獼猴桃園氮素投入特點(diǎn)及硝態(tài)氮累積和遷移特性研究

高晶波，路永莉，陳竹君，周建斌*（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100；2.農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100）

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獼猴桃園氮素投入特點(diǎn)及硝態(tài)氮累積和遷移特性研究

高晶波1，2，路永莉1，2，陳竹君1，2，周建斌1，2*
（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100；2.農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100）

摘要：為指導(dǎo)果園科學(xué)施肥及合理評(píng)價(jià)施肥對(duì)環(huán)境的影響，2014年對(duì)該區(qū)域的陜西省周至縣俞家河小流域氮素投入狀況進(jìn)行了調(diào)查，并采集獼猴桃園土壤樣品進(jìn)行測(cè)定，評(píng)價(jià)了獼猴桃園土壤硝態(tài)氮（NO-3-N）累積及降雨對(duì)坡地獼猴桃園NO-3-N遷移特性的影響。結(jié)果表明：該區(qū)域獼猴桃園氮素投入量過高，盈余量高達(dá)1195 kg·hm-2，0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量高達(dá)827 kg·hm-2,且52.1%的NO-3-N累積在100～200 cm土層；對(duì)于坡地獼猴桃園，坡下部0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量明顯高于坡上部，在經(jīng)過一個(gè)雨季后，0～200 cm土壤剖面NO-3-N發(fā)生明顯的向深層土壤淋溶現(xiàn)象且坡下部與坡上部0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量差異增大。俞家河小流域獼猴桃園大量氮素盈余，造成土壤NO-3-N過分累積，在集中降雨條件下，NO-3-N出現(xiàn)明顯的向深層土壤淋溶且可能存在順坡向下遷移的趨勢(shì)，不僅造成氮肥的損失，而且對(duì)地表及地下水環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。

關(guān)鍵詞：秦嶺北麓；獼猴桃園；硝態(tài)氮累積；雨季；硝態(tài)氮遷移

高晶波，路永莉，陳竹君,等.獼猴桃園氮素投入特點(diǎn)及硝態(tài)氮累積和遷移特性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 35（2）：322-328.

自上世紀(jì)80年代以來，我國(guó)果樹種植發(fā)展迅猛，種植面積從178.3萬(wàn)hm2增加到1 237.1萬(wàn)hm2，增加了近6倍（國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2014）。隨著果樹種植面積的增加，果園氮肥投入量也在不斷攀升，過量施氮問題日益凸顯。盧樹昌等[2]對(duì)河北省果園調(diào)查發(fā)現(xiàn)，果園氮素投入水平總體較高，其平均投入量為619 kg·hm-2；巨曉棠等[3]對(duì)山東省惠民縣果園氮素投入狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其果園氮素平均投入量為842 kg·hm-2；趙佐平等[4]研究發(fā)現(xiàn)，陜西省果園主要分布區(qū)氮素投入量高達(dá)1066 kg·hm-2。

過量的氮肥投入造成果園土壤NO-3-N大量累積。劉宏斌等[5]2004年對(duì)北京市254個(gè)深層土壤剖面NO-3-N累積研究發(fā)現(xiàn)，果園土壤平均高達(dá)1148 kg· hm-2；劉小勇等[6]對(duì)甘肅隴東地區(qū)不同樹齡蘋果園土壤礦質(zhì)態(tài)氮的分布和積累特性研究發(fā)現(xiàn)，22年生果園0～120 cm土層NO-3-N累積量高達(dá)2602 kg·hm-2；樊軍等[7]對(duì)陜西省長(zhǎng)武縣果園土壤NO-3-N累積研究表明，土壤0～200 cm剖面NO-3-N累積量高達(dá)1940 kg·hm-2。在水分利用不當(dāng)?shù)那闆r下，土壤NO-3-N過量累積極易向下淋溶進(jìn)而污染地下水[8-9]。巨曉棠等[3]對(duì)山東省惠民縣保護(hù)地淺水井取樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，NO-3-N含量超標(biāo)率高達(dá)99%；茹淑華等[10]于2006—2012年對(duì)河北省11個(gè)地市地下水連續(xù)取樣監(jiān)測(cè)表明，河北省地下水NO-3-N含量呈逐年明顯增加的趨勢(shì)，其NO-3-N含量超標(biāo)率為22%?？梢娗叭藢?duì)NO-3-N的淋溶損失已開展了不少研究，但大都集中在小田塊尺度，且多以平地為主要研究對(duì)象，對(duì)小流域尺度尤其是流域內(nèi)坡地果園系統(tǒng)氮素養(yǎng)分盈余狀況及其雨季前后NO-3-N累積及遷移特性研究相對(duì)較少。

