楊榮全，曹 飛，，李迎春，鄭益旻，馬 芬，張毅功，彭正萍，郭李萍*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081； 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071066）

我國已經(jīng)成為蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)的主要國家之一，我國蔬菜種植面積從2000年的1 523.7萬hm2增加到2017年的1 998.1萬hm2［1］，占全部作物種植面積的12.0%。露地蔬菜占到蔬菜產(chǎn)值的35%［2］，在蔬菜生產(chǎn)中占有重要地位。由于菜農(nóng)對(duì)經(jīng)濟(jì)利益的盲目追求，導(dǎo)致日常水肥管理頻繁，菜地單季投入氮肥量可達(dá)1 000 kg/hm2或更高，水肥供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出蔬菜需求量，過量施肥的現(xiàn)象很難在短期內(nèi)迅速扭轉(zhuǎn)，土壤氮、磷養(yǎng)分富集還將繼續(xù)，同時(shí)蔬菜地具有管理集約化、單位面積施肥量大、肥水同期等特點(diǎn)，使之成為流域水體富營養(yǎng)化最大潛在威脅之一［3］。王仕琴等［4］對(duì)河北平原地下水硝酸鹽調(diào)查結(jié)果表明，山前平原地下水硝酸鹽平均值和中位數(shù)均顯著大于中部平原，且山前平原地下水硝酸鹽濃度中位數(shù)順序?yàn)椋菏卟藚^(qū)>小麥玉米>養(yǎng)殖場(chǎng)> 果樹區(qū)。中國露地菜地總氮施入量在2010年達(dá)到5.44 Tg，是溫室菜地的兩倍［5］，且蔬菜作物根系淺，受到自然因素（如降雨）的影響較大，極易造成氮素向深層淋失［6］。因此，如何減少露地菜地養(yǎng)分淋溶顯得尤為重要。有研究表明，施用有機(jī)肥代替尿素以及施肥時(shí)添加硝化抑制劑、生物炭等較單施尿素可有效減少氮素淋失。張學(xué)軍等［7］研究表明，減少灌溉水量和灌溉次數(shù)可以減少硝態(tài)氮在土壤中遷移速度，減少其淋溶量。配施適量的有機(jī)肥在一定程度上能降低氮素淋溶損失［8］，在減少氮肥用量20%基礎(chǔ)上添加氮肥增效劑（脲酶抑制劑和硝化抑制劑）不僅能減少氮素淋失量，而且對(duì)產(chǎn)量沒有影響［9］。生物炭通過改善土壤結(jié)構(gòu)和激活微生物［10］，提高了土壤保水能力［11］。秸稈還田可以提高土壤碳氮比，有利于微生物對(duì)無機(jī)氮的臨時(shí)保存，從而防止無機(jī)氮的損失［12］。由此可見，這些均為效果較好的淋溶阻控措施，但是關(guān)于哪種措施在露地菜地中使用效果最好，目前尚未見報(bào)道。

華北地區(qū)露地蔬菜一般是1年2季，生育期從4月底到11月中旬。本試驗(yàn)即在此季節(jié)內(nèi)種植當(dāng)?shù)氐湫偷拇笞谑卟俗魑镒鳛檠芯繉?duì)象，研究氮淋失與水肥響應(yīng)的關(guān)系以及控肥改土（使用聯(lián)合抑制劑、生物炭、秸稈還田）及控水等措施對(duì)氮素淋溶的阻控效果，明確不同水肥管理措施下的氮淋溶特征，探索高產(chǎn)低污染的水肥管理措施，為蔬菜綠色生產(chǎn)及有效控制氮素淋洗損失提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

