国家高技术研究发展计划(2008AA06Z315)
- 作品数：12 被引量：239H指数：9
- 相关作者：巨晓棠张丽娟袁丽金刘辰琛刘新宇更多>>
- 相关机构：中国农业大学河北农业大学河南省农业科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划“十一五”国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 植物栽培体系消减华北潮褐土残留硝态氮的效果研究被引量：3
- 2011年
- 【目的】探讨植物种类与种植制度消减土壤剖面累积硝态氮的效果。【方法】以华北平原潮褐土硝态氮高累积粮田为对象,设置作物、牧草、林木及休闲田间小区试验,采集测定土壤、植株及根系样品,分析几种植物栽培体系消减效果。【结果】(1)牧草单作或间作的地上生物量和吸氮量随种植年限增加明显递增,且种植2年后累积显著高于农作物轮作及生草休闲;杨树虽具有极大的生物量,但对氮素吸收在修复次年显著降低,明显低于牧草单作或间作,接近作物轮作和生草休闲。(2)0—200 cm土层硝态氮消减量呈现出杨树<生草休闲<苜蓿、苜蓿+无芒雀麦和作物轮作<苇状羊茅。(3)杨树根区及深层累积硝态氮具有强烈向下淋洗趋势,分别在80—100 cm和120—180 cm土层出现峰值,深层硝态氮较种植前向下淋移了60 cm;生草休闲累积硝态氮在剖面中发生一定程度的淋洗且至深层累积。(4)0—100 cm区域植物的根长密度与相应区域土壤硝态氮的消减量具有较好的正相关关系。【结论】在通体高量积累硝态氮的土壤上,可以通过牧草单作或间作实现土壤剖面硝态氮含量快速消减,而且苇状羊茅对深层累积硝态氮提取能力较强,苜蓿在相对长期的修复中具有优势。
- 刘辰琛张丽娟吉艳芝王珏巨晓棠
- 关键词：牧草作物杨树休闲
- 设施蔬菜土壤剖面氮磷钾积累及对地下水的影响被引量：60
- 2010年
- 针对设施栽培中传统施肥灌溉带来的养分浪费和环境污染问题,采集河北省定州市设施蔬菜、农田土样及相应的地下水样品,分析了不同设施蔬菜种植年限土壤剖面中速效养分的累积规律及地下水受硝酸盐污染的程度。结果表明:0～200cm和0～400cm设施土壤的速效养分累积均高于对照农田。低龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为377.2mg·kg-1、448.8mg·kg-1、1405.6mg·kg-1、30.6mg·kg-1,分别是对照农田的4.7倍、4.6倍、1.4倍和11.5倍;老龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为629.1mg·kg-1、555.0mg·kg-1、2567.1mg·kg-1、35.2mg·kg-1,分别为对照农田的6.4倍、16.3倍、2.7倍和12.0倍。设施土壤速效养分深层累积比例随棚龄增加而增加。设施蔬菜栽培区表层地下水(地下饮用水,20m)受硝态氮污染严重,超标率和严重超标率为39.3%和7.1%;而深层地下水(农田和大棚灌溉水,40m)硝态氮含量7.4mg·L-1和9.6mg·L-1,超标率分别为25.0%和37.5%,无严重超标水样。
- 袁丽金巨晓棠张丽娟王珏杨志新
- 关键词：速效磷水溶性磷速效钾设施土壤地下水
- 根层调控对填闲作物消减设施蔬菜土壤累积硝态氮的影响被引量：9
- 2010年
- 【目的】本研究以甜玉米(Zea mays L.)作为填闲作物,探讨根层调控措施对填闲作物消减土壤剖面累积NO3--N的影响。【方法】通过设置休闲、传统种植、土壤调理剂和秸秆还田4个处理,进行田间小区试验。【结果】在本试验条件下,施用土壤调理剂的甜玉米总生物量最大,其吸氮量与秸秆还田处理没有差异,但均明显高于传统种植;填闲季结束后0-100cm土层NO3--N消减量显著高于100-200cm土层,2种根层调理处理0-100cm土层残留NO3--N显著低于传统种植,100-200cm三者之间未表现差异,休闲导致土壤NO3--N高量残留且下移趋势严重;秸秆还田、土壤调理剂处理的30-60cm和60-100cm土层根长密度和根干重显著高于传统种植,根长密度与NO-3-N消减量极显著相关;土壤调理剂和秸秆还田处理在100cm处NO3--N淋失量分别比传统种植减少68.4%和52.6%。【结论】在硝态氮高累积的设施土壤上,填闲作物可以通过土壤调理剂和秸秆还田根层调理措施实现土体NO3--N的快速消减。