陜西省是我國(guó)獼猴桃主要產(chǎn)區(qū)之一，截至2014年底，全省獼猴桃種植面積為62 000 hm2，產(chǎn)量達(dá)120.59萬(wàn)t，面積和產(chǎn)量占全國(guó)的60%以上；陜西獼猴桃生產(chǎn)主要集中在秦嶺北麓地區(qū)[11-12]。該區(qū)域土壤多發(fā)育于山前洪積扇，耕地坡度大，加之獼猴桃果園養(yǎng)分投入尤其是氮肥的投入量過高，灌溉量大，屬NO-3-N淋溶的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，而關(guān)于該區(qū)域獼猴桃園NO-3-N累積的研究尚鮮見報(bào)道。因此，本研究選擇位于秦嶺北麓周至縣竹峪鎮(zhèn)獼猴桃密集種植區(qū)的俞家河小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，研究了獼猴桃栽培下土壤氮素盈余及土壤NO-3-N累積狀況，以及降雨對(duì)獼猴桃園土壤硝態(tài)氮淋溶的影響，旨在評(píng)價(jià)該區(qū)域獼猴桃園土壤硝態(tài)氮累積及淋溶風(fēng)險(xiǎn)，為有效控制農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)域?yàn)殛兾魇≈苤量h西南塬區(qū)的俞家河小流域（107。39'～108。37'E，33。42'～34。14'N），流域面積為412.37 hm2，海拔482～680 m，南依秦嶺，北瀕渭水，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫13.2℃，年平均降水651 mm，集中在每年7—9月，無(wú)霜期225 d，年均光照時(shí)數(shù)2 154.7 h，流域地貌為典型“V”形溝谷地貌，土壤多發(fā)于山前洪積扇，耕地以坡地為主，其種植作物主要為獼猴桃，獼猴桃園85%分布在2～15。的坡地上，主要土壤類型為埋婁土中的立茬土，質(zhì)地較為黏重，物理性質(zhì)不良。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1獼猴桃園氮素投入與攜出狀況研究

2014年在該流域隨機(jī)選取78個(gè)獼猴桃園，調(diào)查果園氮素投入狀況及果實(shí)產(chǎn)量，并在整個(gè)流域范圍內(nèi)選取46個(gè)有一定代表性的成齡獼猴桃園，采用土鉆采集土壤剖面樣品（0～200 cm，每20 cm為一層），同一果園選擇3個(gè)點(diǎn)，相同土層混合組成混合土樣；測(cè)定土壤NO-3-N含量，研究獼猴桃園NO-3-N累積狀況。同時(shí)，隨機(jī)選取46個(gè)果園中10個(gè)獼猴桃園并在果實(shí)收獲期和收獲后分別采集果實(shí)樣品與修剪枝條樣品，以評(píng)價(jià)獼猴桃園氮素投入與攜出狀況。

1.2.2獼猴桃園NO-3-N淋溶特性研究

沿俞家河兩岸，隨機(jī)選取6個(gè)具有一定坡度（3?！?。）的獼猴桃園，將每一果園上部定義為“坡上部”，下部定義為“坡下部”，坡面平均長(zhǎng)度為57 m。于2014 年5月和10月分別在各果園的坡上部和坡下部采用土鉆采集土壤樣品（0～200 cm，每20 cm為一層），同一果園同一坡度沿等高線采集3點(diǎn)作為3次重復(fù)，每點(diǎn)為3鉆相同土層混合樣，測(cè)定土壤NO-3-N含量，探究雨季前后坡地獼猴桃園土壤NO-3-N空間分布及遷移特性。

