近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)資環(huán)學(xué)院周建斌教授團隊在黃土高原蘋果種植對縣域尺度氮素盈余及去向研究方面取得新進展。研究以“Nitrate accumulation in the soil profile is the main fate of surplus nitrogen after land-use change from cereal cultivation to apple orchards on the Loess Plateau”為題在《Agriculture, Ecosystems and Environment》在線發(fā)表。博士生朱學(xué)強為論文第一作者，周建斌教授為文章通訊作者。

 

　　該團隊以黃土高原蘋果主產(chǎn)縣-陜西省洛川縣為研究對象，基于氮素收支平衡（氮素盈余=“氮素投入—作物收獲攜出氮素）與縣域范圍土壤剖面硝態(tài)氮累積測定相結(jié)合方法，估算了1990至2017年間洛川縣糧田轉(zhuǎn)變?yōu)楣麍@后縣域尺度農(nóng)田氮素盈余變化及其去向。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著糧田轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果園，全縣農(nóng)田氮素投入量和盈余量由1990年的161” kg N/ha和58 kg N/ha分別增加到2017年的543 kg N/ha和477 kg N/ha，氮素利用效率（作物收獲攜出氮素/氮素投入）從64%降到12%。由于深層干土層的阻礙效應(yīng)，硝態(tài)氮主要累積在0–540 cm土層；全縣農(nóng)田0–2 m和0–6 m土層平均硝態(tài)氮累積量分別為2635 kg N/ha 和 5611 kg N/ha。28年來全縣農(nóng)田氮素總投入量為412 Gg N，其中作物收獲帶走的氮素為約92 Gg N，僅占氮素總投入的22%；氮素盈余量約為321 Gg N，0–6 m土層硝態(tài)氮累積量約為216 Gg N，占盈余氮素的67%，說明硝態(tài)氮在土壤剖面累積是黃土高原蘋果主產(chǎn)區(qū)盈余氮素的主要去向。該研究的理論意義在于從區(qū)域尺度揭示了硝態(tài)氮在土壤剖面累積是黃土高原高投入果園系統(tǒng)肥料氮的主要去向，在研究該區(qū)氮素生物地球化及水文等過程時應(yīng)考慮深層土壤剖面累積硝態(tài)氮的效應(yīng)。同時，為黃土高原蘋果主產(chǎn)區(qū)合理施用氮肥，阻止和消除土壤硝態(tài)氮累積協(xié)調(diào)作物生產(chǎn)及環(huán)境保護關(guān)系提供了技術(shù)支撐。

 

　　該研究得到國家有關(guān)項目支持。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107574