張麗娟,巨曉棠,吉艷芝,張福鎖,彭正萍

(1教育部植物-土壤相互作用重點實驗室,農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)學(xué)重點實驗室,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京100094;2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,保定071001)

北方旱地長期大量施用氮肥,在顯著提高作物產(chǎn)量的同時,也造成土壤剖面中硝態(tài)氮嚴(yán)重積累[1-2],成為威脅生態(tài)環(huán)境的“化學(xué)定時炸彈”[3]。周順利等[4]研究發(fā)現(xiàn),一季冬小麥?zhǔn)斋@后0—100 cm土層盈余氮高達(dá) 199.8 kg/hm2,盈余氮的主體是NO-3-N。北京市不同種植體系農(nóng)田中,即使土壤NO-3-N累積最低的糧田,冬小麥-夏玉米輪作地塊平均累積量達(dá)459 kg/hm2[5]。根據(jù)調(diào)查,河北省定州市蔬菜種植基地大棚土壤0—120 cm硝態(tài)氮累積量明顯高于農(nóng)田,相當(dāng)于農(nóng)田的8.5倍[6]。華北平原屬暖溫帶半濕潤大陸季風(fēng)氣候區(qū),60%～70%的降水集中在7～9月份,夏季持續(xù)的降水使NO-3-N繼續(xù)向土壤深層移動,累積的硝態(tài)氮如不及時被作物吸收利用,在比較濕潤的氣候和大量灌溉條件下,就將發(fā)生向下移動,逐漸移出作物根區(qū)(1 m),使生物有效性降低,而且造成土壤深層NO-3-N累積量增加或直接進(jìn)入淺層地下水[7-8]。因此,研究探討如何降低土壤氮素殘留及實現(xiàn)土壤中過量氮素的再利用,減少硝酸鹽淋洗損失具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

累積的硝態(tài)氮一般會在土壤剖面不同層次滯留很長時間[9],除非遇到一次性強(qiáng)降雨(或強(qiáng)灌溉)會向下移動或進(jìn)入淺層地下水[10],這就為選擇適宜植物充分利用土壤深層累積硝態(tài)氮提供了時間上的可能性。Noordwijk等和Rowe等[11-12]認(rèn)為,植物可以通過其根系網(wǎng)絡(luò)攔截來自剖面淺層的營養(yǎng),深根植物則可通過根系的下扎將下層累積的養(yǎng)分“泵吸”提取上來。選擇適宜的植物種類,通過合理輪作及間作等種植方式,“截獲”和“泵吸”土壤剖面中潛在氮源,減少硝態(tài)氮的淋洗及根區(qū)下的深層累積已引起廣泛的注意[13-14]。Gustafson等[15]認(rèn)為,主作物生長季之后種植一季填閑作物可有效吸收土壤剖面累積的硝態(tài)氮,使NO-3淋溶損失降低75%。在淺根作物種植之前先種植深根作物,可以將深層的非有機(jī)氮提升到作物根系的土層深度處,降低氮素滲漏提高氮利用效率[16]。大豆和田菁與禾本科作物輪作能夠消除硝態(tài)氮在深層土壤的積累,田菁休閑或生草休閑均比單作玉米能更有效地利用土壤殘留氮素[17]。Whitmore等[18]研究表明,在玉米的行間套種牧草可將土壤中滲出液的氮濃度降低至15 mg/L;彭琳等[19]研究表明,種植具有須根系的谷類作物,不會造成氮素淋失,直根作物則可能引起氮素淋失,過長時間的裸地休閑一定會導(dǎo)致氮素的淋失。