田間試驗(yàn)在河北省保定市清苑縣林水屯村（115.45°E、38.71°N）進(jìn)行，屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫差距較大，平原地區(qū)7月最熱，月平均氣溫為27℃，1月最冷，月平均氣溫為-3℃，年均降水量在500 mm左右，其中7～8月份降水占全年降水量的60% 左右。供試土壤類型為潮褐土，基本理化性狀（0～20 cm）為：pH 8.4、有機(jī)質(zhì)24.4 g/kg、全氮1.5 g/kg、硝態(tài)氮119.1 mg/kg、銨態(tài)氮9.6 mg/kg、有效磷67.1 mg/kg、速效鉀421.3 mg/kg，黏粒、粉粒和砂粒含量分別為9.3%、37.5%和53.2%，容重1.31 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理，其中氮肥水平設(shè)置4個(gè)處理，分別為無肥（CK），農(nóng)民常規(guī)施肥［N3，黃 瓜 季N 600 kg/（hm2·季），茄 子 季N 550 kg/（hm2·季）］，農(nóng)民常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減氮50%［N1，黃瓜季N 300 kg/（hm2·季），茄子季N 275 kg/（hm2·季）］和減氮20%［N2，黃瓜季N 480 kg/（hm2·季），茄子季N 440 kg/（hm2·季）］。不同氮肥形式或配合土壤改良劑的處理4個(gè)，分別是N2水平純化肥氮處理（N2F）、N2水平施用抑制劑包衣尿素（N2I）、N2水平配合生物炭（N2B）、N2水平配合外源秸稈還田（N2S），其生物炭以花生殼粉為原料制備而成。另外，設(shè)置了一個(gè)N2水平減灌處理（N2LW，灌溉量是常規(guī)灌溉量的80%）。

每個(gè)處理3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積28.8 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。各施肥處理中，除純化肥處理外，氮素的35%為有機(jī)氮、65%為化肥氮。

每個(gè)小區(qū)有三壟兩溝，壟、溝寬分別為60和90 cm，每壟種植兩行黃瓜或茄子，供試黃瓜品種為改良先鋒518，于2018年4月30日移栽（4片真葉），由于6月13日遭受嚴(yán)重雹災(zāi)，供試黃瓜僅在一次基肥和一次追肥后即于6月23日拉秧。后隨即補(bǔ)種茄子，茄子品種為黑星圓茄，茄子 真葉4～5片時(shí)移栽，行距90 cm、株距45 cm。于6月29日移栽，11月4日拉秧。有機(jī)肥和磷肥在每季作物作基肥一次性施入，氮肥和鉀肥分次施入；基肥氮占總氮量的35%，其余65%的氮素在黃瓜季分3次追肥施入（由于未完成黃瓜季試驗(yàn)，只施了基肥與第1次追肥），茄子季分3次追肥施入；黃瓜季鉀肥共分2次施入，只完成了第1次施肥，茄子季鉀肥分2次施入（基肥+追肥）?；视谛「咂枭祥_溝，開溝施入20 cm并覆土。追肥施用方法為均勻撒施于壟溝后灌溉。所有處理磷、鉀肥用量相同，分別為P2O5200 kg/hm2、K2O 300 kg/hm2。所用肥料各養(yǎng)分含量：有機(jī)肥為充分發(fā)酵的商品有機(jī)肥，養(yǎng)分含量分別為N 1.3%、P2O51.36%、K2O 1.36%?；瘜W(xué)氮肥為尿素（N 46%）、磷肥為過磷酸鈣（P2O516%）、鉀肥為硫酸鉀（K2O 50%）。抑制劑包衣尿素為商品肥，由脲酶抑制劑（nBPT）和硝化抑制劑（雙氰胺）噴霧包衣。生物炭用量為28 t/（hm2·年），以基肥形式一次性施入。玉米秸稈切成7 cm左右短段表施于小區(qū)中，用量為6 000 kg/hm2。灌溉為傳統(tǒng)的漫灌方式，灌溉水源為當(dāng)?shù)貦C(jī)井井水。歷次施肥和灌溉信息見表1。

表1 田間施肥（代表性處理N3）及灌溉和降雨信息

1.3 取樣與測(cè)定方法

1.3.1 淋溶液取樣及測(cè)定

本研究采用簡(jiǎn)易滲漏池方法［9］收集淋溶液，滲漏池長(zhǎng)160 cm、寬60 cm、高80 cm。池中土壤于1年前分層挖出（每隔20 cm一層）并重新按各層土壤原容重回填。土體周圍用塑料布圍隔，土體下方放置淋溶桶（直徑40 cm，高35 cm），淋溶桶蓋上鋪有2層0.18 mm尼龍網(wǎng)及3 cm厚石英砂，上方土體中的淋溶液在滲漏到80 cm深度時(shí)可全部進(jìn)入淋溶桶，淋溶桶內(nèi)有連接管線連接到土面，其內(nèi)的淋溶液可用真空泵抽出并對(duì)淋溶桶進(jìn)行清洗。在每次灌溉或降雨后第5～7 d抽取淋溶液，量取淋溶液的體積，淋溶液中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和總氮用流動(dòng)分析儀測(cè)定（型號(hào)AA3）。

