河北省地下水浅埋区冬小麦田土壤水分及氮磷分布研究——以安新县为例
发布时间：2021-07-02 21:13
地下水与土壤水分之间联系密切,尤其是地下水埋深较浅的地区,为揭示河北省地下水浅埋区冬小麦田2m土层范围内土壤水分及氮磷分布情况,以安新县白洋淀周边冬小麦种植农田为例,于2015—2017年两季冬小麦种植期开展定位田间试验。结果表明:在农民传统田间管理下,两季冬小麦种植期土壤含水率均随深度的增加呈先减小再增加趋势,80 cm土层后土壤含水率基本维持在26%左右;两季土壤硝态氮140 cm土层深度以上硝态氮累积多,140 cm土层深度以下两季硝态氮含量趋近值具有差异性,施肥导致2 m土层范围内土壤硝态氮含量增加,土壤残留的硝态氮累积多,淋溶风险大;两季土壤铵态氮变化具有一致性,大致都稳定在0.7mg/kg左右;两季土壤有效磷均随土壤深度的增加呈减小的趋势,大致分布在4mg/kg左右,两季冬小麦种植期表土层铵态氮及有效磷降幅最大,主要受施肥的影响。本研究成果对白洋淀生态环境的可持续发展具有重要现实意义,同时可为提高地下水浅埋区冬小麦种植农田水分利用提供参考,也可避免因过量施肥造成农业面源污染及地下水污染。
【文章来源】：河北农业大学学报. 2020,43(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
2015—2016年（左）与2016—2017年（右）冬小麦种植期土壤含水率分布情况
图2为两季冬小麦种植期土壤硝态氮分布情况。由图可明显看出2016—2017年冬小麦种植期土壤硝态氮含量变化幅度较2015—2016年大，两季冬小麦种植期140 cm土层深度以上土壤硝态氮含量大，硝态氮在此土层范围内累积多，具有明显的累积现象，140 cm土层深度以下硝态氮含量较小，变化幅度也较小，趋于稳定，2015—2016年大致分布在5 mg/kg左右，2016—2017年大致分布在8 mg/kg左右，2016—2017年冬小麦种植期存在土壤硝态氮向土壤深层淋洗风险。两季冬小麦种植期表土层变化均剧烈，随土壤深度的增加土壤硝态氮含量基本都呈现减小的趋势，40～140 cm土层范围内土壤硝态氮含量变化呈波浪状。播种前底肥的施入导致两季冬小麦分蘖期土壤硝态氮含量一直处于较高水平，冬小麦返青追施尿素导致2016年4月9日、2017年4月3日及16日冬小麦表土层土壤硝态氮含量骤增，从2016—2017年冬小麦种植期土壤硝态氮变化我们能够看出，4月1日返青追肥后，4月3日各土层硝态氮含量基本大于其他时期同等土层深度的硝态氮含量，随着冬小麦的吸收，4月16日各土层硝态氮含量略有减小，但仍处于较高水平。两季冬小麦收获时土壤硝态氮含量要低于播种时的含量，说明土壤硝态氮处于消耗的过程，同时两季冬小麦灌浆期土壤硝态氮含量略小于其他时期，成熟期冬小麦生长缓慢消耗土壤硝态氮较少，而由于温度的升高，土壤中的硝化细菌活跃，加快了土壤硝化作用，铵态氮转化为硝态氮，导致成熟期冬小麦土壤硝态氮含量略有升高。表3为两季冬小麦种植期土壤硝态氮含量状况，由表可看出两季冬小麦土壤硝态氮含量除因施肥引起的极大值差别较大以外其他变化范围基本处于同一水平，而2016—2017年冬小麦种植期土壤硝态氮含量均值较2015—2016年大3.51 mg/kg,2015—2016年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层硝态氮含量分别为19.24、14.92、7.19 mg/kg,2016—2017年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层硝态氮含量分别为21.87、21.03、9.32 mg/kg，两季冬小麦种植期心土层硝态氮含量增幅最大，达到40.95%。
与土壤硝态氮的变化情况不同，铵态氮易被土壤胶体吸附，不易随水分运动并能够被作物直接吸收利用。图3为两季冬小麦种植期土壤铵态氮分布情况。由图可看出两季冬小麦种植期除表土层以外各土层土壤铵态氮含量变化不明显，虽有变化但变化幅度不大，两季冬小麦铵态氮含量最大值均出现在20 cm土层，冬小麦返青追肥导致2016年4月9日与2017年4月3日20 cm土层土壤铵态氮含量骤增，分别是各自30 cm土层土壤铵态氮含量的4.92倍、7.24倍，而2017年4月16日20 cm土层铵态氮含量小于30 cm土层铵态氮含量，40 cm土层就回归了正常值，主要是由于施肥过后20 cm土层处通气状况好，温度适宜，铵态氮转化为硝态氮，铵态氮含量减少，容易造成氮的淋失和流失。