- 吉艳芝刘辰琛巨晓棠张丽娟冯万忠刘树庆
- 关键词：填闲作物硝态氮土壤调理剂秸秆还田
- 不同施氮量对冬小麦田氮去向和气态损失的影响被引量：33
- 2010年
- 该文研究氮肥对冬小麦田肥料氮素去向和气态损失的影响。通过布置田间微区试验,采用15N微区示踪技术和密闭室间歇通气法、密闭式静态箱法田间原位监测冬小麦氮肥的去向和气态损失。随着施氮量的增加,冬小麦产量和地上部吸氮量增加,但当施氮量高于150 kg/hm2时,产量出现降低的趋势,地上部吸氮比例也以土壤氮为主转变为肥料氮为主。4个施氮处理N75、N150、N225和N300的0-100 cm的土壤氮残留分别为32.6,26.8,34.7,40.6 kg/hm2。冬小麦田间土壤氨挥发排放总量随着施氮量的增加而增加,排放量在6.03～13.26kg/hm2之间,占施N量的5.4%～11.4%。N2O排放造成的氮素损失比例为0.08%～0.28%,苗期是冬小麦季N2O排放的主要时期。化肥氮在冬小麦当季作物吸收、土壤残留及损失量分别为37.2%～50.2%,26.7%～40.6%,17.4%～22.2%,且随着施氮量的增加而升高。在本试验条件下,150 kg/hm2是适宜的氮肥用量,产量最高,土壤氮残留最低,气态损失占肥料氮总损失的比例高于75 kg/hm2处理,但差异不显著(p<0.05)。因此控制氮肥用量是提高氮肥利用率的一项关键措施。
- 吉艳芝巨晓棠刘新宇张丽娟李鑫刘楠
- 关键词：冬小麦土壤残留
- 耕层水氮调控对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响被引量：12
- 2010年
- 【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16.3%,适当的水氮胁迫有利于小麦对土壤剖面深层标记硝态氮的吸收利用。4个处理80—150cm土层根长密度占总根长密度(0—150cm)的24.4%、32.3%、26.4%和28.2%,氮素不足优化灌溉有利于小麦中下层根系发育。【结论】耕层氮素养分不足及水分适度胁迫促进小麦中下层根系发育,提高小麦对土壤深层硝态氮的利用。
- 刘新宇张丽娟袁丽金巨晓棠文宏达
- 关键词：小麦硝态氮氮肥利用率根系
- 耕层水氮调控对土壤深层累积NO_3^--N运移及后效的影响被引量：15
- 2011年
- 【目的】在华北平原地区,研究前茬小麦耕层水氮调控对后茬玉米土壤深层累积NO3--N的运移及后效的影响。【方法】设置0(N0)、150 kgN.hm-2(N150)两个施氮水平,同时设传统灌溉(W1)和根据土壤水分监测的优化灌溉(W2)两种方式,采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110 cm土层。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中总体残留趋势:N0W2N150W2>N150W1>N0W2,依次为:5.5%、2.2%、1.7%和1.5%;玉米地上部生物量及总吸氮量均表现为施氮高于不施氮,优化和传统灌溉处理间差异不显著;玉米根系主要分布在0—20 cm土层,且施氮处理根系比例高于不施氮处理,耕层水氮调控影响后作玉米中下层根系发育,N0W1处理80—150 cm土层根长密度明显高于其它处理。【结论】耕层适度节水减氮有利于后茬作物根系下扎,促进其中下层根系的发育,进而促进其对深层累积NO3--N的吸收利用;耕层供氮及传统灌水加剧了硝态氮在深层的累积,对地下水安全造成威胁。
- 董娴娴刘辰琛张丽娟袁丽金巨晓棠刘新宇
- 关键词：夏玉米硝态氮后效
- 北方设施蔬菜种植区地下水硝酸盐来源分析——以山东省惠民县为例被引量：45
- 2010年
