地和种植年限短的菜地总氮流失量差异也不显著。渗漏方式下总氮流失量显著高于地表径流方式。农田0—5、0—20 cm土壤硝态氮含量分别为31.24~72.9和33.21~71.1 mg/kg时,与渗漏液硝态氮、水溶性总氮、总氮的流失量、流失浓度呈极显著正相关。 相似文献
14.
土壤高残留氮条件下施氮对夏玉米氮素平衡、利用及产量的影响 总被引：16，自引：4，他引：12
土壤残留氮是不容忽视的土壤氮素资源.通过田间小区试验研究了土壤高残留氮下不同施氮量(0、80、160、240和320 kg/hm2)对夏玉米土壤硝态氮积累、氮素平衡、氮素利用及产量的影响,分析了夏玉米的经济效益.结果表明,土壤剖面硝态氮积累量随施氮量的增加而增加,且施氮处理硝态氮积累量显著高于不施氮处理;各施氮处理土壤硝态氮在0-60 cm土层含量最高,在0--180 cm剖面呈先减少后增加的变化趋势.不施氮处理夏玉米收获后土壤无机氮残留量高达378 kg/hm2,随施氮量的增加,无机氮残留和氮表观损失显著增加.作物吸氮量、氮表观损失量与总氮输入量呈显著正相关,总氮输入量每增加l kg作物吸氮量增加0.156 kg,而表观损失量增加0.369 kg,是作物吸氮量的2.4倍.高残留氮土壤应严格控制氮肥用量,以免造成氮素资源的大量浪费.夏玉米籽粒吸氮量随施氮量的增加呈增加的趋势,氮收获指数呈降低的趋势.氮肥农学效率、氮肥生理利用率、氮肥利用率和氮素利用率在施氮量80 kg/hm2时最高,随施氮量的增加降低;增施氮肥能降低高残留氮土壤中氮肥的增产效果和利用率.综合考虑产量、氮素利用和环境效应,N 80 kg/hm2是氮素高残留土壤上玉米的合理施氮量. 相似文献
15.
Changes in vegetation and soil properties because of agricultural abandonment may affect soil nitrogen (N) and associated processes. We investigated soil N (total N: TN, inorganic N: NH4–N and NO3–N) and denitrification potential in cropland, pine plantations and abandoned agricultural land along a secondary succession sequence (grassland→shrubland→secondary forest) in a headwater catchment in the Qinling Mountains, northwest China. The results show that the soil denitrification potential differed significantly among the five land‐use types with the highest potential in the secondary forest, followed by grassland, shrubland, cropland and plantations. The denitrification potential of the 20‐ to 40‐cm layer was significantly lower compared with the topsoil (0–20 cm) across all land‐use types. TN, soil organic matter (SOM) and NH4–N increased significantly with stand age, whereas there was an opposite trend in soil pH. However, the denitrification potential did not relate to stand age in a linear manner. We conclude that changes in soil TN, SOM and pH during vegetation succession following agricultural abandonment are critical controls on the denitrification potential. 相似文献
16.
黄土区退果还耕对黑垆土硝态氮积累和迁移的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
在黄土高原沟壑区王东沟小流域,针对塬面、梁地和坡地三种地形,分别选取了盛果期果园、老果园和退果还耕地等,研究了退果还耕条件下,三种地貌类型土壤剖面中水分含量变化及NO3--N、NH4+-N积累和迁移规律。结果表明,无论塬面、梁地或者坡地上,果园土壤水分含量显著降低（10%～14%）;果园退耕后,土壤水分开始缓慢恢复。盛果期,塬面NO3--N峰值主要处于100—200 cm之间,退果还耕后,100 cm以上土层中NO3--N含量降低,100 cm以下NO3--N积累量在增加,并且峰值不断向下移动。盛果期果园NO3--N积累量为631～3032 kg/hm2;退果还耕地、老果园NO3--N积累量都显著高于盛果期果园。盛果期40%以上的NO3--N积累在100—200 cm土层,但退果还耕地上50%左右集中分布在200—300 cm土层。土地利用与管理方式的变化对NH4+-N分布特征的影响并不明显。 相似文献
17.
黄土高原不同树龄苹果园土壤水分及硝态氮剖面特征 总被引：2，自引：2，他引：0
为揭示黄土高原农田转变为苹果园后土壤水分及硝态氮剖面变化特征,以洛川县为研究区,采集农田(对照)和8,17,25年苹果园共40个0-600 cm剖面土样,分析土壤水分、NO3--N浓度及其储量。结果表明:与农田相比,8年苹果园0-600 cm土壤水分含量及贮水量偏高(旧县镇)或相当(槐柏镇),而NO3--N浓度及其累积量则没有显著差异;17,25年苹果园0-600 cm土层贮水量则显著降低(P<0.05),分别下降150,230 mm,且该差异主要与300 cm以下土层水分变化有关;0-500 cm土层NO3--N浓度随苹果种植年限显著增加,17,25年苹果园0-600 cm土层NO3--N累积量分别为6 830,8 370 kg/hm2,二者显著高于农田(695 kg/hm2)和8年果园(440 kg/hm2)。综合可知,农田转变为苹果园这一土地利用方式变化可导致深层土壤水分亏缺(>300 cm)和硝态氮累积,黄土高原大力发展苹果种植过程中应重视蓄水保墒及氮肥减施等措施。 相似文献
18.