高丹草是飼用高粱和蘇丹草自然雜交的一年生禾本科牧草,喜溫喜肥水,根系發(fā)達(dá)吸收能力極強(qiáng)[20]。本研究以其作為禾本科牧草的代表,結(jié)合單作春玉米及裸地休閑,探討華北潮土區(qū)夏季多雨時期作物、牧草及休閑三種土地管理方式高殘留硝態(tài)氮土壤剖面0—200 cm NO-3-N的運移,裸地休閑用來評價沒有作物生長情況下NO-3-N的狀況,從而分析累積硝態(tài)氮的淋溶風(fēng)險,并探索土壤殘留氮的植物修復(fù)途徑,為殘留氮的植物有效利用及降低對地下水污染的風(fēng)險提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于北京市海淀區(qū)東北旺鄉(xiāng)的中德合作項目試驗基地(北緯39°56',東經(jīng)116°20')。屬于典型的半干旱季風(fēng)氣候區(qū)。地下水埋深15 m,降水主要分布在6～8月。多年平均降水量為618 mm,且年際間變化大。試驗期間5～9月降水量(圖1)346 mm,是1952～1996年該期間平均降水量的62%,屬干旱年份。

圖1 作物生育期間降水量與灌水量Fig.1 Precipitation and irrigation during the crop growth season

試驗地土壤為山前平原沖積性潮土。各土層基礎(chǔ)理化性狀見表1。按北京地區(qū)肥力分級標(biāo)準(zhǔn)[21],該試驗地屬高肥力土壤。但由于試驗地在勻地的前2季作物未施氮肥,土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量較低。

表1 田間試驗土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)Table 1 Basic properties of the field experimental soil

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 土壤硝態(tài)氮高殘留剖面設(shè)置 試驗前一年先進(jìn)行勻地種植夏玉米,上茬收獲后冬季休閑,3月15日按試驗要求劃定18個試驗小區(qū),小區(qū)面積15 m2,預(yù)設(shè)土壤硝態(tài)氮高殘留剖面。3月30日施用尿素(含氮量46%)870 kg/hm2,相當(dāng)于N 400 kg/hm2,同時灌水 150 mm;4月 15日施用尿素(含氮量46%)435 kg/hm2,相當(dāng)于N 200 kg/hm2,同時灌水150 mm。

按小區(qū)面積計算實際施氮量和灌水量,每個劃定試驗小區(qū)的施氮量和灌水量完全一致。

1.2.2 試驗設(shè)計 在預(yù)設(shè)的硝態(tài)氮高殘留剖面上,設(shè)置田間種植與休閑試驗。試驗因素為氮肥與土地管理方式,試驗設(shè):1)施氮種植高丹草,施氮肥N 150 kg/hm2(簡稱GN150);2)施氮種植玉米,施氮肥N 150 kg/hm2(簡稱YN150);3)施氮休閑并控制雜草,施用氮肥N 150 kg/hm2(簡稱XN150);4)不施氮種植高丹草(簡稱GN0);5)不施氮種植玉米(簡稱YN0);6)不施氮休閑并控制雜草(簡稱)XN06個處理,每個處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。

氮肥(尿素,含N 46%),過磷酸鈣(含P2O5為17%)和氯化鉀(含K2O為60%)按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施用量的低限施用,分別為60 kg/hm2,將肥料按原劃定的小區(qū)要求稱好后與0—20 cm耕層土壤充分混合。8月6日灌水一次,灌水量為60 mm。

供試玉米品種為農(nóng)大108,條播行距60 cm,株距30 cm,每公頃55000株,5月2日播種,9月14日收獲;供試高丹草品種為標(biāo)兵(Pace maker),條播行距40 cm,播種量37.5 kg/hm2,5月2日播種,分別在6月29日、8月17日刈割一次,9月14日與玉米同時收獲。裸地休閑在 5月16日、5月 24日、6月17日、7月2日、8月4日、8月31日6次不定期清除田間雜草。

