宁夏灌区不同类型农田土壤氮素累积与迁移特征

在宁夏灌区选择设施菜田（n=4）和水旱轮作大田（n=4）,通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮（TSN）、硝态氮（NO3--N）和溶解性有机氮（SON）含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SON＆gt;NO3--N＆gt;NH4＋-N,大田为NO3--N＆gt;SON＆gt;NH4＋-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO3--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。     

氮素和水分对贝加尔针茅草原土壤酶活性和微生物量碳氮的影响

在内蒙古贝加尔针茅草原,分别设对照（N0）、1.5 g·m^-2（N15）、3.0 g·m^-2（N30）、5.0 g·m^-2（N50）、10.0 g·m^-2（N100）、15.0 g·m^-2（N150）、20.0 g·m^-2（N200）和30 g·m^-2（N300）（不包括大气沉降的氮量）8个氮素（NH4NO3）梯度和模拟夏季增加降水100 mm的水分添加交互试验,研究氮素和水分添加对草原土壤养分、酶活性及微生物量碳氮的影响。结果表明：氮素和水分添加对草原土壤理化性质和生物学特性有显著影响。随施氮量的增加土壤总有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮含量呈增加的趋势,相反,土壤pH值呈降低的趋势。土壤脲酶和过氧化氢酶的活性随施氮量的增加而升高,多酚氧化酶则随施氮量的增加呈下降的趋势。氮素和水分添加对草原土壤微生物量碳氮含量有显著影响,高氮处理（N150、N200和N300）显著降低了微生物碳含量,微生物氮含量随施氮量的增加呈上升趋势。水分添加能够减缓氮素添加对微生物的抑制作用,提高微生物量碳、微生物量氮含量。草原土壤养分、土壤酶活性及土壤微生物量碳氮含量间关系密切,过氧化氢酶与全氮、总有机碳、硝态氮呈显著正相关,多酚氧化酶与铵态氮、硝态氮、全氮呈显著负相关。微生物量氮含量与土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量以及过氧化氢酶和磷酸酶活性呈显著正相关,与多酚氧化酶呈负相关;微生物量碳与过氧化氢酶呈负相关,与多酚氧化酶活性呈正相关。     

施入城市生活垃圾堆肥对玉米植株重金属分布及土壤养分的影响

以玉米为供试作物,研究施入生活垃圾堆肥对土壤和玉米各器官重金属分布规律及对土壤养分的影响。结果表明：连续3年施肥,土壤速效养分的含量明显增加;土壤重金属呈现累积,但含量远远低于二级土壤标准（GB 15618—1995）;植株中重金属含量表现为根部〉茎秆〉叶片〉籽粒,Cd在植株根部富集,但未大量向其他部位转移,玉米植株地上部分重金属含量明显低于饲料卫生标准（GB 13078—2001）。由此推断,在短期内（3年）,年施入60 000 kg·hm^-2的垃圾堆肥能提高土壤肥力,且暂时不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米植株的饲用;使用多年后应及时监测,以保证安全性。     

氮肥形态对坡耕地雨季土壤养分流失的影响

为了明确氮肥形态对土壤养分流失通量及途径的影响,采用随机区组试验设计,利用模拟径流小区观测的方法,研究在地膜覆盖与不覆盖情况下氮肥形态对坡耕地雨季土壤养分流失通量及途径的影响。研究结果表明：壤中流氮、磷和钾的流失量分别占总径流流失量的71.30%、6.36%和8.85%,说明磷和钾流失的主要途径是地表径流,而氮流失的主要途径是壤中流,地膜覆盖降低酰胺态氮肥和缓控释肥处理氮素流失量,其中酰胺态氮肥处理地膜覆盖较不覆盖壤中流氮流失浓度和径流氮素流失量分别降低40.40%和29.32%。在无覆盖条件下,各处理径流氮素流失顺序表现为：酰胺态氮肥〉铵态氮肥〉缓控释肥〉硝态氮肥,施用硝态氮肥氮素流失量最低,较施用酰胺态氮肥氮素流失少40.86%。在地膜覆盖条件下,各处理径流中氮素流失顺序表现为：铵态氮肥〉酰胺态氮肥〉硝态氮肥〉缓控释肥,施用缓控释肥氮素流失量最低,较施用铵态氮肥氮素流失少59.60%。结果表明在四川紫色丘陵区为了有效控制水土养分流失,在肥料形态的选择上,以无覆盖条件下施用硝态氮肥较好,以地膜覆盖条件下施用缓控释肥较好。     