1.3.2 蔬菜產(chǎn)量及含氮量取樣與測(cè)定

測(cè)產(chǎn)取樣：每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選定4株茄子/黃瓜進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，記錄每株茄子/黃瓜在每次采摘時(shí)的鮮重。茄子/黃瓜含水量和含氮量，以第2次追肥后（盛果期）為代表進(jìn)行測(cè)定。拉秧時(shí)，將選定測(cè)產(chǎn)植株的莖和葉分開另收集，分別測(cè)定生物量鮮重、干重及含氮量。含氮量測(cè)定方法：參考《土壤農(nóng)化分析（第3版）》植物常量元素的測(cè)定。

地上部氮素吸收量（N kg/hm2）=果實(shí)含氮量× 果實(shí)干重+葉含氮量×葉干重量+莖含氮量×莖干重量

氮肥利用率（%）（差減法）=（施氮處理地上部氮素吸收量-不施氮處理地上部氮素吸收量）/施氮量×100 。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010，部分圖用Origin 8.5作圖，方差分析和回歸分析用SPSS 13.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔬菜生育期水分輸入和水分滲漏量

蔬菜生長(zhǎng)期間歷次水分輸入（灌溉和降雨）及滲漏量見圖1，每次灌溉后都有滲漏發(fā)生，除N2LW處理外，各處理間淋溶體積差異不大。

圖1 淋溶液收集前水分輸入量（灌溉和降雨量）和淋溶液量

本試驗(yàn)地管理方式下，前季試驗(yàn)顯示，80 cm處淋溶液在灌溉或降雨3 d后基本穩(wěn)定，因此，本試驗(yàn)的淋溶液抽取選在灌溉或降雨后第3 d。2018年蔬菜全年生長(zhǎng)季總灌溉量和降雨量分別為847.5和96.3 mm，土壤80 cm深處淋溶液體積各處理平均值為629.3 mm。試驗(yàn)期間，淋溶液的體積占降雨和灌溉體積的66.7%，說明本供試土壤在該管理方式下水分滲漏嚴(yán)重。

2.2 蔬菜生育期淋溶液中的氮濃度

2.2.1 淋溶液中硝態(tài)氮濃度及其動(dòng)態(tài)

測(cè)定結(jié)果顯示，黃瓜生育期淋溶液中硝態(tài)氮濃度在8.0～54.4 mg/L之間（圖2）。整個(gè)黃瓜生育期內(nèi)濃度變化呈高-低-高變化趨勢(shì)，基肥后的淋溶液濃度較高。由于黃瓜期只追施了1次肥就遭災(zāi)拉秧，期間與茄子移栽的時(shí)間間隔較短，因此在茄子季基肥期初始淋溶液硝態(tài)氮濃度整體略高。茄子季由于有茄子生長(zhǎng)的吸收，且生育期較長(zhǎng)（4個(gè)月），生育期內(nèi)淋溶液中硝態(tài)氮濃度介于9.0～44.0 mg/L之間，在后期淋溶量低于黃瓜季。

黃瓜季基肥期各處理淋溶液中硝態(tài)氮峰值在37.8～47.1 mg/L之間，農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）和純化肥處理（N2F）硝態(tài)氮濃度明顯高于其它處理，分別為32.9和47.1 mg/L，純化肥處理的硝態(tài)氮淋洗更為明顯。在追肥期，農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）和純化肥處理（N2F）硝態(tài)氮濃度也依然顯著高于其它處理，淋溶液硝態(tài)氮濃度分別達(dá)到了52.7和54.4 mg/L。茄子季基肥期各處理硝態(tài)氮濃度峰值在28.0～32.8 mg/L之間，純化肥處理（N2F）硝態(tài)氮濃度最高達(dá)32.8 mg/L，是減氮20%（N2）和減氮50%（N1）處理硝態(tài)氮濃度的1.1、1.4倍；農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）硝態(tài)氮濃度最高達(dá)31.2 mg/L。在茄子季追肥期，淋溶液中硝態(tài)氮濃度變化隨每次追肥而變化。茄子季追肥期各處理硝態(tài)氮濃度峰值介于25.3～44.4 mg/L之間，阻控措施N2I、N2B、N2S、N2LW處理較農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）相比，硝態(tài)氮濃度分別降低23.9%、24.1%、20.2%和24.3%，均對(duì)減少茄子季硝態(tài)氮淋溶有一定阻控作用。