1.3 樣品采集及測定

設(shè)置土壤硝態(tài)氮高殘留剖面之前,用土鉆隨機(jī)采集0—200 cm(以20 cm為間隔)的土壤樣品,分析土壤NH+4-N、NO-3-N含量。剖面預(yù)設(shè)處理完成后試驗作物種植前,每一區(qū)組設(shè)3點采集0—200 cm土壤樣品,測定基礎(chǔ)理化性質(zhì)(0—100 cm)及土壤NH+4-N、NO-3-N含量。在作物生長期間每15 d采集0—200 cm(以20 cm一層)的土壤樣品1次,每小區(qū)采2鉆,同層混合。所采集樣品全部用于測定土壤NH+4-N、NO-3-N及土壤水分測定。

收獲時在與土鉆取樣相應(yīng)的位置,用直徑8 cm的根鉆按15 cm為間隔,采集0—150 cm的根系樣品,每小區(qū)4鉆。

春玉米收獲時先將每小區(qū)邊行、兩頭的兩行剔除,再剔除不均勻個別株后作為一個大樣本(約34～38株),稱取秸稈、穗重,并從中均勻選取10株稱量秸稈、穗重,然后將秸稈全部切碎混合均勻取得分析樣,與穗一起風(fēng)干一段時間,最后70℃下烘干。烘干后分子粒、秸稈稱重。

高丹草于6月29日、8月17日刈割時,先在小區(qū)內(nèi)劃定1 m2,留茬高度20 cm收割稱鮮重后70℃下烘干,烘干后測其干重,同時在劃定1 m2小區(qū)內(nèi)選一定面積齊地面割取預(yù)留的根茬,稱鮮重,并烘干稱干重,用于計算刈割留取根茬對產(chǎn)量的貢獻(xiàn);小區(qū)剩余部分留茬20 cm后全部收割稱取鮮重。9月14日收獲時仍然先劃定1 m2小區(qū),齊地面收割稱鮮重后70℃下烘干,烘干稱干重,然后把小區(qū)剩余部分齊地面全部收割稱取鮮重。

NH+4-N,NO-3-N的測定:采集的新鮮土樣過5 mm篩后,稱取12.00 g的土樣于180 mL的塑料瓶中,加入100 mL濃度為0.01 mol/L的氯化鈣溶液,振蕩1 h后過濾,濾液冷凍保存。測定前將濾液解凍,稀釋后采用連續(xù)流動分析儀法(TRAACS-2000)測定濾液中NH+4-N、NO-3-N含量。

土壤和植株全氮按開氏法測定。

根系的測定:將根鉆采集的樣品置于0.25 mm篩內(nèi)用水沖洗,挑出根系,采用交叉網(wǎng)格法測定樣品的總根長[22],計算根長密度,同時測定根干重。

試驗數(shù)據(jù)采用SAS軟件(6.12版)中的ANOVA程序(LSD檢驗)和Excel中的T檢驗進(jìn)行統(tǒng)計和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 作物地上部生物量、含氮量和氮累積量

兩種作物地上部植株生物量具有顯著的差異(表2),在N150、N0 2個處理中,高丹草地上部植株生物量均低于玉米,達(dá)到極顯著的水平。與玉米相比,高丹草明顯大于玉米秸稈含氮量,與玉米子粒相當(dāng),但又顯著高于玉米植株平均含氮量。這導(dǎo)致了兩種作物在氮累積量上的差異。從數(shù)值上看,高丹草均大于玉米,但N0處理沒有表現(xiàn)出統(tǒng)計上的差異,N150處理則具有顯著性差異。

表2 作物地上部生物量、含氮量和氮累積量Table 2 Biomass,N content and accumulation of shoot

2.2 夏季不同土地管理方式對收獲后土壤剖面硝態(tài)氮分布的影響

與種植前相比,三種土地管理方式土壤剖面0—80 cm NO-3-N變化明顯(圖2)。表現(xiàn)出休閑地最高,高丹草最低,而玉米居中的趨勢。在剖面60—80 cm處出現(xiàn)累積峰,N150處理高丹草、玉米、休閑地累積峰值分別為35.6、50.4、67.1 mg/kg;N0處理分別為34.3、55.4、67.8 mg/kg。說明在該季節(jié)的降雨和灌溉作用下,硝態(tài)氮遷移到土層 60—80 cm。100 cm以下土層三種土地管理方式差異不明顯。