1.3樣品采集與測(cè)定

土壤樣品采集與測(cè)定：土壤樣品采集深度均為200 cm，每20 cm為一個(gè)土層分層采樣。每層土樣經(jīng)充分混合后，取100 g左右裝入塑料袋標(biāo)記密封，置于冷藏箱內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室立即浸提，測(cè)定土壤NO-3-N含量。1 mol·L-1KCl浸提（水土比10：1），全自動(dòng)流動(dòng)分析儀（AA3，Bran and Luebbe，Germany）法測(cè)定NO-3-N含量[13]。

植物樣品采集與測(cè)定：在果實(shí)收獲期，每個(gè)獼猴桃園采集果實(shí)樣品20個(gè)以上組成混合樣。同時(shí)，在果實(shí)收獲后稱量修剪枝條總量并采集枝條樣品帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。測(cè)定養(yǎng)分含量前應(yīng)先將果實(shí)切片，枝條剪碎，烘干至恒重，計(jì)算含水量，然后粉碎過0.25 mm篩以備測(cè)定，采用H2SO4-H2O2消煮，采用AA3型全自動(dòng)流動(dòng)分析儀測(cè)定果實(shí)N含量。

1.4參數(shù)選擇及計(jì)算方法

氮素平衡：氮素表觀平衡=輸入項(xiàng)（化肥氮+有機(jī)肥氮+沉降氮）-輸出項(xiàng)（收獲攜走氮+樹體貯存氮）

輸入項(xiàng)：化肥氮依據(jù)調(diào)查農(nóng)戶施肥包裝袋上標(biāo)識(shí)的養(yǎng)分含量計(jì)算；有機(jī)肥依據(jù)調(diào)查的實(shí)際值，根據(jù)《中國(guó)有機(jī)肥養(yǎng)分志》提供的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算[14]；沉降氮參考梁婷等[15]對(duì)陜西省5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)連續(xù)一年觀測(cè)所得結(jié)果。

輸出項(xiàng)：調(diào)查區(qū)果實(shí)產(chǎn)量、面積按照農(nóng)戶實(shí)際調(diào)查值計(jì)算，果實(shí)及枝條養(yǎng)分含量按照實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果計(jì)算，樹體貯存氮參考王建等[16]對(duì)陜西省周至縣10年生獼猴桃樹體各器官年周期氮素累積量數(shù)據(jù)。本區(qū)域獼猴桃園農(nóng)戶未將脫落葉片移出果園，而是將其翻壓入土，養(yǎng)分歸還于土壤，因此葉片氮素養(yǎng)分?jǐn)y出量并未計(jì)入輸出項(xiàng)之中。

降雨數(shù)據(jù)：由本研究所布設(shè)的雨量計(jì)及當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供。該區(qū)域1990—2014年年降雨量數(shù)據(jù)顯示，其平均降雨量為651 mm，5—10月總降雨量為544 mm；2014年年降雨量為711 mm，5—10月總降雨量為515 mm。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用SAS 8.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（LSD法），采用SigmaPlot 12.0軟件作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1獼猴桃園氮素養(yǎng)分投入現(xiàn)狀

由圖1可以看出，研究區(qū)域獼猴桃園化肥氮投入量差異較大，但普遍偏高；調(diào)查的78個(gè)成齡獼猴桃園化肥氮投入量變幅為189～2541 kg·hm-2，平均高達(dá)1047 kg·hm-2，有機(jī)肥氮投入量為246 kg·hm-2，表明該研究區(qū)域氮素投入仍以化肥氮為主。

圖1　 2014年俞家河小流域獼猴桃園氮素投入量Figure 1 Nitrogen inputs from mineral fertilizer and manure in Yujiahe catchment in 2014

根據(jù)路永莉等[17]2012、2013年對(duì)該區(qū)域獼猴桃園化肥氮投入量及獼猴桃產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查所得結(jié)果，當(dāng)?shù)孬J猴桃園適宜化肥氮投入量375～500 kg·hm-2；依據(jù)養(yǎng)分投入量的分級(jí)方法和原則[18]，將小于合理用量的50%定義為“過低”，大于合理用量的50%為“過高”，“合理”與“過低”之間為“偏低”，“合理”與“過高”之間為“偏高”這一分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由此得出，該區(qū)域在2014年化肥氮投入量合理比例僅占6.4%，投入偏低比例為11.5%，投入超過適宜水平的比例占82.1%，其中投入過高比例占67.9%（表1）。這說明該區(qū)域化肥氮投入過量現(xiàn)象較嚴(yán)重。

