土壤与环境
SOIL AND ENVIRONMENTAL SCIENCES
1999年　第4期　第8卷　Vol.8　No.4　1999



热带亚热带多雨湿润区旱地土壤氮肥淋溶损失模拟研究
姚建武　艾绍英　周修冲　刘国坚
　　摘要：用土柱研究旱地土壤60 cm土体夏季的氮肥淋溶损失，结果表明，在土壤施尿素后35 d内淋水350 mm，在不产生泾流的条件下，淋失率平均为25.5%。还探讨了氮肥淋溶过程中的氮形态变化，以及施氮量和土层深度对氮肥淋溶损失的影响。
　　关键词：旱地土壤；氮肥；淋溶损失
　　中图分类号：S143.1；X142　文献标识码：A
Study on Nitrogen Leaching Loss from the Soils in Dry Land in the Humid Region of Tropical and Subtropical Zones
YAO Jian-wu，AI Shao-ying，ZHOU Xiu-chong，LIU Guo-jian
（Soil and Fertilizer Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China）
　　Abstract:　The nitrogen leaching loss from the soils in dry land at different depths (20, 40 and 60 cm) of columns was studied. The results indicated that the nitrogen leaching loss was 25.5% in the 35 days of simulated precipitation after the application of urea and under the condition of no surface flow. The leaching process and nitrogen forms, and the effects of application rate and the depth of soils on nitrogen loss by leaching were also discussed in this paper.
　　Key words:　dry land; nitrogen fertilizer; leaching loss
　　氮肥施入土壤后，一般旱地当季作物利用率只有30％～35％，大部分由于氨挥发、反硝化和淋溶而损失。这不仅造成资源浪费，而且造成环境污染。华南热带、亚热带多雨湿润区，年降水量可达1700 mm以上，且水、温同步；作物主要生长季节的4～9月，降水可占全年的80％～85％，氮肥施用后容易淋失。因此，研究该地区旱地土壤氮肥的淋溶损失，可为提高氮肥利用率和减少环境污染提供科学依据。
1 材料与方法 
　　采用内径15.3 cm且底部有渗漏网的塑料管；研究对象为60 cm土体，同时为了获得20 cm和40 cm界面的淋溶信息，设计装填3种高度（0～20、0～40、0～60 cm）的土柱，土柱按田间体积质量及结构装填后加湿到田间持水量。
　　供试土壤包括增城正果的砂壤土和本所试验地的砂质粘壤土，前者体积质量为1.28 g/ml，田间持水量0.28 g/ml；后者分别为1.35 g/ml和0.35 g/ml。
　　供试氮肥为尿素，设计施N 150、450和750 kg/hm2，折算成土柱施N 276、828和1380 mg，3次重复；土柱施肥覆土后，隔1个星期淋水70 mm，控制不产生泾流，依此间隔淋溶5次，这样施肥后35 d内共淋水350 mm，淋溶强度平均10 mm/d。每次测量淋溶盛接到的渗漏水的体积，用FeSO4－Zn粉还原、加碱蒸馏的方法测定氮含量[1]，计算结果减去对照土柱的淋失方为氮肥的淋失。
　　试验模拟热带、亚热带多雨湿润区夏季300 mm/月的降水强度，日平均温度超过25 ℃。期间不种作物。
2 结果与讨论
2.1 不同土层深度的氮肥淋溶损失
　　模拟降水350 mm，增城正果砂壤土20、40、60 cm土层界面平均淋失的N量分别为235.2、230.2、213.6 mg，占平均施N量828 mg的28.4%、27.8%、25.8%；本所砂质粘壤土20、40、60 cm土层界面平均淋失的氮量分别为220.3、205.3、194.6 mg，淋失率为26.6%、24.8%、23.5%。两种土壤淋失的氮量相差不大。由上述可见，在本试验条件下，氮肥的淋失率平均为25.5%。 
　　土层深度对氮肥淋失量有较大的影响。在前3次淋溶，表现出20 cm土层界面淋失氮量明显高于40 cm和60 cm界面，表明肥料氮在20～60 cm土层有一定的吸附，此时，20 cm界面淋失N量达126.7 mg，而60 cm界面仅为55.5 mg，有71.2 mg N吸附在20～60 cm土层中；如以40～60 cm土层为淋失层，在淋水210 mm的条件下，仅有6.7％～10.3％的氮肥淋失。在接下来的2次淋溶中，40 cm和60 cm土层界面氮素淋失均高于20 cm界面；5次淋溶累计，最终使得40、60 cm土层界面淋失的氮量与20 cm界面的相近。后2次淋溶出现这种情况，可能与前期淋溶而吸附在20～60 cm土层中的氮素形态转化有关。
2.2 不同施氮量的氮肥淋溶损失
　　随着施氮量增加，每次淋溶均表现出氮的淋失量增加，但淋失率却下降。在模拟降水350 mm，土壤施N 150、450、750 kg/hm2的条件下，氮肥的淋失率分别为30.0％、25.5％、20.8％，差异较明显。
　　从淋溶的过程来看，不同施氮量都表现出前期淋溶损失氮量较少，而随着淋水次数的增加，每次淋失氮量渐增，直至达到最后2次淋溶的最大值。施肥后21 d内淋水210 mm，氮肥淋失率只有6.8％～10.4％；而在施肥28 d后，保持同样的淋溶强度，氮肥的淋失率迅速提高。
2.3 淋失氮素的形态
　　尿素施入土壤后2～3 d即可全部分解转化，首先转化成为NH4+－N，而后硝化成为NO3-－N。首次淋溶是在施肥后1个星期进行，因此土壤中尿素已不复存在，渗漏水中所含的氮素也就只有NH4+－N和NO3-－N两种形态。水样加碱后直接蒸馏，测定的是NH4+－N；水样加FeSO4－Zn粉后再加碱蒸馏，测定的是NH4+－N和NO3-－N两者。2种土壤，3种高度的土柱，3种施氮水平，5次淋溶，用前一种方法分析，共淋出来自肥料的氮素476 mg；用后一种方法分析，结果为3594 mg，可见淋溶出来的氮素大部分是以NO3-－N的形式存在的，NH4+－N只占很小比例。
基金项目：农业部“九五”重点科技项目（95-03-01-01）
作者简介：姚建武（1966～），男，副研究员
作者单位：广东省农科院土壤肥料研究所，广州 510640
参考文献
[1] 中国科学院南京土壤研究所. 土壤理化分析 [M]. 上海: 上海科学技术出版社，1978. 72～81
收稿日期：1999-10-20