表4为两季冬小麦种植期土壤铵态氮含量状况，由表可看出两季冬小麦土壤铵态氮含量的变化范围基本一致，2015—2016年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层土壤铵态氮含量分别为1.01、0.69、0.62 mg/kg;2016—2017年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层土壤铵态氮含量分别为1.09、0.85、0.71 mg/kg，综上可知，除施肥外两季冬小麦各土层铵态氮含量变化幅度小，铵态氮含量基本保持不变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]河北省冬小麦施肥效果与肥料利用率现状[J]. 孙彦铭,黄少辉,刘克桐,杨云马,杨振立,贾良良. 江苏农业科学. 2019(06)
[2]基于RZWQM模型模拟太行山低山丘陵区农田土壤硝态氮迁移及淋溶规律[J]. 郑文波,王仕琴,刘丙霞,雷玉平,曹建生. 环境科学. 2019(04)
[3]不同施肥处理对冬小麦土壤水分及产量的影响[J]. 张淑芳,孙玉莲,蔡广珍,孙磊,马俊强. 江西农业学报. 2018(09)
[4]不同施磷水平对旱地小麦产量及其构成要素的影响[J]. 陆梅,孙敏,高志强,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠. 灌溉排水学报. 2018(07)
[5]喷灌条件下河西走廊春小麦土壤硝态氮动态分布及产量关系[J]. 朱忠锐,范永申,段福义,陈震. 节水灌溉. 2018(04)
[6]不同灌溉方式下设施土壤硝态氮的积累特征及其环境影响[J]. 范庆锋,张玉龙,张玉玲,虞娜. 农业环境科学学报. 2017(11)
[7]滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响[J]. 郭丽,王丽英,张彦才,史建硕,李若楠,王艳霞,任燕利. 华北农学报. 2017(03)
[8]喷灌小麦土壤氮素分布规律及对地下水影响试验研究[J]. 曹颖,杨路华,高惠嫣,马文超. 节水灌溉. 2017(06)
[9]不同滴灌年限小麦土壤养分积累时空变异特征[J]. 乔江飞,赖宁,耿庆龙,李亚莉,李源,杨昊,陈署晃. 新疆农业科学. 2017(04)
[10]长期不同施肥对黄潮土区冬小麦产量及土壤养分的影响[J]. 魏猛,张爱君,诸葛玉平,李洪民,唐忠厚,陈晓光. 植物营养与肥料学报. 2017(02)
博士论文
[1]旱地冬小麦产量、养分利用及土壤硝态氮对长期施用氮磷肥和降水的响应[D]. 戴健.西北农林科技大学 2016
硕士论文
[1]农户农药化肥使用行为及其影响因素研究[D]. 李志朋.江西农业大学 2016
[2]不同灌水量及施肥量条件下硝态氮在土壤中的分布规律[D]. 杨梦娇.石河子大学 2013
本文编号：3261240
【文章来源】：河北农业大学学报. 2020,43(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
2015—2016年（左）与2016—2017年（右）冬小麦种植期土壤含水率分布情况
图2为两季冬小麦种植期土壤硝态氮分布情况。由图可明显看出2016—2017年冬小麦种植期土壤硝态氮含量变化幅度较2015—2016年大，两季冬小麦种植期140 cm土层深度以上土壤硝态氮含量大，硝态氮在此土层范围内累积多，具有明显的累积现象，140 cm土层深度以下硝态氮含量较小，变化幅度也较小，趋于稳定，2015—2016年大致分布在5 mg/kg左右，2016—2017年大致分布在8 mg/kg左右，2016—2017年冬小麦种植期存在土壤硝态氮向土壤深层淋洗风险。两季冬小麦种植期表土层变化均剧烈，随土壤深度的增加土壤硝态氮含量基本都呈现减小的趋势，40～140 cm土层范围内土壤硝态氮含量变化呈波浪状。播种前底肥的施入导致两季冬小麦分蘖期土壤硝态氮含量一直处于较高水平，冬小麦返青追施尿素导致2016年4月9日、2017年4月3日及16日冬小麦表土层土壤硝态氮含量骤增，从2016—2017年冬小麦种植期土壤硝态氮变化我们能够看出，4月1日返青追肥后，4月3日各土层硝态氮含量基本大于其他时期同等土层深度的硝态氮含量，随着冬小麦的吸收，4月16日各土层硝态氮含量略有减小，但仍处于较高水平。两季冬小麦收获时土壤硝态氮含量要低于播种时的含量，说明土壤硝态氮处于消耗的过程，同时两季冬小麦灌浆期土壤硝态氮含量略小于其他时期，成熟期冬小麦生长缓慢消耗土壤硝态氮较少，而由于温度的升高，土壤中的硝化细菌活跃，加快了土壤硝化作用，铵态氮转化为硝态氮，导致成熟期冬小麦土壤硝态氮含量略有升高。