不同水肥处理对稻田土壤中氮素剖面分布与氨挥发损失的影响

对苏南地区不同水肥处理稻田土壤中铵态氮和硝态氮剖面分布、稻田氨挥发损失以及水稻地上干物质量及产量进行了研究。结果表明:稻田土壤中无机氮以铵态氮为主;铵态氮质量比随着土层深度的增加而降低,20～60cm深度土层中的铵态氮质量比相对稳定,随着水稻生育期的进行,稻田土壤中氨态氮质量比逐渐降低;稻田土壤中硝态氮质量比呈现上层低于下层的趋势;控制灌溉稻田施用控释肥减少了表层土壤中的铵态氮质量比以及底层土壤中的铵态氮和硝态氮质量比,降低了氮素损失的风险。控制灌溉和控释肥的使用,减少了稻田氨挥发损失,减少幅度达到83.71%。     

污水灌溉系统中氮素转化运移的数值模拟分析

本文研究了不同类型氮素在二维饱和-非饱和土壤中运动及转化的数学模型,概化和简化了氮素集合体的划分,给出了氮素转化和运移的对流、弥散、硝化、反硝化、挥发、作物吸收、深层渗漏、固持和矿化等转化运移方式和控制方程。通过野外两个灌溉季节的污水灌溉试验,利用第一灌溉季节的试验数据进行参数求解,利用第二个灌溉季节的数据对该数值模型的实际应用进行检验。数值模拟的内容包括地下水位,排水中铵态氮、硝态氮的浓度变化三个部分,研究结果表明,模型正确可靠,预测结果可信,可用于实际污水灌溉的模拟分析。     

生物有机肥配施对节水灌溉稻田养分累积及水稻生长的影响

为探讨稻田生物有机肥与化肥合理的配施模式,通过试验研究了不同比例的生物有机肥与化肥配施对节水灌溉稻田土壤有效养分累积、水稻生长及产量等影响,以确定适宜的肥料配施模式。采用小区试验方法,设置了5个处理：全施化肥（T0）、75%化肥配施25%生物有机肥（T1）、50%化肥配施50%生物有机肥（T2）、25%化肥配施75%生物有机肥（T3）、全施生物有机肥（T4）。观测各处理土壤有效养分累积情况、水稻生长情况以及最终产量。结果表明：各处理收割后土壤有机质含量均有提升,提升幅度为21%~29%,而配施生物有机肥可以明显提升土壤有效磷和速效钾的含量,提升幅度分别为2.1%~18.9%和6.0%~11.7%。与T0处理相比,生物有机肥的施用能够提前水稻的分蘖时间,可使水稻叶面积指数提高13.5%~40.5%,对水稻穗粒数、结实率和千粒重均有提升作用,T3、T4处理中水稻产量分别提高了7.0%和1.7%,尤其是T3处理的最终收益提高显著,达到了8.7%（P<0.05）。可见,25%化肥配施75%生物有机肥对节水灌溉稻田有效养分累积及水稻生长有较好的促进作用。     

灌溉施肥条件下氮素在土壤中迁移转化的研究

当今农业地区施肥引起氮素对地下水的污染已成为人们十分关注的一个环境问题．在长期田间观测实验的基础上，应用LEACHM数学模型，对唐山农业地区在灌溉施肥条件下氮素在土壤中的迁移转化，尤其是对根区以下硝态氮的渗漏损失及其影响因素进行了分析研究．研究结果表明，农业地区灌溉施肥过程中氮素的深层渗漏损失是造成浅层地下水中硝态氮积累的一个重要的来源．应采取科学的田间管理方法，减少氮素的深层损失，以保护地下水免受污染．     

重庆典型岩溶槽谷区土壤氮素迁移过程分析

土壤-地下水系统中的硝氮污染和氮素的循环过程备受关注,但对岩溶区土壤氮素的迁移过程研究较少。选取重庆市典型岩溶槽谷区的灌丛和菜园地,分层取样分析土壤中各种形态的氮素,并用曲线拟合的方法分析氮素随土壤深度的变化,了解岩溶区土壤氮素的垂直分布情况。从分析结果看,硝态氮为土壤无机氮的主要存在和淋失形式;铵态氮垂直分布规律为表层多底层少,说明受土壤吸附作用的影响向下迁移较少;硝态氮的分布呈波峰波谷式变化,干燥时由于硝化作用产生积累,降雨时可能随雨水向下迁移而减少。研究结果可为指导岩溶区农业生产和氮素管理,以及科学治理石漠化提供理论依据。     

再生水滴灌作物生育期内土壤中氮素 动态变化规律研究

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究了再生水滴灌条件下土壤中氮素随作物生育期的动态变化规律。结果表明：再生水滴灌条件下,表层土壤中NH+4-N浓度的峰值变化情况为：再生水滴灌>50%再生水滴灌>地下水滴灌。NH+4-N在0~40 cm处浓度较高,40 cm以下深度处,NH+4-N积累量极少。在整个生育期内,NO-3-N在土壤中呈逐渐增加的趋势,但增加幅度不明显。     