- 【目的】以华北平原典型集约化设施蔬菜种植区山东省惠民县为研究对象,分析浅层地下水硝酸盐的含量状况并追溯其来源。【方法】多点采集设施蔬菜种植区土壤、肥料及地下水样品,利用稳定性同位素技术识别地下水氮污染的可能来源。【结果】结果表明,蔬菜大棚区浅层地下水硝态氮含量为25.3—279.6mg·L-1,平均为121.6mg·L-1,87%的样品硝态氮含量超过50mg·L-1;较集中分布在50—70mg·L-1和170—190mg·L-1区间,含量最高的点位超标高达27倍;5种蔬菜大棚地下水硝态氮的含量依次为:黄瓜>芹菜-辣椒和辣椒>芹菜-黄瓜和芹菜-番茄。研究区域内土壤的δ15N值在1.96‰—7.38‰之间,化肥(尿素、复混肥等)在0.2‰—0.6‰之间,动物粪便(农家肥、厩肥)在7.3‰—16.87‰之间;地下水样的δ15N值变化在-0.01‰—15.91‰之间,平均为6.75‰±3.15‰,随NO3--N含量减少地下水δ15N值未呈现增加趋势,该研究区域内地下水反硝化作用较弱。【结论】蔬菜棚区内浅层地下水硝态氮污染十分严重,受人为因素干扰很大;硝酸盐主要来源为土壤有机氮,其次为动物粪便。
- 张丽娟巨晓棠刘辰琛寇长林
- 关键词：集约化地下水硝酸盐
- 土壤剖面不同土层硝态氮植物利用及运移规律研究被引量：15
- 2010年
- 采用外源标记15NO3--N微注射技术的田间微区试验,研究了我国北方灌溉农作体系中,由于氮肥的高量投入导致作物收获后土壤剖面大量残留NO3--N对后作的氮素供应潜力及其去向。结果表明,在本试验水氮管理条件下,菠菜(Spinacia oleraceaL.)对土壤剖面15、457、5 cm位置标记氮的利用率分别为28.2%、22.3%、16.3%;冬小麦(Triticum aestivumL.)小偃54对相应位置标记氮的利用率分别为21.8%、17.4%、11.5%,而京411为21.8%、11.6%、7.4%。菠菜对土壤不同层次残留氮的利用率显著大于小麦,小偃54显著高于京411。菠菜的根长密度低于小麦,土壤剖面多数层次两个小麦品种的根长密度差异不显著,小麦的根长密度与相应土层标记硝态氮的利用率呈显著的正相关关系;根干重在土壤剖面多数层次呈现小偃54>京411>菠菜的趋势。生长季结束标记氮发生了向下移动,3个标记处理分别在土壤剖面60—80、60—80、80—100 cm出现积累峰;但菠菜15 cm位置收获后整个剖面的%Ndff值均很低,标记氮在剖面中几乎没有积累峰;不同标记位置的残留氮均发生向上运移,上移距离分别为15、453、5 cm,残留氮标记的层次越深,其在土壤中再分布能力愈弱,残留越集中。
- 张丽娟巨晓棠文宏达夏晓平刘慧
- 关键词：菠菜植物利用
- 耕层施磷对土壤剖面深层累积NO_3^--N运移及后效的影响被引量：5
- 2009年
- 【目的】在华北平原,研究前茬小麦耕层施磷对土壤深层累积NO3--N运移及后效的影响。【方法】采用15N微区注射技术,耕层设3个不同的施磷水平,布置田间微区试验,将15N标记于110cm土层处。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中的残留量为P60处理
- 袁丽金巨晓棠刘新宇张丽娟王珏
- 关键词：夏玉米硝态氮后效
- 不同植物轮作提取深层土壤累积硝态氮的效果被引量：11
- 2012年
- 【目的】利用不同植物轮作,通过生物修复耗竭深层土壤剖面的累积硝态氮,从而控制集约化粮田过量施氮造成的硝酸盐淋洗。【方法】通过田间试验,比较小麦-玉米轮作、休闲-玉米、小麦-休闲、紫花苜蓿连作、紫花苜蓿+苇状羊茅间作、黑麦-苋菜轮作、黑麦-高丹草轮作、黑麦-甜高粱轮作对土壤剖面硝态氮累积和淋洗的降低效果。【结果】紫花苜蓿、高丹草、黑麦1—2 m土体根系占0-2 m土体总根系的比例最高;黑麦-苋菜、黑麦-高丹草和黑麦-甜高粱处理具有较高的年吸氮量(330-390 kgN·hm-2);与小麦-玉米传统轮作相比,夏季休闲增加了土壤硝态氮淋洗。经过1年的田间试验,5个修复植物处理0—1 m、1—2 m的硝态氮累积量分别降低124.3和81.2 kgN·hm-2,其中苋菜、甜高粱、高丹草对深层土壤中硝态氮的消减作用较大;甜高粱、高丹草、苋菜种植下1 m处土壤溶液中硝态氮浓度一直处于最低水平,平均仅8.6 mg·L-1。【结论】在本试验条件下,黑麦-高丹草轮作是一年内提取深层土壤累积硝态氮效果最好的种植模式。
- 张永利巨晓棠
- 关键词：硝态氮累积硝态氮淋洗吸氮量土壤溶液