《Land Degradation \u0026amp; Development》2017,28(7):1902-1912
Land use change is a key factor driving changes in soil organic carbon (SOC) around the world. However, the changes in SOC following land use changes have not been fully elucidated, especially for deep soils (>100 cm). Thus, we investigated the variations of SOC under different land uses (cropland, jujube orchard, 7‐year‐old grassland and 30‐year‐old grassland) on hillslopes in the Yuanzegou watershed of the Loess Plateau in China based on soil datasets related to soils within the 0–100 cm. Furthermore, we quantified the contribution of deep‐layer SOC (200–1,800 cm) to that of whole soil profiles based on soil datasets within the 0–1,800 cm. The results showed that in shallow profiles (0–100 cm), land uses significantly (p < 0·05) influenced the distribution of SOC contents and stocks in surface layer (0–20 cm) but not subsurface layers (20–100 cm). Pearson correlation analysis indicated that soil texture fractions and total N were significantly (p < 0·05 or 0·01) correlated with SOC content, which may have masked effects of land use change on SOC. In deep profiles (0–1,800 cm), SOC stock generally decreased with soil depth. But deep soils showed high SOC sequestration capacity. The SOC accumulated in the 100–1,800 m equalled 90·6%, 91·6%, 87·5% and 88·6% of amounts in the top 100 cm under cropland, 7‐year‐old grassland, 30‐year‐old grassland and jujube orchard, respectively. The results provide insights into SOC dynamics following land use changes and stressed the importance of deep‐layer SOC in estimating SOC inventory in deep loess soils. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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新疆石河子地区玉米产量及氮素平衡的施氮量阈值研究 总被引：5，自引：0，他引：5
【目的】合理施用氮肥不仅会提高肥料利用率,还会降低氮素面源污染的风险。通过2年田间肥料定位试验,研究北疆灰漠土区不同氮肥用量下,土壤无机氮积累量、 氮素平衡和玉米产量间的相互关系,为氮肥合理施用提供依据。【方法】研究采用肥料田间定位试验,小区试验于2011-2012年开展,设计6个氮肥（N）用量水平: 0、 225、 300、 375、 450、 600 kg/hm2,分别以N0、 N225、 N300、 N375、 N450、 N600表示,其中300 kg/hm2为当地玉米农田氮肥推荐用量,磷肥（P2O5）施用量为75 kg/hm2,钾肥（K2O）施用量为37.5 kg/hm2。【结果】 1）施用氮肥增加了土壤硝态氮和铵态氮残留量,硝态氮主要残留于060 cm土层,铵态氮主要分布在020 cm土层深度。2011年试验中,土壤无机氮残留量随氮肥用量增加而显著增加,与对照相比,施氮处理无机氮残留量增幅为12%~102%,与施氮量呈指数增长关系。2012年氮肥用量对土壤无机氮残留量的影响与2011年相似。2）施氮量 225 kg/hm2时,0100 cm土层深度土壤无机氮积累量降低,表现为负积累效应,N0和N225处理下2012年土壤无机氮积累量分别较2011年降低165%和170%; 施氮量高于 300 kg/hm2时,土壤无机氮积累量显著增加,表现为富集现象,其中,N375、 N450和N600处理下2012年土壤无机氮积累量分别较2011年增加17%、 388%、 170%。土壤无机氮积累量与施氮量显著呈二次抛物线关系,2011年回归方程为y=0.0001x2 + 0.1013x－22.537（R2 = 0.9288）,无机氮无积累时施氮量为187 kg/hm2; 2012年为 y = 0.0003x2 + 0.1417x - 52.78（R2 = 0.9583）,无机氮无积累时施氮量为245 kg/hm2。土壤氮素表观损失量和氮素盈余量的增加幅度随氮肥用量增加而显著加大。3）氮肥投入可提高玉米产量,产量与施氮量呈显著的二次抛物线或线性加平台的关系,施氮量高于300 kg/hm2时,玉米产量与最高产量差异不显著; 产量与无机氮积累量呈二次抛物线形关系,当土壤无机氮达到平衡时,玉米产量显著低于最高产量,当玉米产量达到最大时,土壤无机氮有一定积累。氮肥利用率则随氮肥用量增加呈指数关系显著降低。施氮量270 kg/hm2为产量与氮肥利用率的交点,施氮量340 kg/hm2 是土壤无机氮残留量与氮肥利用率的交点。【结论】利用产量效应、 环境效应与肥料效应函数的交点确定氮肥投入阈值,是较为优化的方法。合理的氮肥投入不仅能获得玉米高产,降低氮素面源污染风险,还能获得较高的氮肥利用率。因此,施氮量260340 kg/hm2为本研究区玉米高产与环境友好的氮肥投入阈值。 相似文献