表3为两季冬小麦种植期土壤硝态氮含量状况，由表可看出两季冬小麦土壤硝态氮含量除因施肥引起的极大值差别较大以外其他变化范围基本处于同一水平，而2016—2017年冬小麦种植期土壤硝态氮含量均值较2015—2016年大3.51 mg/kg,2015—2016年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层硝态氮含量分别为19.24、14.92、7.19 mg/kg,2016—2017年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层硝态氮含量分别为21.87、21.03、9.32 mg/kg，两季冬小麦种植期心土层硝态氮含量增幅最大，达到40.95%。
与土壤硝态氮的变化情况不同，铵态氮易被土壤胶体吸附，不易随水分运动并能够被作物直接吸收利用。图3为两季冬小麦种植期土壤铵态氮分布情况。由图可看出两季冬小麦种植期除表土层以外各土层土壤铵态氮含量变化不明显，虽有变化但变化幅度不大，两季冬小麦铵态氮含量最大值均出现在20 cm土层，冬小麦返青追肥导致2016年4月9日与2017年4月3日20 cm土层土壤铵态氮含量骤增，分别是各自30 cm土层土壤铵态氮含量的4.92倍、7.24倍，而2017年4月16日20 cm土层铵态氮含量小于30 cm土层铵态氮含量，40 cm土层就回归了正常值，主要是由于施肥过后20 cm土层处通气状况好，温度适宜，铵态氮转化为硝态氮，铵态氮含量减少，容易造成氮的淋失和流失。表4为两季冬小麦种植期土壤铵态氮含量状况，由表可看出两季冬小麦土壤铵态氮含量的变化范围基本一致，2015—2016年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层土壤铵态氮含量分别为1.01、0.69、0.62 mg/kg;2016—2017年冬小麦种植期表土层、心土层、底土层土壤铵态氮含量分别为1.09、0.85、0.71 mg/kg，综上可知，除施肥外两季冬小麦各土层铵态氮含量变化幅度小，铵态氮含量基本保持不变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]河北省冬小麦施肥效果与肥料利用率现状[J]. 孙彦铭,黄少辉,刘克桐,杨云马,杨振立,贾良良. 江苏农业科学. 2019(06)
[2]基于RZWQM模型模拟太行山低山丘陵区农田土壤硝态氮迁移及淋溶规律[J]. 郑文波,王仕琴,刘丙霞,雷玉平,曹建生. 环境科学. 2019(04)
[3]不同施肥处理对冬小麦土壤水分及产量的影响[J]. 张淑芳,孙玉莲,蔡广珍,孙磊,马俊强. 江西农业学报. 2018(09)
[4]不同施磷水平对旱地小麦产量及其构成要素的影响[J]. 陆梅,孙敏,高志强,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠. 灌溉排水学报. 2018(07)
[5]喷灌条件下河西走廊春小麦土壤硝态氮动态分布及产量关系[J]. 朱忠锐,范永申,段福义,陈震. 节水灌溉. 2018(04)
[6]不同灌溉方式下设施土壤硝态氮的积累特征及其环境影响[J]. 范庆锋,张玉龙,张玉玲,虞娜. 农业环境科学学报. 2017(11)
[7]滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响[J]. 郭丽,王丽英,张彦才,史建硕,李若楠,王艳霞,任燕利. 华北农学报. 2017(03)
[8]喷灌小麦土壤氮素分布规律及对地下水影响试验研究[J]. 曹颖,杨路华,高惠嫣,马文超. 节水灌溉. 2017(06)
[9]不同滴灌年限小麦土壤养分积累时空变异特征[J]. 乔江飞,赖宁,耿庆龙,李亚莉,李源,杨昊,陈署晃. 新疆农业科学. 2017(04)
[10]长期不同施肥对黄潮土区冬小麦产量及土壤养分的影响[J]. 魏猛,张爱君,诸葛玉平,李洪民,唐忠厚,陈晓光. 植物营养与肥料学报. 2017(02)
博士论文
[1]旱地冬小麦产量、养分利用及土壤硝态氮对长期施用氮磷肥和降水的响应[D]. 戴健.西北农林科技大学 2016
硕士论文
[1]农户农药化肥使用行为及其影响因素研究[D]. 李志朋.江西农业大学 2016
[2]不同灌水量及施肥量条件下硝态氮在土壤中的分布规律[D]. 杨梦娇.石河子大学 2013
本文编号：3261240
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