圖2 全年蔬菜生長(zhǎng)季淋溶液中 硝態(tài)氮濃度動(dòng)態(tài)

2.2.2 淋溶液中銨態(tài)氮及可溶性有機(jī)氮濃度及其 動(dòng)態(tài)

蔬菜全年生長(zhǎng)季，淋溶液中的銨態(tài)氮濃度在0.08～0.34 mg/L范圍內(nèi)（圖3），變化幅度不明顯，沒有明顯的季節(jié)特征。農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）黃瓜季和茄子季淋溶液銨態(tài)氮濃度平均值分別為0.21、0.27 mg/L。添加抑制劑處理（N2I）的銨態(tài)氮在黃瓜和茄子生育期內(nèi)平均濃度最高（0.26 mg/L），其余處理平均濃度在0.10～0.24 mg/L 之間。

本試驗(yàn)中淋溶液的可溶性有機(jī)氮（DON）濃度由總氮濃度減去硝態(tài)氮和銨態(tài)氮濃度得到。在整個(gè)黃瓜-茄子生育期內(nèi)，無肥處理（CK）淋溶液中DON濃度范圍在0.1～5.7 mg/L之間；其中，黃瓜基肥后的濃度略高，其余時(shí)期DON濃度都在10 mg/L以下。農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）淋溶液中DON平均濃度為5.4 mg/L，減氮20%（N2）和減氮50%（N1）分別使得淋溶液中DON濃度降低30.0%和47.0%。相比處理N2，純化肥處理（N2F）DON平均濃度降低了10.9%，添加抑制劑（N2I）、生物炭（N2B）、秸稈還田（N2S）處理中淋溶液中DON平均濃度分別提高了35.6%、25.6%、11.4%。

2.3 蔬菜生長(zhǎng)季氮淋溶量及其動(dòng)態(tài)

2.3.1 總氮淋溶量

圖3 全年蔬菜生長(zhǎng)季淋溶液銨態(tài)氮和 可溶性有機(jī)氮濃度動(dòng)態(tài)

以歷次施肥后的淋溶分段匯總獲得全年的氮淋溶量（圖4）。黃瓜季基肥期總氮淋失量高于茄子季基肥期總氮淋失量。黃瓜生長(zhǎng)季各處理的總氮淋失量為N 35.1～145.5 kg/hm2，茄子生長(zhǎng)季各處理的總氮淋失量為N 50.1～162.0 kg/hm2。這里以歷次施肥事件為單元，分2個(gè)時(shí)期進(jìn)行分析，其中基肥后到第1次追肥前一共灌溉了3次，且基肥后黃瓜植株還比較小，吸收養(yǎng)分能力弱，因此基肥后的總氮淋失量顯著高于第1次追肥后的淋失量。由于未完成整個(gè)黃瓜生育期試驗(yàn)，黃瓜基肥后各處理總氮淋溶量占生育期全部淋溶量的39.7%～49.2%；之后1次追肥后各處理總氮淋失量占整個(gè)生育期總氮淋溶量的11.8%。就黃瓜生育期總淋失量而言，農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）總氮淋失量達(dá)到N 145.5 kg/hm2， 是無肥處理（CK）總氮淋失量的4.2倍；減氮20%處理（N2）和減氮50%處理（N1）分別比農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）淋失量減少20.2%和46.6%。純化肥處理（N2F）由于基肥施用尿素，總氮淋失量增加，相比減氮20%處理（N2）提高了4.3%。添加聯(lián)合抑制劑處理（N2I）、施加生物炭處理（N2B）和秸稈表施處理（N2S）總氮淋溶量分別比減氮20%處理（N2）減少3.5%、10.0%、6.7%；減少灌溉20%配合減氮20%處理（N2LW）比常規(guī)灌溉處理（N2）總氮淋溶量減少38.0%。