表1　俞家河小流域獼猴桃園化肥氮投入分級(jí)Table 1 Grades of N inputs from chemical fertilizer in Yujiahe catchment

2.2獼猴桃園氮素養(yǎng)分表觀平衡

由表2可以看出，獼猴桃園系統(tǒng)每年的氮素投入量為1322 kg·hm-2，而化肥氮成為氮素投入的主要形式。對(duì)于獼猴桃園而言，每年由果實(shí)收獲、枝條修剪及樹體貯存所攜出的氮素分別為62、28、37 kg·hm-2，三者總攜出量為127 kg·hm-2，僅為氮素養(yǎng)分投入量的9.6%，遠(yuǎn)低于氮素養(yǎng)分投入量，氮素表觀盈余量高達(dá)1195 kg·hm-2。

2.3獼猴桃園土壤剖面NO-3-N含量及累積量

由圖2可以看出，在0～80 cm土層，隨著土層的加深，NO-3-N含量增加，在80 cm土層出現(xiàn)最大值（36.3 mg·kg-1）；80 cm以下隨土層的加深，NO-3-N含量降低，在170～200 cm土層NO3--N含量出現(xiàn)最低（29.2 mg·kg-1），但仍高于表層土壤NO3--N含量。這說明獼猴桃園土壤NO3--N出現(xiàn)明顯的向土壤深層淋溶現(xiàn)象。

表2　獼猴桃園氮素平衡狀況（kg·hm-2·a-1）Table 2 Average annual nitrogen balance in kiwifruit orchards（kg·hm-2·a-1）

圖2　獼猴桃園0～200 cm土壤剖面NO3--N含量變化（n=46）Figure 2 Changes of NO3--N content in 0～200 cm soil profile of kiwifruit orchards（n=46）

該區(qū)域獼猴桃園土壤NO-3-N累積現(xiàn)象突出（圖3）。在0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量平均高達(dá)827 kg·hm-2，其中0～100cm土層NO-3-N累積量為396 kg·hm-2，占0～200 cm土層NO-3-N累積量的47.9%；而100～200 cm土層NO-3-N累積量為431 kg· hm-2，占0～200 cm土層NO-3-N累積量的52.1%。

2.4雨季前后獼猴桃園不同坡位土壤剖面NO-3-N含量及累積量變化

圖3　獼猴桃園0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量變化（n=46）Figure 3 Changes of NO-3-N accumulation in 0～200 cm soil profile of kiwifruit orchards（n=46）

圖4　雨季前后同一坡位0～200 cm土壤剖面NO-3-N含量變化Figure 4 Changes of NO-3-N content in 0～200 cm soil profile at different slope positions before and after a rainy season（Mean±SE）

由圖4可以看出，在雨季之前，坡上部與坡下部土壤剖面NO-3-N含量均出現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，其NO-3-N最大含量主要分布于60～120 cm土層，分別為45.7、60.8 mg·kg-1。經(jīng)過一季降雨之后，坡上部與坡下部土壤剖面NO-3-N含量出現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，且NO-3-N最大含量分布于160 cm以下土層，分別為70.4、118.7 mg·kg-1。這說明，經(jīng)過一季降雨，NO-3-N出現(xiàn)明顯向深層土壤淋溶現(xiàn)象，其遷移距離超過60 cm。對(duì)比雨季前后可知，坡下部各土層NO-3-N含量均明顯高于坡上部各土層NO-3-N含量，且雨季后，隨著土層深度的增加，坡上部與坡下部各土層NO-3-N含量差異逐漸增大。