渭河中下游及主要支流氮素沿程变化与来源

渭河作为黄河的第一大支流正面临日益严重的人类活动的影响。本研究以渭河中下游为研究区,探讨干流和主要支流水化学特征及硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)污染状况、沿程变化和可能影响因子。研究结果表明:渭河中下游及其支流水质以铵态氮超标为主。人类活动的影响已经广泛波及流域内干流和支流,部分采样点结果已经接近饮用水标准临界值。对NH4+-N而言,中游和支流流域应以防止点源污染为主,而下游则需全面加强环境保护工作,特别是污水排放的管理。对NO3--N而言,宝鸡和渭南的下游方向将是重点防范区,而支流的水肥合理利用应全面推广。     

加气灌溉对部分土壤生境因子的影响

通过温室小区试验,研究了加气灌溉对土壤生境因子的影响。结果表明:与对照处理相比,加气灌溉降低了4.0%的平均土壤含水量,增加了1.5%的平均土壤O_2含量、3.4%的平均土壤温度、3.7%的平均土壤NO_3~-—N含量及1.0%的平均土壤NH_4~+—N含量。加气灌溉对试验中观测的土壤生境因子的影响不显著(p0.05),但土壤生境因子的微小改变可能会大幅改变土壤的环境效应和作物产量及品质,值得进一步研究。该研究对深入研究和客观评价加气灌溉技术具有重要意义。     

污水灌溉后硝态氮在土壤和地下水中运移特性

通过实验对不同浓度污水灌溉后在土壤、地下水中的空间分布随时间变化规律进行定量分析,表明中上层土壤中累积的入渗NO3--N的含量较大,入渗污水的浓度越大,地下水中的NO3--N浓度的增幅越大,地下含水层上层水体NO3--N含量比下层水体大。污水灌溉必须控制灌水量、预防土壤和地下水污染发生。     

冬小麦生长条件下土壤氮素运移动态的数值模拟

将土壤溶质运移理论和土壤微生物化学、植物生理学有机地结合起来,建立了农田土壤氮素运移、转化与吸收的综合数学模型。运用该模型对中德合作项目试验田1999～2000年冬小麦优化施肥与传统灌溉和优化施肥与优化灌溉两小区的土壤水分和氮素运移动态及干物质产量进行了模拟。模拟结果与实测数据吻合较好。两小区土壤剖面埋深165cm处硝态氮淋失量的计算结果表明：与传统灌溉方式相比,优化灌溉方式的土壤硝态氮的淋失量明显减少。用验证后的数学模型在计算机上进行了几种不同灌溉方案下土壤水氮运移动态及干物质产量变化的数值试验,结果表明：在喷灌条件下,冬小麦以每l0d灌溉一次,每次20mm水量的灌溉方式较优。     

渗灌条件下水稻的节水灌溉制度和氮肥运筹技术研究

针对江苏省淮北平原地区稻麦轮作生产实际，在田间埋设塑料波纹暗管，通过调节外沟水位对水稻实施渗灌，就渗灌条件下水稻的节水灌溉制度和氮肥运筹技术进行了研究。提出了渗灌条件下以稻田地下水位和土壤含水量作为控制指标的水稻节水灌溉模式，该技术和常规浅水勤灌相比，水稻节水达16.5％，增产14.3％。试验结果还表明，水稻采用节水灌溉制度后，氮肥用量和基蘖肥与穗粒肥的比例显著影响水稻地上部分干物质积累、矿质营养、籽粒产量和营养品质，渗灌条件下水稻高产优质、浅层地下水不受NO3-N污染的施N量为270～315kgN/hm2，基蘖肥/穗粒肥为5∶5。     

水肥耦合对水稻生长、产量及氮素利用效率的影响

为了探讨水稻生产中适宜的灌溉方式以及与其匹配的施氮量,以C两优华占水稻品种为试验材料,使用大田试验的方法,进行了水肥耦合试验。试验设灌水量和氮肥水平两个因素。以淹水灌溉的灌水量为基准,设置4个水分处理,即W1 (淹水灌溉100%)、W2 (轻度干湿交替灌溉66.7%)、W3 (中度干湿交替灌溉33.3%)和W4(雨养,灌溉0),不同水分处理灌溉频次相同,当W1水层消失时同时灌溉。设置6个氮肥梯度,0、90、135、180、225、270 kg/hm~2。对水稻生长性状、产量以及水氮利用效率进行了研究,结果表明:在不同灌溉处理下,增加氮肥施用量,均能够显著增加水稻株高和叶片SPAD值;中度干湿交替灌溉,显著降低了低施氮量处理的株高,高施氮量一定程度上弥补了灌水量减少对株高的影响。轻度与中度干湿交替灌溉处理下,高氮处理成熟期水稻叶片SPAD值显著降低,从而改善其贪青晚熟现象。在不同灌溉处理下,随着氮肥施用量的增加,水稻有效穗数呈现逐渐增加的趋势。雨养处理会导致水稻实粒数与结实率显著降低;不同灌溉方式下,氮肥施用量与水稻产量均呈现二次方的关系,不同水分处理下的水稻产量峰值出现时的施氮量不同,当施氮量达到135 kg/hm~2之后,继续增加施氮量,不同水分处理对水稻产量影响显著,在水分亏缺条件下继续增施氮肥会导致产量明显下降。综上所述,施氮量的多少应该与灌水量相匹配,轻度干湿交替灌溉条件下,施用180 kg/hm~2氮肥会达到较好的水肥耦合模式,可以在减少灌水量的条件下,获得了较高的产量,并且保持较高的氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力。     

