氮素在鹽堿稻田中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、我國有各類鹽堿地約1億hm2，其中東北地區(qū)松嫩平原蘇打鹽堿地面積高達233.3萬hm2，是世界三大片蘇打鹽堿土集中分布區(qū)之一。蘇打型鹽堿地的利用現(xiàn)狀為農(nóng)業(yè)和牧業(yè)利用并重，其中農(nóng)業(yè)利用地占鹽堿地總面積的28.7％。近年來，在鹽堿地上種植作物以改善鹽堿地性質(zhì)的方法越來越普遍，但是也帶來了新的農(nóng)業(yè)污染問題。實驗區(qū)所在地--前郭灌區(qū)位于松嫩平原，該區(qū)的水稻田氮素流失已經(jīng)成為影響水環(huán)境的一個重要污染源。由于氮肥過量施用、氮肥利用率較低和施氮肥方式

2、不合理等原因，使得氮肥大量流失，嚴重威脅到下游的查干湖國家4A生態(tài)保護區(qū)的水質(zhì)安全。
　　 目前，國內(nèi)對于蘇打型鹽堿地稻田中氮的動態(tài)變化、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及其對環(huán)境的潛在影響的研究尚缺乏系統(tǒng)研究。因此開展鹽堿水田中氮的動態(tài)變化規(guī)律的研究，對于科學進行水肥管理，鹽堿地治理，合理控制氮素流失，保護水體等均有十分重要的意義。
　　 本研究以松嫩平原典型蘇打鹽堿地水稻田為研究對象，在兩年大田實驗的基礎上，結(jié)合室內(nèi)模擬實驗，探討了鹽

3、堿地水稻田中氮素動態(tài)變化、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其對環(huán)境的潛在影響。
　　 課題的主要內(nèi)容有：1、調(diào)查試驗區(qū)的基本水文、氣候等基本情況，連續(xù)兩年跟蹤監(jiān)測鹽堿水稻田中的流失規(guī)律；2、在大田實驗基礎上，取實驗區(qū)的原狀土，在實驗室進行土壤元素分析、土壤氮素物料平衡分析、氨揮發(fā)實驗、氮素淋溶實驗以及土壤固銨性能分析等實驗。通過土壤性質(zhì)、氮素流失途徑、施肥量等幾個因素，在理論上分析氮素在鹽堿水稻田中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；3、結(jié)合蘇打鹽堿地的主要特征及當

4、地農(nóng)田管理措施，提出減少氮污染的主要途徑及技術手段。
　　 主要結(jié)論如下：
　　 1、試驗區(qū)土壤屬強堿土，土壤中氮、碳、磷元素含量偏低，在土層剖面上隨土層的加深而減少；土壤中的鈉、鎂、鋁、鈣等4種元素的含量較高，且4種元素總量隨著土層的加深而顯著增加；土壤的CEC與其含有的蒙脫石含量和腐殖酸含量相關，且都是深層土中的含量大于淺層土中的含量，這導致了淺層土壤的保肥能力差。
　　 2、兩年試驗期內(nèi)，田表水中的鹽堿化指

5、標如Ca2+、Mg2+等含量波動較大；試驗初期總氮和銨態(tài)氮濃度達到最高值，之后隨時間的推移而下降，強降雨對其影響較大；硝態(tài)氮濃度出現(xiàn)峰值晚于總氮和銨態(tài)氮出現(xiàn)峰值的時間，之后隨時間推移而下降；試驗后期，總氮濃度減少了78.4％～90.2％，銨態(tài)氮濃度減少了41.9％～86.2％以上，硝態(tài)氮濃度減少了66.5％～87.1％以上，氮素流失嚴重。稻田排水中總氮濃度均高于國家地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類標準；農(nóng)田退水中的非離子氨濃度較高，對下游查干湖魚類養(yǎng)

6、殖存在潛在危害。
　　 3、實驗室模擬實驗中，淹水環(huán)境下，不同施肥量時，表水中氮素較少以氨揮發(fā)的形式流失，約占總損失量的0.01％左右；表水與30cm土層出水中的總氮濃度與施肥量成正相關，而深層土出水中的總氮濃度與施肥量無明顯相關關系；不同施肥量處理時，氮素在鹽漬土中均大量的以硝態(tài)氮形式發(fā)生淋溶，深層土層出水中的硝態(tài)氮濃度基本與施肥量無關；同一施肥量處理的土壤，其硝態(tài)氮淋溶濃度隨土層的加深而增大；鹽漬土含有的大量的鹽堿成分，影響

7、土壤的氮飽和量，是造成促進氮肥的淋溶損失的重要因素之一。
　　 4、銨的固定和釋放是土壤氮素內(nèi)循環(huán)的重要過程之一。實驗土壤對銨的固定符合Langmuir吸附等溫式和Freundlich吸附等溫式，但Freundlich吸附等溫式的擬合度較高(R2=0.9523)，由此推斷土壤對銨的固定屬于多層吸附。同時，土壤對銨的吸附量在一定范圍內(nèi)隨著溶液中銨加入量的增加而增大，但從兩種等溫式上看，試驗區(qū)土壤對銨的固定能力較弱，最大吸附量在1.