由圖5可以看出，較雨季前相比，雨季后坡上部與坡下部0～100 cm土層NO-3-N累積量均明顯降低，差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。雨季前，坡上部0～100 cm 與100～200 cm土層NO-3-N累積量分別為485 kg· hm-2和490 kg·hm-2，占0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量的49.7%和50.3%；雨季后，二者的比例分別為15.9%和84.1%。在雨季前后，坡下部土壤NO-3-N的累積量也呈現(xiàn)相似的規(guī)律，且雨季后，坡上部與坡下部100～200 cm土層NO-3-N累積量分別增加214、591 kg·hm-2，說明經(jīng)過一季降雨之后0～100 cm土壤NO-3-N出現(xiàn)了明顯向下淋溶的現(xiàn)象。對(duì)于坡上部與坡下部而言，無(wú)論雨季前還是雨季后，坡下部0～200 cm土層NO-3-N累積量均高于坡上部，且雨季之后兩者之間的差異增大，坡上部雨季后0～200 cm土層NO-3-N與雨季前相比有所降低，降幅為14.1%，而坡下部雨季后0～200 cm土層NO-3-N累積量與雨季前相比有所增加，增幅為13.1%，說明降雨引起NO-3-N向深層土壤淋溶及可能向地勢(shì)低的部位移動(dòng)。

圖5　雨季前后同一坡位0～200 cm土層NO-3-N累積量變化Figure 5 Change of NO-3-N accumulation in 0～200 cm soil profile at different slope positions before and after rainy season（Mean±SE）

3　討論

3.1研究區(qū)獼猴桃園氮素施用狀況分析

研究小流域獼猴桃園肥料氮平均投入量為推薦施用量的2倍以上[16，19-21]，投入過量的所占比例高達(dá)82.1%（表1），說明當(dāng)?shù)孬J猴桃生產(chǎn)中過量施用氮肥問題較為嚴(yán)重。獼猴桃園0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量高達(dá)827 kg·hm-2，顯著高于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤，進(jìn)一步印證了獼猴桃園過量施用氮肥問題[22-23]。土壤0～200 cm剖面累積的NO-3-N，有52.1%位于100～200 cm土層（圖3），而獼猴桃的根系主要集中在0～60 cm土層，占根總量的90.6%～92.0%[24-25]。如果以100 cm作為評(píng)價(jià)NO-3-N淋失的界限，那么在獼猴桃園0～200 cm土壤剖面內(nèi)將有超過50%的NO-3-N因無(wú)法被獼猴桃根系吸收利用而被淋溶到更深層土壤，不僅造成養(yǎng)分的大量損失，而且對(duì)地下水環(huán)境構(gòu)成了潛在的威脅[26]。因此，研究區(qū)域過量施用氮肥引起的硝態(tài)氮的淋溶損失風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注。

同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域尚有少量獼猴桃園（占研究果園的11.5%）存在化肥氮投入不足的問題。因此，有必要針對(duì)不同果園開展測(cè)土施肥的研究工作，指導(dǎo)果農(nóng)針對(duì)性的施肥。

3.2降雨對(duì)坡地獼猴桃園土壤硝態(tài)氮遷移特性的影響

已有的關(guān)于果園硝態(tài)氮淋溶的研究多集中在其在土壤剖面的垂直遷移方面，對(duì)坡地果園硝態(tài)氮隨坡向遷移的研究相對(duì)較少。本研究監(jiān)測(cè)了研究小流域6個(gè)成齡獼猴桃園雨季前后坡上部與坡下部0～200 cm土壤剖面NO-3-N的分布，發(fā)現(xiàn)與雨季前相比，雨季后坡上部0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量明顯減少，而坡下部0～200 cm土壤剖面NO-3-N累積量增加（圖5），說明經(jīng)過一個(gè)雨季可能引起土壤NO-3-N由坡上向坡下遷移。水分是土壤養(yǎng)分流失的主要驅(qū)動(dòng)力之一[27]，對(duì)黃土高原中部不同相對(duì)高度及不同坡位土壤水分變化的研究表明[28-29]：相對(duì)高度與土壤含水量呈負(fù)相關(guān)，即隨著相對(duì)高度的增加，土壤含水量呈降低趨勢(shì)，同一坡面自坡底到坡頂土壤水分也有類似的變化趨勢(shì)。由于研究地區(qū)獼猴桃園多建在坡地，因此，雨季后坡下土壤剖面硝態(tài)氮累積量的增加與水分的移動(dòng)有關(guān)。為防止硝態(tài)氮的淋溶損失，應(yīng)采取秸稈覆蓋、修攔蓄梁等方式保蓄水分。