一季作物種植后一定深度土體氮素的平衡(盈虧):土壤氮素平衡=0—100 cm(或0—200 cm)土體殘留氮素+濕(或干濕)沉降帶入氮+灌溉水帶入氮-作物吸收土壤氮。如果平衡是正值則表示土壤氮素盈余,如果為負(fù)值,則表示虧缺。

三種土地管理方式的土壤剖面氮素平衡分析(表3)看出,在硝態(tài)氮高累積剖面一季種植后土壤氮素總平衡仍表現(xiàn)為盈余,0—100 cm土層呈現(xiàn)出裸地休閑＞玉米＞高丹草的趨勢,施氮與否沒有影響;0—200 cm則裸地休閑明顯高于玉米和高丹草,后兩者之間未表現(xiàn)出差異。夏季種植結(jié)束后,裸地休閑在0—100 cm土壤層次較種植前增加,種植高丹草、玉米則較種植前減少,高丹草的減少趨勢強(qiáng)于玉米。100—200 cm N150高丹草、玉米與播前相比仍表現(xiàn)為耗竭,分別減少33.4和40.4 kg/hm2;N0處理高丹草、玉米減少8.4和44.4 kg/hm2。

2.3 兩種作物根系與硝態(tài)氮剖面分布的關(guān)系

作物收獲后土壤剖面中根系分布如圖3?？梢钥闯?根長密度及根干重均隨剖面深度增加而降低,在0—30 cm土壤層次高丹草的根長密度明顯大于玉米,與施用氮肥關(guān)系不大;30—60 cm區(qū)域雖然高丹草高于玉米,但差異不顯著;60 cm以下層次兩種作物則無明顯差異。但是0—60 cm區(qū)域的作物的根長密度與收獲后相應(yīng)區(qū)域土壤剖面硝態(tài)氮的消減量達(dá)到極顯著相關(guān)(r=0.7030**,P＜0.01,圖4)。在N150處理中根干重與根長密度表現(xiàn)出相似的趨勢,0—30 cm土壤層次高丹草明顯大于玉米;N0處理0—30 cm高丹草根干重雖大于玉米,但差異不顯著。

圖2 夏季休閑與種植對收獲后土壤剖面硝態(tài)氮分布的影響Fig.2 Effect of fallow or plant in summer on the distribution of NO-3-N in soil profile after harvest

表3 三種夏季土地管理方式土壤氮素的總平衡(N kg/hm2)Table 3 Total balance of nitrogen in three land use management in summer

2.4 土壤剖面硝態(tài)氮的動態(tài)變化

三種土地管理方式土壤NO-3-N的動態(tài)變化(圖5)看出,種植前土壤剖面0—120 cm的NO-3-N含量較高,在5～9月的134 d時間內(nèi),土壤NO-3-N發(fā)生了逐漸向下層移動的現(xiàn)象,種植結(jié)束時NO-3-N在剖面60—80 cm深度出現(xiàn)積累;種植作物的兩種處理均表現(xiàn)為NO-3-N的逐漸耗竭,裸地休閑則為波浪式上升。

種植高丹草和玉米,苗期由于植株吸收土壤氮素較少,而5月28日(種植后 27 d)、6月9日(種植后38 d)2次較大降水(22、23 mm),使土壤上層NO-3-N發(fā)生向下淋洗,但僅影響到40 cm層次。此后植物生長迅速土壤NO-3-N耗竭明顯,高丹草耕層不施氮對0—20 cm層次NO-3-N的吸收較玉米強(qiáng)烈,而且一直持續(xù)到最后收獲,但施氮處理中則無此現(xiàn)象,只是在第二次刈割之后對土壤上層0—40 cm-NO-3-N吸收明顯,可見即使土壤剖面NO-3-N含量很高,喜氮的禾本科牧草高丹草仍然表現(xiàn)對氮素的高需求[23]。高丹草對土壤上層氮素的吸收大于玉米,與其在相應(yīng)土壤層次具有較高根長密度顯著相關(guān)(圖4)。

