[精品]農(nóng)田土壤氮素流失研究

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1、農(nóng)田土壤氮素流失研究農(nóng)田土壤氮素流失研究摘耍：綜述了近年來(lái)農(nóng)田土壤氮索流失的現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了致使農(nóng)田土壤氮索流失的8個(gè)影響因索，包括氮肥施用量、植物覆蓋度、植被格局等，同時(shí)提出了防治氮素流失的7項(xiàng)措施。關(guān)鍵詞:農(nóng)田；氮索；流失特征中圖分類號(hào)：S153.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944(2014)020040031引言我國(guó)是化肥的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。2007年我國(guó)因農(nóng)業(yè)面源污染輸入水體的氮占總氮流失量的67.26%,農(nóng)田氮素流失造成的農(nóng)業(yè)而源污染已經(jīng)成為我國(guó)水體污染

2、的主要來(lái)源[1]。因此，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田土壤氮流失特征的研究迫在眉睫。2農(nóng)田氮素流失現(xiàn)狀為了增加農(nóng)作物的產(chǎn)量而大幅增加施肥量,會(huì)引起土壤退化和水環(huán)境惡化。目前已經(jīng)有很多關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對(duì)水中氮磷含量影響的研究和結(jié)論。氮磷隨徑流流失進(jìn)入地表水，引起水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集，該過(guò)程稱為水體富營(yíng)養(yǎng)化，研究已經(jīng)證明氮磷農(nóng)田損失是地表水環(huán)境污染的主耍來(lái)源。有人在我國(guó)北方的市、縣進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，半數(shù)以上地區(qū)地下水中硝酸鹽氮超過(guò)我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定的最高限值50mg/L,這主要是由于20世紀(jì)以后大量施用含氮肥料。研究表明

3、，農(nóng)田土壤屮氮素流失的另一個(gè)重耍途徑是氮的淋溶損失，施入土壤中的氮肥大約有10%?40%經(jīng)土壤的淋溶作用進(jìn)入了地下水體中[2]。還有人利用野外大田試驗(yàn)對(duì)上海市郊的蔬菜地氮素滲漏損失進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，硝態(tài)氮滲漏損失量占氮素淋溶損失的90%以上，對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤h(huán)境造成了十分嚴(yán)重的污染。3農(nóng)田氮素流失的途徑3.1氮的氣態(tài)損失氮的氣態(tài)損失是施入土壤中的氮肥損失的主耍途徑之一，且氮的氣態(tài)損失主耍發(fā)生在施肥的前期階段，經(jīng)研究表明施入土壤中的氮超過(guò)30%不知去向。許多研究證實(shí)，土壤中氮的損失形式大多以N2、N20、

4、NO、N02、7H3的氣態(tài)揮發(fā)。土壤中，這些含氮化合物主耍通過(guò)硝化作用、氨化作用和反硝化作用產(chǎn)生。土壤中有機(jī)氮和鞍態(tài)氮肥料形成的氨，都能以NH3的形式揮發(fā)。但大部分的錢態(tài)氮在微生物作用下發(fā)生硝化作用，形成硝酸鹽。這一過(guò)程的中間產(chǎn)物NO、N02以氣態(tài)形式散失。當(dāng)然，最主要的氣態(tài)氮的損失是反硝化作用（氧化氮的還原過(guò)程）引起的。用盆栽進(jìn)行的滲漏試驗(yàn)和模擬試驗(yàn)也證明，硝態(tài)氮的損失主要是反硝化作用的結(jié)果。眾所周知，空氣中氮?dú)馑嫉谋壤畲?。要測(cè)定從土壤中逸出的N2,在實(shí)際中操作比較困難。因此，蘇聯(lián)學(xué)者瑪卡洛維建議施用15

5、N標(biāo)記的肥料，然后再測(cè)定土壤中逸岀的15N2的數(shù)量。此方法在野外大田試驗(yàn)和室內(nèi)盆栽試驗(yàn)中都可使用。使用15N研究土壤中氮的遷移轉(zhuǎn)化，國(guó)外也早已廣泛采用。3.2氮素的淋溶損失降雨對(duì)土壤的淋溶，顯著地引起土壤中氮肥及有效氮的流失。影響土壤中氮素淋失的因素很多，其中土壤滲漏液會(huì)帶走大量的溶解性氮。國(guó)外學(xué)者對(duì)土壤滲漏液進(jìn)行分析得出無(wú)論使用何種形態(tài)的氮肥，無(wú)機(jī)氮流失的主要形態(tài)均為硝態(tài)氮[3]o因?yàn)橄鯌B(tài)氮不易被土壤顆粒所吸附，如果土壤中沒(méi)有水分的運(yùn)動(dòng)，硝酸鹽的遷移會(huì)變得比較緩慢[4]。Pratt提出，灌溉的農(nóng)田計(jì)算

6、硝酸鹽的淋失量，應(yīng)遵循以下原則：經(jīng)過(guò)反硝化作用產(chǎn)生的氮二施入土壤中的總氮量-植物吸收利用的氮-土壤中殘留的氮;水流移動(dòng)速度要與根系下硝酸鹽移動(dòng)速度和同；土壤中有機(jī)態(tài)氮的含量基本一致，即基本未被礦化。3.3氮素的徑流損失降雨會(huì)造成土壤侵蝕，而土壤侵蝕（包括風(fēng)蝕和水蝕）會(huì)造成表層土壤的大面積破壞。尤其水蝕致使表層土壤中的氮隨地表徑流大量流失。水蝕是引起氮肥損失的重要途徑之一，同時(shí)它還會(huì)導(dǎo)致土壤的肥力下降,使土壤養(yǎng)分狀況變壞以及污染地表水。當(dāng)土壤遭到雨水沖刷，土壤的全氮會(huì)顯著下降[5]。降雨形成的地表徑流帶走了土

7、壤中的大量氮素。降雨形成的地表徑流引起的硝態(tài)氮損失量相當(dāng)高。在種植谷類和豆類的農(nóng)田中硝態(tài)氮損失較多o經(jīng)常遭受地表徑流沖刷的土壤屮一般不存在大量的游離態(tài)氮，只有在施肥處理后，游離態(tài)氮顯著增加。游離態(tài)氮的流失主要取決于雨水對(duì)地表的沖刷。4農(nóng)田土壤氮素流失的影響因素（1）氮肥施用量。氮肥的施用促使土壤中NII3和N02的逸出量增加。鞍態(tài)氮肥施入土壤后，會(huì)發(fā)生NII3的氣態(tài)損失。研究顯示在美國(guó)的砂壤土表面施用尿素作為氮肥，鞍態(tài)氮損失為施氮量的20.6~29.3%[6]o高水平施氮會(huì)導(dǎo)致短吋間內(nèi)土壤溶液中氮濃度急速上

8、升，此時(shí)發(fā)生降雨將導(dǎo)致氮素流失嚴(yán)重。氮肥的施用量過(guò)高，不僅氮素流失量急劇增加，還會(huì)使硝態(tài)氮在土壤中大量累積，使植物發(fā)生硝酸鹽中毒現(xiàn)象。（2）氮肥種類。Schwartzbeck發(fā)現(xiàn)，不同形態(tài)氮肥施用后氮的氣態(tài)損失差別較大，據(jù)試驗(yàn)，鞍態(tài)氮肥施用后前10d,氨便從農(nóng)田土壤中強(qiáng)烈揮發(fā)出來(lái)，經(jīng)2?3周后兒乎完全終止[7]。使用鞍態(tài)氮肥比硝態(tài)氮肥氮的損失小。其中，主要是分子態(tài)N2的損失，其次是