农田土壤氮素循环及其对土壤氮流失的影响

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＡｎｈｕｉ

Ａ鲥．Ｓｃｉ．２００７，３５（１１）：３３１０—３３１２

责任编辑金琼琼责任校对胡剑胜

农田土壤氮素循环及其对土壤氮流失的影响

李琴

（重庆工商大学旅游学院。重庆４０００６７）

摘要分析了土壤氮素循环及其对土壤氮流失的影响，提出了加强氮肥管理、重视平衡施肥、提高作物氮素吸收能力、优化耕作制度及灌溉方式等降低我国农田土壤氛素流失的主要对策。

关键词氮素形态；土壤氯素转化；氮流失；非点源污染；控制措施

中图分类号Ｓ１５３．６＋ｌ

文献标识码Ａ

文章编号０５１７—６６１１（２００７）１１－０３３１０－０３

ＳｏｉｌＮｉｔｒｏｇｅｎＣｙｃｌｅｉｎＡｇｒｏ－ｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎＳｏｉｌＮｉｔｒｏｇｅｎＬｏｓｓ

ＬＩＱｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｏｕｒｉｓｍ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６７）Ａｂｓｔｒａｃｔ

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农田生态系统中由土壤氮素流失所引发的水环境污染问题正受到广泛重视㈣。造成土壤氮素流失的关键因素在

于：土壤一植物系统内未被作物吸收利用的氮素增加了土壤

过程。反硝化作用发生的基本条件是存在具有代谢能力的

细菌、合适的电子供体、嫌气的土壤环境和作为末端电子受

体的氮氧化物等。因此，影响土壤中反硝化作用的主要因素是土壤中有机氮的供应、氧的含量、硝态氮的浓度和温度

向水圈的氮素耗散强度。因此，在充分研究土壤氮素循环中

不同形态氮的转化与植物吸收利用的基础上，分析土壤氮流失的因素可为进一步控制土壤氮流失提供理论依据。笔者分析了土壤氮素转化、植物吸氮能力对土壤氮流失的重要作用，以期为进一步降低土壤氮流失、减轻环境污染提供理论依据。

１农田土壤氮素循环１．１农田土壤中氮素的转化

１．１．１有机氮的矿化。有机态氮的矿化是作物所需氮素的重要来源，各种有机肥料的Ｎ总资源量的农业利用部分仅为３２．７％，大量未利用的Ｎ直接进入环境造成污染【３】。有机氮的矿化受诸多环境因素的影响，如土壤温度、水分、理化

等。土壤有机质含量越高，反硝化潜势越高。但是土壤实际

反硝化能力一般远远低于反硝化潜势，限制因子是硝态氮的供给速度、扩散速度以及土壤通气状况。

１．１．４铵离子的固定。铵态氮以阳离子形式存在，易被带负

电荷的土壤胶粒吸附，进入硅层晶穴形成固定态铵。这部分

氮素不能被植物吸收利用，但仍然是一种重要的土壤氮素资源，占土壤全氮的１０％以上。影响土壤对铵固定的因素较多，如粘土矿物组成与粘粒含量、铵态氮浓度、温度、湿度

及有机质含量。粘粒含量与固铵量呈正相关，但相反的观点

认为，尽管固定态铵的含量随粘粒含量增加而增加，但是单

性质、Ｃ／Ｎ比、植物生长状况以及有机、无机肥的施用等㈣。

土壤氮素矿化率与土壤ｐＨ值的乘幂呈显著正相关（ｙ＝

位粘粒的固铵量却下降ｍ。土壤溶液中ＮＨ撒度与固定态铵

含量呈正相关关系，两者处于动态平衡。１．２植物对氦的吸收利用

１．２．１植物对不同形态氮的吸收。旱地土壤中的氮主要是以ＮＯｆ－Ｎ的形态进入植物。高等植物有４个ＮＯｆ－Ｎ吸收系统，分别为ｃＬＡｒＩ’Ｓ、ｉＬＡＴＳ、ｃＨＡＴＳ和ｉＨＡＴＳ，这些基因的表

０．００３算４．６７，Ｒ２＝０．７１），矿化率随ｐＨ值的提高迅速增加，红壤加入石灰后土壤ｐＨ值上升了约１．５个单位，矿化率为不加

石灰处理的２．６～３．３倍。土壤氮素矿化率还与土壤有机质含

量呈极显著线性正相关（Ｙ＝Ｉ．６１茗一０．１５，Ｒ２＝０．９１

ｏ

１．１．２硝化过程。硝化作用是指氨或铵盐在土壤硝化细菌作用下氧化成硝态氮的过程。未被作物吸收利用的硝态氮

达具有很强的组织特异性，受氮源、土壤ＤＨ值、碳、氮和其

他营养元素供应状况的调控［ｓｌ。对植株吸收Ｎ也＋－Ｎ的机理

易通过淋洗或径流损失，既减少了可供作物的氮量，又导致

水体污染。因此，适当控制施入土壤的氮肥有利于降低土壤氮素向水环境中的迁移数量。影响土壤硝化作用的因素包括土壤空气的氧浓度、土壤ＤＨ值、含水率、温度、氧化还原电位以及根分泌物等。目前国内外普通采用硝化抑制剂来抑制土壤硝化细菌活性，降低硝化率，减少土壤中硝酸盐的积累，研究较多的有双氰胺（ＤＣＤ）、氮毗啉（ＣＰ）、２－氯缶．吡啶等，其中双氰铵以其无残留、易分解等特点成为一种理想的氮抑制剂［６１。

１．１．３反硝化过程。反硝化作用是指硝酸离子被还原成亚硝酸，进一步还原成氮氧化物（ＮＯｘ）和氮气而挥发损失的

作者简介李琴（１９７９一），女，四川南充人，硕士，助教，从事土壤环境研

究。

研究较少，通常认为与Ｋ的吸收机理相似，可能有共同的载体。稻田中，水稻对ＮＨ４＋－Ｎ、ＮＯｆ－Ｎ的吸收与其体内谷氨酰

胺合成酶系和硝酸还原酶系有关。

１．２．２植物吸氮机理与氮素利用效率。不同作物或品种利用氮素能力的差异及如何提高土壤氮素利用效率，已引起国内外学者的广泛关注。研究表明。作物氮素利用效率

（ＮＵＥ）受硝酸还原酶活力（ＮＲＡ）、硝酸盐贮藏库的大小以

及氮向收获器官运输能力等因素的影响嘲。硝酸还原酶（ＮＲ）

是整个氮代谢过程中最重要的限速酶，其活性随硝酸盐含量的增加而增强，与氮素供应关系密切。ＮＲＡ与作物的耐

肥性呈负相关，在一定范围内，提高氮肥的施入量可以增强植物组织中的ＮＲＡ，进而加快植物对硝态氮的吸收㈣。提高作物对氮素的吸收能力，对于提高肥料的利用效率，降低氮素在环境中的损失有重要意义。尽管目前对种植不同吸氮

收稿日期２００６．０１．０６

万方数据　

３５卷１ｌ期

李琴农田土壤氮素循环及其对土壤氮流失的影响

能力的作物对土壤中氮流失的影响研究不多，但是值得肯定的是，吸氮能力强的作物，对减轻氮素向环境中的运移是大有帮助的。

２农田土壤氮素的流失

２．１农田土壤氮素流失的形态在降雨和农业灌溉作用下，土壤中所存在的有机态氮和无机态氮均有随 …… 此处隐藏：10974字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……