圖4 蔬菜生長(zhǎng)期歷次施肥后總氮淋溶量

茄子季一共收集到了11次淋溶液（圖4），以歷次施肥事件為單元，分4個(gè)時(shí)期進(jìn)行分析。茄子季基肥后各處理總氮淋失量占生育期全部淋失量的52.7%～60.3%。追肥的3個(gè)時(shí)期總氮淋失量分別占茄子季總淋失量的29.6%、25.5%和27.9%（各處理平均值），其中茄子第1次追肥后的淋失量最高，其次為第3次追肥后、基肥后和第2次追肥后。就茄子季總氮淋失量而言，農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）總氮淋失量達(dá)到N 162.0 kg/hm2，是無肥處理總氮淋失量的3.2倍；減氮20%處理（N2）和減氮50%處理（N1）分別比農(nóng)民常規(guī)施肥處理（N3）的總氮淋失量低8.8%和27.1%。相比減氮20%處理（N2），純化肥處理（N2F）淋失量提高3.2%；添加聯(lián)合抑制劑處理（N2I）、施加生物炭處理（N2B）和秸稈還田處理（N2S）總氮淋溶量分別減少11.8%、10.7%和11.8%；減灌20%配合減氮20%處理（N2LW）總氮淋溶量減少29.6%。

2.3.2 不同形態(tài)氮素的淋溶量

在整個(gè)黃瓜-茄子季各處理氮素淋失量中，硝態(tài)氮是主要的氮淋失形式，占比達(dá)76.9%～88.1%，銨態(tài)氮占比0.56%～0.79%；可溶性有機(jī)氮占6.4%～11.21%。

在全年蔬菜季生長(zhǎng)期淋溶液中硝態(tài)氮濃度隨著施肥量的增加而增加。在蔬菜生長(zhǎng)季中，減氮20%和50%使淋溶液中硝態(tài)氮濃度分別降低12.2%和34.0%，深施覆土條件下，有機(jī)肥替代35%氮肥比純無機(jī)氮肥淋溶液中的硝態(tài)氮濃度降低了7.6%。不同措施在降低淋溶液中硝態(tài)氮濃度起到一定的作用。相比減氮20%處理（N2），添加聯(lián)合抑制劑處理（N2I）、施加生物炭處理（N2B）和秸稈還田處理（N2S）硝態(tài)氮淋溶量分別減少14.2%、15.8%和11.9%。銨態(tài)氮淋失量總體較少，銨態(tài)氮在黃瓜季和茄子季淋失量都不足N 1 kg/hm2，占總氮淋失量的1%以下。

在黃瓜整個(gè)生育期內(nèi)各處理DON淋失量在 N 5.9～30.0 kg/hm2之間，占黃瓜季總氮淋失量的12.6%～25.8%。在茄子整個(gè)生育期內(nèi)各處理DON淋失量在N 6～17.6 kg/hm2之間，占茄子季總氮淋失量的6.7%～13.5%。由于黃瓜季只施了基肥與1次追肥，有機(jī)肥占施肥量比重較大，黃瓜DON淋失量占總氮淋失量比例偏高。

2.4 不同施肥處理對(duì)蔬菜產(chǎn)量和吸氮量的影響

氮肥的施用量是影響蔬菜產(chǎn)量的主要因素，由于黃瓜季遭受雹災(zāi)、生育期短，所以各處理之間產(chǎn)量差異并不顯著。而在茄子季，相比無肥對(duì)照，不同施氮處理黃瓜和茄子產(chǎn)量顯著增加（P<0.05）（N1處理除外），產(chǎn)量增幅達(dá)44.8%～62.5%。常規(guī)施肥處理（N3）的茄子產(chǎn)量為67.69 t/hm2。相比常規(guī)施肥（N3），除了減氮50%處理（N1），減氮20%（N2）、施用純化肥（N2F）、減氮20%基礎(chǔ)上添加增效劑［抑制劑（N2I）、生物炭（N2B）、秸稈（N2S）］和減少灌溉（N2LW）對(duì)蔬菜產(chǎn)量均無顯著影響。

表2 蔬菜產(chǎn)量 （t/hm2）

表3數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)民常規(guī)施肥處理全年的氮肥利用率為12.4%；減氮20%各處理的氮肥利用率提高到14.0%以上，其中減氮20%加聯(lián)合抑制劑（N2I）和減氮20%加生物炭（N2B）處理的蔬菜吸氮量提高，氮肥利用率提高到18.0%以上。