缓释氮肥施用比例对冬小麦产量及氮肥利用效率的影响

针对陕西关中小麦肥料利用效率不高的问题,在陕西省杨凌示范区开展了缓释氮肥与尿素的配施试验,设置了不施氮肥（N0）、100%尿素（N1）和4个不同缓释氮肥配施处理（N2（100%）、N3（25%）、N4（50%）、N5（75%））,以不施肥CK为对照;分析缓释氮肥与尿素配施对冬小麦干物质累积及氮素吸收量、土壤硝态氮含量和分布、产量及水氮利用效率的影响。结果表明：与N1、N2处理相比,缓释氮肥和尿素配施不仅能显著增加冬小麦干物质累积量（4.69%～11.40%）、氮素吸收量（5.92%～24.08%）及产量（6.00%～22.41%）,还能增加土壤表层（0～40 cm）的硝态氮累积量（2.09%～45.51%）,减少其淋失到深层土壤,提升氮肥利用效率。N5处理下冬小麦的氮肥偏生产力（42.46 kg/kg）、氮肥农学利用率（15.46 kg/kg）和氮肥表观利用率（47.79%）均最大,成熟期N5处理的干物质累积量较N1和N2处理分别提高了11.40%和9.20%,地上部氮素累积量分别提高了24.08%和11.49%,产量分别提高了22.41%和11.00%。收获时N5处理0～40 cm土层中硝态氮的累积量最大,比其它施肥处理提高了1.30%～19.52%。综上所述,75%缓释氮肥+25%尿素处理（N5）是本研究中冬小麦高产高效的最优施肥方案。     

现代灌溉水肥调控原理与技术研究进展

我国一般年份农业缺水约300亿m3,农业水肥利用率主要指标相当于国际先进水平的60％～70％,农业缺水和面源污染问题日益突出,严重影响国家粮食安全和生态安全.本文综述了创新团队在现代灌溉水肥调控原理、技术与模式等方面所开展的研究工作进展.通过多年的研究,发展了现代灌溉施肥变量调控理论方法,提出了精量滴灌水肥高效调控技术...     

气候变化下黑龙江省水稻灌溉需水量变化特征

基于黑龙江省8个典型站点60年(1956-2015)的历史气象资料,利用Penman-Monteith公式和水量平衡模型计算了黑龙江省水稻全生育期内,两种灌溉模式下(淹水和控制灌溉)的作物需水量(ETC)及灌溉需水量,并结合气象因素的变化特征,借助Mann-Kendall检验方法分析了ETC及灌溉需水量对气象因子的响应。结果表明:ETC方面,不同灌溉模式下同一站点ETC的变化趋势基本一致,其中安达和绥化站的ETC呈下降趋势,出现"蒸发悖论"现象,嫩江、尚志和孙吴站的ETC显著上升,其余各站无明显变化。灌溉需水量方面,只有尚志站点在两种灌溉模式下均显著增加,孙吴、富锦和嫩江站仅在控制灌溉模式下呈明显上升趋势,而其余站点并没有一致性规律。总体上,相对于淹水灌溉,控制灌溉模式下有效降雨量提高了20%,灌溉需水量降幅为44.9%~52.9%,有效减少了农业生产在气候变化条件下受到的不利影响。     

控灌中蓄及减量施肥对稻田氮素动态的影响

为寻求高效生态的水-肥管理模式以减轻稻田施肥所引起的面源污染,在浙江省余姚试验区采用对比试验观测田面水与各土层土壤水中氮素形态及其质量浓度,对不同水肥管理模式下稻田氮素的变化规律进行分析。结果表明:施基肥7 d后减量施肥,田面水的NH+4-N质量浓度均值为常规施肥的46.14%,NO-3-N质量浓度均值为常规施肥的83.62%;控灌中蓄节水灌溉模式与减量施肥耦合能延长田间水的滞蓄时间,使稻田氮素肥料快速入渗并较多地保留在作物耕层,提高氮肥的有效利用率,降低田面排水的氮素浓度,减少氮素的深层渗漏;施肥后4 d内田面水的氮素浓度较高,应控制排水以避免氮肥流失,减轻稻田氮肥施用所引起的农业面源污染。     

水稻水,肥生产函数及优化灌溉模式

本文根据作物生长的动力学原理，结合控制灌溉田间试验，对水稻生长进行数值模拟计算，救是随时间而变的动态产量递推模型，然后采用系统分析方法，将动态产量转化随水，肥而变的产量模型（水，肥生产函数），并求得优化灌溉模式，实例分析了表明建议的数学模型是合理可行的。