圖3 土壤剖面作物根長密度和根干重的變化Fig.3 Root length density and dry weight in different soil depth

圖4 土壤硝態(tài)氮消減量與作物相應(yīng)土層根長密度的相關(guān)性Fig.4 The relationship between soil nitrate increase and root length density

裸地休閑由于土壤剖面不飽和水分運動強(qiáng)烈,土壤NO-3-N向下層淋洗程度強(qiáng)于作物種植體系,尤其在N150處理表現(xiàn)更為明顯,NO-3-N下移前鋒到達(dá)140 cm處;土壤上層NO-3-N呈現(xiàn)時降時升趨勢,這可能是來自于表土的氨揮發(fā)、反硝化損失的負(fù)影響及土壤氮素礦化的正影響。

3 討論

本試驗通過禾本科牧草、春玉米單作及裸地休閑,分析華北潮土區(qū)夏季多雨時期,三種土地管理方式對高殘留硝態(tài)氮土壤剖面0—200 cm NO-3-N運移的影響,初步探索了NO-3-N嚴(yán)重累積土壤的生物修復(fù)途徑。玉米、高丹草雖同屬禾本科作物,但二者的生物學(xué)特性有很大差異[24]。高丹草喜溫喜肥水,根系發(fā)達(dá)吸收能力極強(qiáng),屬多次利用型,能耐受頻繁的刈割,并能多次再生[20]。刈割次數(shù)對根系生物量和養(yǎng)分貯量影響顯著[25],從而明顯影響其生物學(xué)產(chǎn)量[26]。本試驗高丹草地上部植株生物量低于玉米,但地上部吸氮量均大于玉米,在 0—30、30—60 cm土壤層次高丹草的根長密度明顯大于玉米,根密度與氮素的吸收存在線性關(guān)系[12,27]。0—60 cm區(qū)域植物根長密度與相應(yīng)層次土壤NO-3-N消減量呈現(xiàn)顯著正相關(guān),說明高丹草對土壤上層氮素的吸收消耗大于玉米。

N150處理高丹草、玉米0—100 cm土壤剖面NO-3-N與播前相比分別減少182.9和103.8 kg/hm2;N0處理分別減少226.9和134.8 kg/hm2,高丹草較玉米減少趨勢要大。由此推知,種植高丹草根區(qū)范圍殘留NO-3-N低于種植玉米。高丹草比玉米在截獲上層殘留硝態(tài)氮,阻止其大量向下遷移的作用更大,體現(xiàn)出Rowe等[23]提出的植物吸收的“安全網(wǎng)”功能;Mekonnen等也認(rèn)為生草可以比玉米更有效地利用土壤NO-3-N[28]。

100—200 cm土層N150高丹草、玉米與播前相比仍表現(xiàn)為耗竭,玉米較高丹草減少趨勢要大。玉米對100 cm以下深層土壤NO-3-N利用能力可能較強(qiáng)。我們采用將15N標(biāo)記的硝態(tài)氮注射于土壤剖面110 cm處的田間微區(qū)試驗法,研究玉米對深層標(biāo)記NO-3-N的利用試驗表明[29],在土壤施氮和不施氮的條件下,玉米對注射于土壤剖面110 cm處15N標(biāo)記的硝態(tài)氮的利用率分別為11.9%和6.7%,可見玉米或許具有通過根系的下扎將下層累積的養(yǎng)分“泵吸”的能力。

圖5 三種土地管理方式土壤剖面硝態(tài)氮動態(tài)Fig.5 Dynamics of NO-3-N in 0-200 cm soil profile in three land use management