浙北平原土壤有效磷的农学-环境综合分级研究

通过调查试验,拟订了浙北土壤有效磷的农学-环境综合分级指标体系。按照不施磷对照处理产量占施磷肥处理产量的相对比例大小和土壤磷素发生明显流失时的土壤磷状况,把土壤有效磷由低至高分为低、较低、中、较高、高和环境危险等6级。其中,水稻生产的土壤有效磷分级标准依次为〈6、6～10、10～15、15～20、20～50和〉50mg·kg-1;蔬菜生产的土壤有效磷分级标准依次为〈10、10～20、20～28、28～40、40～50和〉50mg·kg^-1。提出了不同磷素状况的土壤管理看法：对当土壤有效磷超过15mg·kg^-1的水稻田或有效磷超过28mg·kg^-1的蔬菜地可实施＂减量、隔年施磷＂的施肥方法;当水稻田土壤有效磷超过20mg·kg^-1或蔬菜地土壤有效磷超过40mg·kg^-1时,应实施动态优化施磷方法,即减少磷肥施用量,保持施磷量相当或略高于作物吸磷量即可。在施用有机肥或长期施用一定量化学磷肥的条件下,可以不施用磷肥或少施用磷肥,充分发挥磷肥的后效特性。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180kg·hm2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0～60cm土层硝态氮含量呈现“上升一下降一上升一下降一稳定”的变化趋势,而60～120cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240kg·hm-2和300kg·hm-2处理在60～100cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0～120cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179—209kgN·hm。是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

盘锦地区稻田田面水氮素动态变化及化学氮肥投入阈值研究

以水稻为供试作物,水稻土为供试土壤,采用田间定位试验的方法,以施肥后田面水中的总氮（TN）、NH4^＋-N和NO3^--N浓度为指标,进行了施氮后田面水中氮素释放规律研究。结果表明,施肥后田面水中的总氮（TN）、NH4＋-N和NO3--N浓度随着施肥量的增加而增加,随着时间的推移三者的浓度呈先上升后下降的趋势,一周后趋于稳定;以氮素表观盈余率和植株吸氮量为指标,从环境安全角度研究水稻生产化学氮肥投入阈值,初步确定试验区环境安全化学氮肥投入阈值为189.22～218.98 kg·hm^-2;以水稻产量为指标,进行了粮食安全氮肥投入阈值研究,初步确定试验区水稻生产粮食安全化学氮肥投入阈值为202.24～288.89 kg·hm^-2。综合考虑粮食安全和环境安全,试验区化学氮肥投入阈值为202.24～218.98 kg·hm^-2。     

秸秆还田下氮肥用量对玉米产量及土壤无机氮的影响

研究连续2年秸秆还田下氮肥用量对玉米产量、氮肥利用率及土壤硝态氮的影响,结果表明,玉米产量随着施氮量的增加逐渐增加,施氮量达到216 kg·hm^-2时,产量最高,施氮量超过216 kg·hm^-2时产量有降低的趋势。相同施氮处理玉米产量年际变化明显,2010年较2009年产量提高0.69％~4.75％。氮肥利用率、氮肥农学利用率和氮收获指数随着秸秆还田年限的增加,均有不同程度的增加。2年0~100 cm土层土壤硝态氮含量均以施氮240 kg·hm^-2最高,且有向土壤深层迁移的趋势,对浅层地下水构成潜在的威胁。与施氮240 kg·hm^-2相比,施氮168、192 kg·hm^-2和216 kg·hm^-2处理0~100 cm土壤无机氮残留量2年平均减少39.87％、35.84％和29.38％。相同施氮处理,0~100 cm土壤无机氮累积量2010年较2009年略有降低。综合考虑玉米产量、氮肥利用率与生态环境效益,该地区最适施氮量200 kg·hm^-2左右。     

安徽省沿淮地区豆麦轮作农田径流氮、磷流失特征研究

通过淮南市的豆麦轮作试验来观察安徽省沿淮地区豆麦轮作模式下地表径流氮、磷流失的特点。安徽省沿淮地区降水地表径流系数为25％,麦季的氮肥流失率为1．21％,磷肥流失率为0．047％;豆季的氮肥流失率为3．39％,磷肥流失率为0．415％。氮的流失以硝态氮为主,磷的流失以颗粒态磷为主。麦季的氮、磷肥流失量都低于豆季,氮素70％和磷素90％流失在豆季。2008-2010年豆麦轮作的氮肥平均流失率为2．05％,磷肥平均流失率为0．25％。     

