不同農(nóng)業(yè)種植方式對土壤中硝態(tài)氮淋失的影響

李慧++白愛華

摘要：在農(nóng)業(yè)種植過程中，化學肥料的大量使用及不合理的田間管理，在一定程度上可致土壤氮元素含量不斷累積，進而增加土壤淋溶風險和硝態(tài)氮污染程度。不同搭配方式的作物間作對光熱資源的充分利用和作物產(chǎn)量有促進作用，同時在土壤養(yǎng)分充分利用過程中，可有效改善硝態(tài)氮對生態(tài)環(huán)境的影響。本文就不同種植方式對土壤硝態(tài)氮淋溶流失的影響因素進行分析探討，并就此提出相應的措施，以促進農(nóng)業(yè)種植的高效率發(fā)展。

關鍵詞：農(nóng)業(yè)種植；土壤；硝態(tài)氮

中圖分類號： S152 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.02.020

近年來，氮肥的過量使用已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植的普遍問題，增加了種植業(yè)生態(tài)環(huán)境污染的壓力。據(jù)對土壤肥料的研究調(diào)查顯示，我國氮肥的利用效率僅為30%～40%，以硝態(tài)氮的形式經(jīng)淋溶流入地下水的比率則高達20%。早期研究顯示，硝態(tài)氮淋溶的原因主要在于農(nóng)田的不合理使用而導致氮素流失，尤其是在劇烈降雨或大水漫灌時，其土壤氮素的含量遠超農(nóng)作物需求，致使氮素于土壤堆積后形成硝態(tài)氮，進入地下水后以硝酸鹽的形式污染地下水源。因此，需及時制定和完善合理的農(nóng)業(yè)種植格局，以有效鞏固土壤氮素含量，減少化肥施用量。

1影響土壤硝態(tài)氮淋溶的主要因素

不同種植條件下的土層硝態(tài)氮，其淋溶特征也會不同，這主要源于降雨灌溉和化學肥料的過度施用。相關資料顯示，硝態(tài)氮的淋失量隨降雨量和雨勢增大而增多，且這部分氮元素無法被農(nóng)作物完全吸收，致使多出的硝態(tài)氮在農(nóng)田土壤中堆積，最終引發(fā)大量淋失，對土壤養(yǎng)分結構和地下水造成嚴重污染[1]。

1.1 降雨

水分是推動土壤養(yǎng)分流動的載體，同時也是促進土壤硝態(tài)氮含量增加的主要因素。大量降雨后土壤內(nèi)硝態(tài)氮成分會逐漸上升，尤其對多降雨地區(qū)來說，降雨淋溶下土壤內(nèi)硝態(tài)氮濃度提高，并于水中形成硝酸鹽，可極大地增加水源污染程度，破壞土壤養(yǎng)分結構。

1.2 施肥過度

為提高農(nóng)作物產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)種植中大量使用化學肥料以增加農(nóng)作物生長所需營養(yǎng)。但肥料過度施用會導致土壤氮素成分增加，造成硝態(tài)氮積累，影響土壤養(yǎng)分的整體結構。同時，經(jīng)由土壤水分流入地下水，加之降雨淋溶，可極大地增加地下水氮元素濃度，促使土壤環(huán)境變化，影響作物生長。

1.3 種植方式不科學

集約式種植是當前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植的主要方式，能有效提高農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量。但與常規(guī)種植方式相比，土壤所含硝態(tài)氮隨時間變化的頻率較小，而變化幅度則相對較大，這源于其施肥劑量大，施用頻率較高。加之水源灌溉的同步進行，在較大程度上加重了硝態(tài)氮的淋失，因而其土壤所含硝態(tài)氮濃度較常規(guī)種植區(qū)濃度更高，造成的地下水硝酸鹽污染程度更為嚴重[2]。