整個生長季節(jié)三種土地管理方式土壤NO-3-N均發(fā)生了逐漸向下層移動的現(xiàn)象。種植結(jié)束時NO-3-N在剖面60—80 cm深度出現(xiàn)積累,N150處理高丹草、玉米、休閑地累積峰值分別為 35.6、50.4、67.1 mg/kg;N0處理分別為 34.3、55.4、67.8 mg/kg。說明在該季節(jié)的降雨和水流作用下,硝態(tài)氮遷移到60—80 cm土層。據(jù)高強(qiáng)[30]分析,在中德合作項目試驗基地與本試驗相同性質(zhì)的土壤上,1 mm水量使土壤剖面表層累積硝態(tài)氮下移了0.16 cm,在本試驗期間表層高量累積的NO-3-N的下移推測距離約在79 cm。

高丹草、玉米在整個生長季節(jié)均表現(xiàn)為對土壤剖面NO-3-N的逐漸耗竭;裸地休閑與種植前相比剖面 0—200 cm的NO-3-N累積增加,而且土壤NO-3-N向下層淋洗程度強(qiáng)于作物種植體系。Martin[31]的研究也認(rèn)為,由于土壤有機(jī)質(zhì)的分解和礦化導(dǎo)致NO-3-N濃度的增加,休耕地表層30 cm土壤NO-3-N濃度在6年間增加了3倍,低于60 cm以下土層的NO-3-N可能發(fā)生被土壤水流轉(zhuǎn)移;李世清的研究表明,任何采樣時期休閑小區(qū)土層120 cm深處NO-3-N含量比種植玉米高,NO-3-N的淋失休閑比玉米高1倍[32],裸地休閑一定會導(dǎo)致氮素的淋失[19]。

不同植物種類對土壤氮素的吸收潛力具有差異性。深根填閑植物吸氮效果明顯,具有減少NO-3-N淋溶的潛力[33]。因此,今后的研究應(yīng)采取輪作、間作合理搭配,淺根、深根植物的組合使NO-3-N植物修復(fù)效果達(dá)到最優(yōu)化[16],進(jìn)一步剖析剖面積累的NO-3-N的遷移變化機(jī)理與作物根系之間的關(guān)系以及對土壤性狀和環(huán)境的影響,探索不同作物間的合理輪作與間作以及農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中土壤累積NO-3-N的生物修復(fù)的可能性。

[1] Ju X T,Liu X J,Zhang F S et al.Nitrogen fertilization,soil nitrate accumulation,and policy recommendations in several agricultural regions of China[J].Amibo,2004,33(5):330-305.

[2] 趙俊曄,于振文.不同土壤肥力條件下施氮量對小麥氮肥利用和土壤硝態(tài)氮含量的影響[J].生態(tài)學(xué)報,2006,26(3):815-822.Zhao J Y,Yu Z W.Effects of nitrogen rate on nitrogen fertilizer use of winter wheat and content of soil nitrate-N underdifferent fertility condition[J].Acta Ecol.Sin.,2006,26(3):815-822.

[3] 龔子同,黃標(biāo).關(guān)于土壤中“化學(xué)定時炸彈”及其觸爆因素的探討[J].地球科學(xué)進(jìn)展,1998,13(2):184-191.Gong Z T,Huang B.Studies on potential“ c hemical time bombs” a nd their igniting factors in soil[J].Adv.Earth Sci.,1998,13(2):184-191.

[4] 周順利,張福鎖,王興仁.土壤硝態(tài)氮時空變異與土壤氮素表觀盈虧研究 Ⅰ .冬小麥[J].生態(tài)學(xué)報,2001,21(11):1782-1789.Zhou S L,Zhang F S,Wang X R.Studies on the spatio-temporal variations of soil NO3--N and apparent budget of soil nitrogenⅠ.Winter wheat[J].Acta Ecol.Sin.,2001,21(11):1782-1789.

