我国设施菜地表观氮平衡分析及其空间分布特征

为定量评估区域设施菜地土壤氮素的输入输出平衡状况,探明土壤中氮素的基本去向和氮素潜在污染,从CNKI中文数据库和Web of Science等英文数据库中检索筛选出针对设施菜地氮循环研究的可用数据648组,对我国设施菜地表观氮素平衡进行了分析,并根据《全国设施蔬菜重点区域发展规划（2015—2020年）》中的蔬菜分区,探索了不同区域的氮平衡分布特征。结果表明,我国设施菜地每一生长季总体上表观氮平衡为正值,盈余量为49～1154 kg N·hm-2,均值为324 kg N·hm-2,氮肥利用率平均为18.6%。从氮素的输入途径来看,每季氮素总投入约为863 kg N·hm-2,以化肥和有机肥投入为主,分别为471、306 kg N·hm-2,灌溉水带入的氮也不容忽视,达到86 kg N·hm-2。从氮素的支出途径来看,每季氮素总支出为539 kg N·hm-2,其中除了作物生长从土壤中吸取大量的氮素(230 kg N·hm-2)外,以淋溶、硝化反硝化和氨挥发等形式损失的氮达到309 kg N·hm-2,占输出量的57.4%,超过了作物吸收带走的氮（42.6%）。每季区域氮平衡差异显著,其中,黄淮海与环渤海暖温区氮素盈余最高,达到441 kg N·hm-2,其较高氮投入和较低的作物吸收是造成农田土壤氮素大量盈余的主要原因,同时也存在较高的氮素损失,通过淋溶流失的氮达到186 kg N·hm-2。总体上,当前我国设施菜地整体表观氮平衡为正盈余,主要由于化肥和有机肥投入量大,但同时存在较高的氮素损失风险。降低氮素投入水平和提高作物的吸收利用率是有效的氮优化管理途径,尤其是在黄淮海与环渤海暖温区,应减少氮素投入,重点关注氮素淋溶损失。