表3 蔬菜全年施氮量、吸氮量和氮肥利用率

3 討論

3.1 氮肥用量對(duì)氮淋溶的影響

土壤氮素淋溶與降雨和灌溉成正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)降雨不足時(shí)，蒸發(fā)量大于降雨量，土壤中的硝態(tài)氮會(huì)隨土壤中上升的水分向上運(yùn)動(dòng)。但降雨足夠或者灌溉量大時(shí)，大量的水分下滲，土壤中的硝態(tài)氮也會(huì)隨之下滲［13］，所以農(nóng)田硝態(tài)氮的淋溶主要發(fā)生在降雨集中的月份。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在農(nóng)民常規(guī)施氮水平下（本年度全年施用氮肥N 890 kg/hm2，其中黃瓜季N 340 kg/hm2、茄子季N 550 kg/hm2），黃瓜季和茄子季淋溶液中全氮平均濃度分別為39.2和29.6 mg/L；在當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)的大水漫灌條件下，總氮淋溶量在2個(gè)生長(zhǎng)季分別達(dá)145和162 kg/hm2，占施氮量的42.8%和29.4%。Zhang等［6］對(duì)中國亞熱帶露地蔬菜氮淋失研究表明，在常規(guī)施氮量N 377 kg/hm2下，1季苦瓜氮淋溶量達(dá)N 139 kg/hm2，淋失量占施氮量13.1%（扣除無肥處理的背景淋失量），與本試驗(yàn)黃瓜季N淋溶量相當(dāng)，表明氮淋溶是本地區(qū)露地菜地肥料氮損失的一個(gè)主要途徑。

氮肥的施用量是影響氮素淋失的主要因素之一，研究結(jié)果表明隨著施肥量的增加，氮淋失量增加［6］，本試驗(yàn)結(jié)果表明總氮淋失量隨著施氮量增加呈線性增加，黃瓜季N3、N2、N1、CK 4個(gè)水平的施氮量與總氮淋失量呈極顯著線性關(guān)系 （y=0.251 2x+85.87，R2=0.999 3**），其中x為N 0～ 340 kg/hm2施氮量，y為本試驗(yàn)田間條件大水漫灌模式下的總氮淋溶量；茄子季也達(dá)到顯著線性關(guān)系。全年蔬菜生長(zhǎng)季中，在常規(guī)施氮量水平上減氮20%和50%，總氮淋失量分別減少12.8%和36.3%，氮淋溶阻控效果顯著。

3.2 不同阻控措施對(duì)氮淋溶的阻控效果

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在減氮20%基礎(chǔ)上添加聯(lián)合抑制劑處理（N2I）相比不添加抑制劑處理（N2）能分別減少硝態(tài)氮淋溶量14.2%和總氮淋溶量8.0%。Cui等［14］研究結(jié)果表明，施用雙氰胺能夠減少潮土36.2%的硝態(tài)氮淋溶量，高于本試驗(yàn)減少的硝態(tài)氮淋溶量。減少氮淋溶效果不同的主要原因可能與土壤質(zhì)地及施氮量水平不同有關(guān)，其粘粒含量達(dá)到30.5%，遠(yuǎn)高于本試驗(yàn)土壤粘粒含量的9.3%。

研究生物炭對(duì)氮淋失的大田試驗(yàn)較少，主要集中在室內(nèi)土柱試驗(yàn)，室內(nèi)試驗(yàn)實(shí)際應(yīng)用效果和大田會(huì)有差別。本試驗(yàn)選擇在露地進(jìn)行，結(jié)果表明：相比處理N2，添加生物炭減少8.3%的硝態(tài)氮淋失量。Sika等［15］通過土柱試驗(yàn)表明：在南非砂質(zhì)土中添加生物炭不僅大大減少了土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量而且減少了淋溶液中可交換性銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，本試驗(yàn)同土柱試驗(yàn)結(jié)論一致，說明施加生物炭對(duì)減少蔬菜地氮淋失有一定 效果。