[5] 劉宏斌,李志宏,張云貴.北京市農(nóng)田土壤硝態(tài)氮的分布與累積特征[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,37(5):692-698.Liu H B,Li Z H,Zhang Y G.Characteristics of nitrate distribution and accumulation in soil profiles under main agro-land use types in Beijing[J].Sci.Agric.Sin.,2004,37(5):692-698.

[6] 袁麗金,巨曉棠,張麗娟,等.設(shè)施蔬菜土壤剖面氮、磷、鉀剖面積累及對地下水的影響[J].中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報,2010,18(1):1-7.Yuan L J,Ju X T,Zhang L J et al.Effects of N,P,K accumulation in greenhouse soils profile on the ground water[J].Chin.J.Eco-A-gric.,2010,18(1):1-7.

[7] Zhang W L,Tian Z X,Li X Q.Nitrate pollution of groundwater in northern China[J].Agric.,Ecosyst.Environ.,1996,59:223-231.

[8] Ju X T,Kou C L,Zhang F S et al.Nitrogenbalance and groundwater nitrate contamination:Comparison among three intensive cropping systems on the North China Plain[J].Environ.Poll.,2006,143:117-125.

[9] Zhang L J,Ju X T,Gao Q et al.Recovery of15N-labeled nitrate injected into deep subsoil by maize in a Calcaric Cambisol inNorth China Plain[J].Com.Soil Sci.Plant Anal.,2007,38(1):1563-1577.

[10] 趙露露.高強(qiáng)度降雨及灌水對土壤累積硝態(tài)氮移動的影響[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.Zhao L L.Movement of accumulative nitrate affected by strong rainfall and irrigation in summer[D].Beijing:Ms thesis of China Agricultural University,2007.

[11] Van Noordwijk M,Lawson G,Soumare A et al.Root distribution of trees and crops:Competition and/or complementarily[A].Ong C K,Huxley P(eds).Tree-crop interactions[C].UK Waallingford:CAB International,1996.319-364.

[12] Rowe E C,HairiahK,Giller K E et al.Testing the safety-net role of hedgerow tree roots by15N placement at different soil depths[J].Agrofor.Syst.,1999,43:81-93.

[13] KristensenH L,Thorup-KristensenK.Root growth and nitrate uptake of three different catch crops in deep soil layers[J].Soil Sci.Soc.Am.J.,2004,68:529-537.

[14] Christiansen J S,Thorup-Kristensen K,KristensenH L.Root development of beetroot,sweet corn and celeriac,and soil N content after incorporation of green manure[J].J.Horticul.Sci.Biotech.,2006,81(5):831-838.

[15] Gustafson A,Fleischer S,Joelsson A.A catchment-oriented and cost effective policy for water protection[J].Ecol.Engin.,2000,14(4):419-427.

[16] Thorup-Kristensen K.Effect of deep and shallow root systems on the dynamics of soil inorganic N during 3-year crop rotations[J].Plant Soil,2006,288:233-248.

[17] Hartemink A E,Buresh R J,Jama B et al.Soil nitrate andwaterdynamics in Sesbania fallows,weed fallows,and maize[J].Soil Sci.Soc.Am.J.,1996,60:568-574.

[18] Whitmore A P,Schroder J J.Intercropping reduces nitrate leaching from under field crops without loss of yield:A modelling study[J].Europ.J.Agron.,2007,27:81-88.

[19] 彭琳,王繼增,余存祖.土壤氮素吸收利用與淋溶流失[J].水土保持學(xué)報,1996,2(2):9-13.Peng L,Wang J Z,Yu C Z.Soil nitrogen uptake by crops nitrogen leaching and loss from the eroded dryland[J].J.Soil Eros.Soil Water Conserv.,1996,2(2):9-13.

[20] 詹秋文,林平,李軍,等.高粱-蘇丹草雜交種研究與利用前景[J].草業(yè)學(xué)報,2001,10(2):56-61.Yan Q W,Lin P,Li J et al.Research and prospect of hybrid between sorghum(Sorghum bicolor)and smut(Sorghum sudanense)[J].Acta Pratacul Turae Sin.,2001,10(2):56-61.