硝態(tài)氮由坡上向坡下遷移的機(jī)理包括地表徑流及壤中流[28]。本研究尚難以準(zhǔn)確區(qū)分二者對(duì)硝態(tài)氮遷移的貢獻(xiàn)，但我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，該區(qū)域獼猴桃園由于坡度較緩（3?！?。），加之獼猴桃樹冠較大，郁閉度高，土壤表面粗糙，在降雨過程中未明顯觀察到地表徑流產(chǎn)生。紫色土坡耕地累積的硝酸鹽的移動(dòng)表明[30]，壤中流遷移是硝酸鹽淋失的主要機(jī)制。據(jù)劉全等[31]對(duì)3場(chǎng)自然降雨過程中壤中流所攜帶NO-3-N流失研究表明，由壤中流攜帶的NO-3-N流失量占徑流小區(qū)硝態(tài)氮總流失量的87.8%～99.0%，表明壤中流是坡耕地NO-3-N流失的主要方式。因此，壤中流也可能是本試驗(yàn)條件下土壤NO-3-N由坡上向坡下遷移的主要機(jī)理。

4　結(jié)論

（1）秦嶺北麓俞家河小流域獼猴桃園化肥氮投入過量問題較為嚴(yán)重；（2）過高的養(yǎng)分投入及過低的養(yǎng)分?jǐn)y出，造成大量氮素盈余于獼猴桃園土壤中，致使獼猴桃園土壤NO-3-N大量累積，0～200 cm NO-3-N累積量高達(dá)827 kg·hm-2，且超過50%的NO-3-N已達(dá)到作物難以利用的深度；（3）經(jīng)過一個(gè)雨季后獼猴桃園下層土壤及坡下土壤剖面NO-3-N累積量增加，說明NO-3-N垂直及徑向淋溶明顯，其對(duì)地表及地下水環(huán)境的潛在威脅值得關(guān)注。

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Nitrogen inputs and nitrate accumulation and movement in soil of kiwifruit orchards

GAO Jing-bo1,2, LU Yong-li1,2, CHEN Zhu-jun1,2, ZHOU Jian-bin1,2*
（1.College of Natural Resource and Environment, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2.Key Laboratory of Plant Nutrition and the Agri-environment in Northwest China, Ministry of Agriculture, Yangling 712100, China）

Abstract：The northern slope region of the Qinling Mountains is the main growing area of kiwifruit in Shaanxi Province. However, inadequate application of nitrogen（N）in kiwifruit orchard is very common. Therefore, studying N plant utilization and movement in soil is of great significance for achieving balanced fertilization and evaluating the effect of N fertilization on the environment in this region. A survey was conducted in Yujiahe catchment in 2014 to assess the status of N inputs. Soil profile samples in 0～200 cm depth from mature kiwifruit orchards were collected to examine the accumulation and movement of NO-3-N in the soil profiles of sloping kiwifruit orchard. Excessive applications of N were very severe in the catchment. The surplus of N applied was high up to 1195 kg·hm-2with residual NO-3-N being 827 kg· hm-2in the 0～200 cm soil profile, of which 52% of N was accumulated in 100～200 cm soil profile. The accumulation of NO3-N in the 0～200 cm soil profile was dependent on the locations within an orchard：more NO3-N was accumulated in the lower part than in the upper one of a slope. After a rainy season, NO3-N was leached to deeper part of the soil profile. It is concluded that excessive additions of N to kiwifruit orchard in Yujiahe catchment results in high accumulation of NO-3-N in the soil. The NO3-N leaching in soil profiles during the rainy season is also severe. Nitrate leaching not only wastes N fertilizer resource, but also increases potential risk to the quality of both surface and groundwater.

Keywords：northern slope region of Qinling Mountains; kiwifruit orchard; NO-3-N accumulation; rainy season; NO-3-N movement

*通信作者：周建斌E-mail：jbzhou@nwsuaf.edu.cn

作者簡(jiǎn)介：高晶波（1989—），男，山東煙臺(tái)人，在讀碩士，主要從事果園水肥一體化技術(shù)及農(nóng)業(yè)面源污染防控方面的研究。E-mail：jingbogao0927@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目課題（2012BAD15B04）；高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃（B12007）資助項(xiàng)目

收稿日期：2015-08-28

中圖分類號(hào)：S153.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-2043（2016）02-0322-07

doi:10.11654/jaes.2016.02.016