直播稻田渗漏水磷素动态变化及渗漏流失潜力研究

通过田间实验,对太湖流域丹阳地区直播水稻田不同施磷水平下渗漏水磷素动态变化特征及流失潜力进行了研究。结果表明,施磷能明显提高地下60cm以上深度土层渗漏水磷的含量。各土层渗漏液总磷浓度随土层深度的增加呈下降趋势。随着施磷量的增加,稻田渗漏水磷素含量也会随之增加。土壤磷素发生渗漏流失的土壤表层Olsen-P含量的"突变点"change-Point为25.17 mg/kg。当土壤中的Olsen-P浓度小于25.17mg/kg时,20～40cm土层渗漏水中TP浓度基本上不随土壤Olsen-P浓度的变化而变化,但当土壤中Olsen-P大于25.17mg/kg时,20～40cm土层渗漏水中TP浓度会大量增加,且土壤中的Olsen-P每增加10 mg/kg,渗漏水TP将增加0.21 mg/L。稻田当季累计土壤磷素渗漏流失负荷为1.02 kg/ha,占当季施磷量的2.80%。     

噻呋酰胺在马铃薯和土壤中检测方法及残留动态研究

建立了马铃薯果实、植株和土壤样品中噻呋酰胺的分析方法,并测定了噻呋酰胺在马铃薯田中的残留消解动态及最终残留量。样品采用丙酮提取,二氯甲烷萃取,气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）检测。当样品中添加的质量分数为0.001～0.05 mg·kg^-1时,平均添加回收率为85.76%～93.53%,相对标准偏差（RSD）为1.44%～7.33%,噻呋酰胺的最低检出质量浓度（LOQ）为0.001 mg·kg^-1。2009—2010年在天津和南京两地的田间残留试验结果表明：噻呋酰胺在马铃薯植株和土壤中消解较快,半衰期分别为6.08～6.30 d和4.92～7.07 d,施药后21 d的消解率均在91%以上;240 g·L^-1噻呋酰胺悬浮剂按推荐剂量480 g·hm^-2和1.5倍推荐剂量720 g·hm^-2兑水喷雾1次,在马铃薯收获期时噻呋酰胺在马铃薯果实和土壤中的最终残留量分别为质量浓度0.076 2～0.649 6 mg·kg^-1和0.020 7～0.305 0 mg·kg^-1。根据大田试验结果,建议噻呋酰胺在马铃薯中的最大残留限量标准为1.0 mg·kg^-1。     

高效液相色谱-串联质谱法测定水稻植株和田水中盐酸吗啉胍消解动态

2011—2012年在黑龙江肇东、河南祝楼、江苏句容三地通过田间试验,研究了盐酸吗啉胍在水稻植株和田水中的消解动态。水稻植株和田水采用UPLC-MS/MS正离子扫描测定残留的盐酸吗啉胍。结果表明,水稻植株和田水的3种添加浓度（0.005、0.05、0.5 mg·kg^-1）平均回收率分别为92.50%-109.20%和86.40%-107.20%,相对标准偏差分别为6.10%-6.90%和0.73%-3.10%。本方法在植株和田水中的最低检出浓度为0.005mg·kg^-1。从消解动力学方程可知,盐酸吗啉胍在水稻植株及田水中的消解半衰期分别为1.2-4.7、1.0-3.5 d。从结果判断盐酸吗啉胍属较易降解农药。     

新型杀菌剂啶氧菌酯在田间黄瓜和土壤中的残留消解动态及残留分析

建立了黄瓜和土壤中啶氧菌酯残留量的检测分析方法,对啶氧菌酯在黄瓜和土壤中的消解动态及残留规律进行了研究。啶氧菌酯的最小检出量为3.5×10^-11g;在黄瓜和土壤基质中的最低检出浓度均为0.005mg·kg^-1。对黄瓜和土壤2种基质,设置了0.005、0.05、0.25 mg·kg^-13个添加水平,每个添加水平设置5个重复,啶氧菌酯在黄瓜和土壤中的添加回收率为68.61%-122.4%,变异系数为1.06%-17.2%。田间试验结果表明：啶氧菌酯在天津地区黄瓜和土壤中的残留消解半衰期分别为5.71d和12.9 d,在山东地区黄瓜和土壤中的残留消解半衰期分别为2.70d和10.3 d,在江苏地区黄瓜和土壤中的残留消解半衰期分别为9.76d和14.9 d。距最后一次施药5d时,啶氧菌酯在黄瓜中的最高残留量为0.014mg·kg^-1,远低于欧盟规定的黄瓜中啶氧菌酯最大残留限量0.05mg·kg^-1。     