有研究表明，秸稈還田與化肥配施處理的微生物量氮和礦質(zhì)態(tài)氮數(shù)量均高于僅施等量化肥的處理，說明秸稈還田促進(jìn)了土壤中氮素的轉(zhuǎn)化與固持［16］，本試驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，相比處理N2，秸稈還田處理（N2S）能減少硝態(tài)氮淋失11.8%。王偉等［17］的研究表明，在設(shè)施菜田中秸稈還田一年中減少了207 kg/hm2的硝態(tài)氮淋失量。Fan等［18］研究結(jié)果表明，秸稈還田對(duì)大棚蔬菜氮浸出的影響較小。而李宗新等［19］的研究表明秸稈還田處理的氮素淋失比對(duì)照處理高了6%～13%。與秸稈還田或秸稈覆蓋減少氮浸出的研究結(jié)果并不一致，這可能與試驗(yàn)地土壤酸堿性有關(guān)，本試驗(yàn)地為堿性土，粘粒含量高，孔隙度小，相比酸性土水分向下移動(dòng)能力弱，氮素淋失量較小。

施用有機(jī)肥可以促進(jìn)氮素在土壤中的保存，主要通過增加微生物活性來幫助土壤保持氮素［20］。在本試驗(yàn)中，有機(jī)無機(jī)肥配施處理（N2）相比于純化肥處理（N2F）減少了總氮淋溶量的3.7%。廉曉娟等［21］研究表明，相比單純使用化肥，有機(jī)肥替代無機(jī)肥占比40%時(shí)硝態(tài)氮淋失量降低了21.98%，李曉蘭等［22］的研究結(jié)果表明，在等氮條件下30%和50%的有機(jī)肥替代分別可減少13.8%和25.4%的硝態(tài)氮淋失量。較低的淋溶可能是由于基肥施用的有機(jī)肥和化肥都是在壟上開溝深施覆土，從而降低了尿素的硝化作用，在壟上而不是進(jìn)行灌溉的壟溝里施肥，可能會(huì)掩蓋有機(jī)肥減少氮淋失的 效果。

水分運(yùn)移在硝態(tài)氮淋失過程中發(fā)揮著載體的重要作用，降雨量和灌溉量越大，淋溶液中硝態(tài)氮的含量越大，硝態(tài)氮的淋失越明顯［23］。本試驗(yàn)在減氮20%基礎(chǔ)上減少灌溉20%能減少整個(gè)黃瓜-茄子生育期33.4%的氮素淋溶量。張弘弢［24］在研究中把灌溉量降為農(nóng)民傳統(tǒng)灌溉量的20%，試驗(yàn)結(jié)果表明，硝態(tài)氮的淋失量卻比傳統(tǒng)施氮處理降低了40.7%。淋溶量相對(duì)較低可能是因?yàn)閯傞_始連續(xù)的陰雨天氣導(dǎo)致剛施入的氮素隨滲流水一起淋失。

4 結(jié)論

與農(nóng)民常規(guī)施肥處理相比，減氮20%處理對(duì)蔬菜產(chǎn)量沒有負(fù)面影響。在當(dāng)?shù)卮笏蠓史N植模式下，氮肥利用率為12.4%。減氮配合添加雙抑制劑、生物炭及秸稈還田，可使氮肥利用率提高到16.6%～29.9%，且淋溶量顯著降低。

華北典型1年2作露地菜地，農(nóng)民常規(guī)施氮水平下（本年度全年施用氮肥N 890 kg/hm2，其中 黃 瓜 季N 340 kg/hm2、茄 子 季N 550 kg/hm2）80 cm土壤處淋溶液中總氮年淋溶量為N 307.5 kg/hm2，占施氮量的24.9%。總氮淋溶量中，硝態(tài)氮占76.9%～88.1%、銨態(tài)氮占0.56%～0.79%、可溶性有機(jī)氮占6.4%～11.21%。

減氮20%和50%使氮素總淋溶量分別減少12.8%和36.3%；有機(jī)肥代替35%的化肥氮比純化學(xué)氮肥可降低總氮淋溶量3.7%。在減氮20%基礎(chǔ)上添加氮肥增效劑（脲酶抑制劑和硝化抑制劑、生物炭、秸稈還田）能夠減少總氮淋溶量8.0%～10.4%。

減氮20%結(jié)合減少灌溉量20%，能夠減少總氮淋溶量33.4%。

綜上所述，減氮配合施用氮肥增效劑可明顯降低露地菜地總氮淋溶水平，減氮結(jié)合脲酶抑制劑和硝化抑制劑是成本較低的氮淋溶減控推薦 措施。