2不同種植方式下對硝態(tài)氮淋失的影響

大多數(shù)農(nóng)作物存在淺根、根系不發(fā)達的特點，因此其對水肥的依賴性高，經(jīng)常性的水肥灌溉能有效保障作物生長。傳統(tǒng)種植的主要方式為頻繁灌水和分次追肥，而集約式種植則采用統(tǒng)一的灌溉施肥操作，極易加重硝態(tài)氮的積累，導致作物養(yǎng)分汲取不均，從而影響作物綜合生長效率。針對這一情況，需及時進行合理的農(nóng)田種植，以有效控制硝態(tài)氮含量，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.1 糧食作物間合理分布

為充分利用土地、水分和光熱資源，作物間作已成為農(nóng)業(yè)種植的常見方法。尤其在黃淮海地區(qū)糧食間作中常見玉米—小麥帶，此種植方式既能實現(xiàn)主產(chǎn)糧食作物的增產(chǎn)，又能多收一季作物，充分體現(xiàn)了間作的優(yōu)勢；作物間作的最大優(yōu)勢在于不同作物對氮肥的需求比例和生長期不同，當小麥發(fā)展于灌漿期時玉米帶土層中硝態(tài)氮積累量較小麥帶高出57%～96%，而玉米帶發(fā)展為喇叭口期時，其硝態(tài)氮積累量高出小麥帶25%～47%，加之小麥根系發(fā)達，土層扎根較深，可增強對深層土質(zhì)硝態(tài)氮的吸收[3]。因此，其施肥過程中只需優(yōu)化氮肥的追加比例，降低對作物種植前后的氮肥施量，在玉米間作前期給予足夠的氮肥，從而能有效降低硝態(tài)氮淋失含量，減輕土壤及地下污染程度。

2.2 糧食與經(jīng)濟作物合理分布

不同作物對農(nóng)田土壤成分的需求不同，充分利用各種資源對間作種植有一定促進作用，并充分利用土層硝態(tài)氮，增加作物產(chǎn)量。例如禾本科、豆科作物，其種植的差異顯示在根系對土壤氮元素的利用和間作物氮元素的互補。豆科植物主要以生物固氮來維持生育期氮元素的補充，禾本科作物主要以氮營養(yǎng)滿足生長需求。因此，豆科對氮素需求量較禾本科少，通過兩種作物間作既能滿足兩類作物對氮源的需求，又能節(jié)約氮肥的使用量，從而很好地減少土層內(nèi)硝態(tài)氮的積累，降低淋失風險，對土壤生態(tài)環(huán)境改善有現(xiàn)實意義。

2.3 填閑作物規(guī)劃種植

填閑作物種植對降低硝態(tài)氮淋失造成的環(huán)境污染有良好效應。例如在蔬菜地邊緣區(qū)種植甜玉米，能有效減輕硝態(tài)氮淋溶中氮素濃度。近年來，種植填閑作物已成為解決氮素淋失和蔬菜土壤改良的新手段，其不僅能提高深層土壤氮素的利用效率，還能促進土層生態(tài)環(huán)境的改善，增強土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用，對蔬菜生產(chǎn)有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

3結語

不同作物的間作機制是通過不同搭配、不同間作方式的種植以構成的多功能、多層次性種植模式，并巧妙地依據(jù)作物不同習性和時間、空間差以組合配套，從而全面保證各作物的自身發(fā)展，又相互促進、補充和減少其共生期發(fā)展矛盾。同時，間作的特點在于能夠聯(lián)系地上和地下生態(tài)發(fā)展，可充分利用土壤、光熱、水資源以調(diào)節(jié)地下養(yǎng)分結構，對改善自然生態(tài)環(huán)境有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]李云，劉煒，王朝輝，等.不同作物對旱地農(nóng)田殘留硝態(tài)氮的利用差異[J].生態(tài)學報，2014，34（13）：3788-3792.

[2]蘭翔，王婷，楊春玲，等.不同施磷量對蔬菜地土壤硝態(tài)氮淋失的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2016，22（04）：958-962.

[3]譚德水，江麗華，譚淑櫻，等.基于減少土壤硝態(tài)氮淋失的作物搭配種植模式研究進展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2014，22（02）：136-140.

作者簡介：李慧，本科學歷，助理農(nóng)藝師，研究方向：大田作物的種植管理技術。