土壤As动态影响下枸杞质量评价及环境风险预测

选择柴达木盆地诺木洪农场3种类型农田进行20 cm表层土壤砷（As）含量检测。第1种为新开垦原生地,第2种为20年耕种地,第3种为50年耕种地,检测As含量分别为16.29、14.90、14.04 mg·kg^-1。3种土壤As含量均达到无公害食品标准（25 mg· kg^-1）和绿色食品标准（20 mg·kg^-1）。多年耕种并没有造成农田表层土壤As积累。农田灌溉用河水中未检出As。生产中使用的22种农药、肥料均检测到As,其中15种杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、植物激素等,每年输入土壤As 4513.59 mg·hm^-2;7种肥料每年输入土壤As 258015.24 mg·hm^-2。施肥是土壤中As输入的重要来源,最主要的输入源是磷酸二铵,占到50％;其次为复合肥、鸡粪和有机肥。每年随作物输出As总量为4380 mg·hm^-2。模拟田间灌溉,进行土壤柱淋漓试验,农田20 cm表层土壤每年随灌溉淋漓输出As为245230.65 mg·hm^-2,这与随着肥料、农药输入量几乎相等。表层土壤As处在一个输入、输出相对稳定的动态平衡状态。从土壤中输出的As,随灌溉水输入到水系统中,继而造成水系统As的积累,最终将影响到地区农业的可持续发展。     

广东省部分基地蔬菜重金属污染评价

通过对来源于广东省516个蔬菜种植基地18种蔬菜品种1 465个样品中铅、镉含量的检测分析,结果表明：蕹菜品种铅平均含量最高（0.11mg·kg^-1）,西洋菜镉平均含量最高（0.060mg·kg^-1）;总样品铅检测合格率97.0%,镉检测合格率98.9%;所检蔬菜品种的铅、镉平均污染指数均小于0.7。表明广东省各生产基地的蔬菜重金属安全状况总体较好,处于优良水平。     

磷酸氨镁法处理晚期垃圾渗滤液氨氮最佳工艺条件

高浓度氨氮（NH^＋4-N）是造成晚期垃圾渗滤液难以生物处理的重要原因之一，当前物化法处理垃圾渗滤液中氨氮存在不足。磷酸氨镁（MAP）沉淀法可以彻底地去除晚期垃圾渗滤液中NH^＋4-N，而且生成的沉淀物是非常好的缓释肥料，具有较高的经济价值及应用前景。研究结果表明，最佳的工艺条件为：pH=8.5-9.5，n（N）：n（Mg）：n（P）=1：1：1时，处理效果较好，NH^＋4-N去除率大于96％，且残余总磷（TP）浓度小于原水值。     

流域非点源分布式模型AnnAGNPS参数的不确定性研究

流域非点源分布式模型的不确定性研究成为目前的热点问题之一。本研究以宁波市章溪河流域为研究区，通过GIS软件AreView和AnnAGNPS模型，集成利用莫里斯分类筛选法，选取临界源面积、SCS曲线系数、水土保持因子、饱和导水率、氮磷吸收率、施肥量等6个因子进行敏感性分析。模拟结果表明，土壤饱和导水率、水土保持因子和径流曲线CN值对模型输出结果影响较大；水土保持因子对泥沙、总磷和总有机碳负荷的模拟结果影响最大，均呈显著负效应；径流曲线CN值对总氮负荷计算结果影响最大，呈显著正效应。     

China-PEARL和PRZM-GW模型潍坊市场景农药地下水风险评估研究

农药地下水暴露模型China-PEARL已开始在我国农药地下水风险评估中应用。本文利用China-PEARL潍坊市场景数据,为PRZM-GW构建了潍坊市场景。在潍坊市场景下,利用2个模型计算了56种农药在5种作物上共计145种施用方式下的预测环境浓度（PEC）值,利用商值法（RQ）进行风险评估。结果显示有8种农药共13种施用方式在潍坊市场景下存在不可接受的地下水风险。其中,2个模型均显示有不可接受风险的农药是多菌灵和氟磺胺草醚。2个模型PEC值比较结果显示,PRZM-GW的农药风险评估趋势与China-PEARL一致性高,从而验证了China-PEARL的可信性。模型PEC值影响因素分析显示,土壤有机碳分配系数（Koc）对2个模型输出影响最大,可将Koc〉400L·kg^-1作为判断某种农药预测浓度〈0.1μg·L^-1经验性指标。2个模型的PEC值和土壤好氧半衰期的对数呈线性关系,当土壤好氧半衰期〉10d时,模型的PEC值随土壤好氧半衰期的增大而迅速增高。水解半衰期为PRZM-GW模型输入项,决定了PRZM-GW模型模拟的农药浓度随年变化趋势。水中溶解度是China-PEARL的输入项,但对模型PEC值影响很小。