[21] 劉寶存,孫明德,吳靜.北京郊區(qū)糧田土壤養(yǎng)分與施肥[J].北京農(nóng)業(yè)科學(xué),1999,17(6):30-34.Liu B C,Sun M D,Wu J.Soil nutrient and fertilization of farmland in suburb of Beijing[J].Beijing Agric.Sci.,1999,17(6):30-34.

[22] Tennant D A.Test of a modified line interest method of estimating root length[J].J.Ecol.,1975,63:995-1001.

[23] Lee J K,Seo S.Effect of N fertilization levels on the regrowth,carbohydrte reserves and dry matter yield of sorghum-sudangrass hybrid and other forage crops[J].Kor.J.Anim.Sci.,1998,30(7):441-445.

[24] 裴冬,張喜英,李坤.華北平原作物棵間蒸發(fā)占蒸散比例及減少棵間蒸發(fā)的措施[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2000,21(4):33-37.Pei D,Zhang X Y,Li K.The proportion of the evaporation to evapo-transpiration and the measures to reduce the evaporation in North China Plain[J].China Agric.Weath.,2000,21(4):33-37.

[25] 黃得光,張德強(qiáng),周國逸,等.刈割頻率對兩種牧草越冬的影響[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報,2000,(增刊):52-58.Hang D G,Zhang D Q,Zhou G Y et al.Effect of harvesting frequency on overwintering forage grasses[J].J.Trop.Subtrop.Bot.(Suppl.),2000,52-58.

[26] 邢素芝,汪建飛,徐傳富.施肥對高粱雜交草生長及干物質(zhì)積累的影響[J].安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2002,16(4):31-33.Xing S Z,Wang J F.Effects of fertilizer on the growth and dry weight of sorghum hybrid grass[J].J.Anhui Tech.Teach.Coll.,2002,16(4):31-33.

[27] 張麗娟,巨嘵棠,高強(qiáng),等.兩種作物對土壤不同層次標(biāo)記硝態(tài)氮利用的差異[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(2):333-340.Zhang L J,Ju X T,Gao Q et al.Recovery of labeled nitrate-N in different soil layers by two kind of crops[J].Sci.Agric.Sin.,2005,38(2):333-340.

[28] Mekonnen K,Buresh R J,Jama B.Root and inorganic nitrogen distribution in sesbania fallow,natural fallow and maize field[J].Plant Soil,1997,188:319-327.

[29] 張麗娟,巨曉棠,高強(qiáng),等.玉米對土壤深層標(biāo)記硝態(tài)氮的利用[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2004,10(5):455-461.Zhang L J,Ju X T,Gao Q et al.Recovery of15N-labeled nitrate injected into deep subsoil by maize in a Calcaric Cambisol inNorth China Plain[J].Plant Nutr.Fert.Sci.,2004,10(5):455-461.

[30] 高強(qiáng).土壤剖面不同位置累積硝態(tài)氮的作物有效性及去向[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2003.Gao Q.Crop availability and fate of residual nitrate in different position of soil profile[D].Beijing,PhD dissertation China Agricultural University,2003.

[31] Martin H E,Bullied W J,David A et al..Extraction of subsoil nitrogen by alfalfa,alfalfa-wheat,and perennial grass systems[J].Agron.J.,2001,93:495-503.

[32] 李世清,李生秀.關(guān)中灌區(qū)夏季休閑效果評價[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2000,8(2):54-57.Li S Q,Li S X.Effects of summer fallow in Guanzhong irrigation area[J].Chin.J.Eco-Agric.,2000,8(2):54-57.

[33] Thorup-Kristensen K,Jensen M J,Stoumann L.Catch crops and green manures as biological tools in nitrogen management in temperate zones[J].Adv.Agron.,2003,79:227-302.