喀斯特农田土壤可溶性有机氮赋存特征及迁移机制

The organic nitrogen of farmland soil is one of the most important nutrients for plant and microbes growth. Recent studies show that the organic nitrogen especialy the soluble organic nitrogen is a main nitrogen form which can remove to the water body and also cause eutrophication of water. China is the world's largest country in karst area. karst environment is an unique geological environment system in the natural geography environment and its ecological environment is fragile. The existing characteristics and transfer mechanisms for the soluble organic nitrogen of fnd soil in karst area will researched in this project by the methods of field observation, routine analysis, rainfall simulation experiment and isotope analysis in laboratory and these can help us to understand the process of soluble organic nitrogen loss from farmland soil in karst area. Some scientific problems such as existing characteristics of the soluble organic nitrogen in different types soil and its relationship with other form of nitrogen, form of the soluble nitrogen in farmland water and inflow of reservoir, transfer mechanism of the soluble organic nitrogen from different types soil, different fertilizing methods, different planting patterns, different management systems, different rainfall intensity and its effect factors will be discussed. The research results will give insight into geochemical behavior and environmental effect for the organic nitrogen of farmland soil and provide basic data for the prevention and control of eutrophication and the use and management of fertilizer in karst area.

农田土壤有机氮是促进植物和微生物生长的重要营养元素。但近年研究表明有机来源的氮尤其是可溶性有机氮是氮向水体迁移的重要形态，会造成养分的流失及对环境带来影响。我国是世界上喀斯特面积分布最大的国家，喀斯特地区环境脆弱，具有其特殊性。对喀斯特农田土壤可溶性有机氮的赋存特征和迁移机制进行研究有助于了解喀斯特农田土壤有机氮的流失过程。本项目拟采用野外监测、室内常规分析与模拟及同位素分析的手段对喀斯特农田土壤可溶性有机氮的赋存特征和迁移机制进行研究，探讨可溶性有机氮在各类土壤中的赋存特征及其与其它形态氮的关系；农田水、入库水体中氮的赋存形态；不同土壤类型、施肥方式、种植模式、管理制度、降雨强度条件下可溶性有机氮的迁移机制及影响因素；土壤和水体中可溶性氮的来源等科学问题，为深入了解喀斯特农田土壤有机氮的地球化学行为及其环境效应，为水体富营养化的防治以及肥料的使用与管理提供基础数据。

农田土壤有机氮是促进植物和微生物生长的重要营养元素。但近年研究表明有机来源的氮尤其是可溶性有机氮是氮向水体迁移的重要形态，会造成养分的流失及对环境带来影响。我国是世界上喀斯特面积分布最大的国家，喀斯特地区环境脆弱，具有其特殊性。对喀斯特农田土壤可溶性有机氮的赋存特征和迁移机制进行研究有助于了解喀斯特农田土壤有机氮的流失过程。本项目对喀斯特地区不同类型农田、不同种植模式等农田土壤、农田水、入库河流水体可溶性有机氮的赋存特征以及肥料氮素流失模拟等进行研究。结果表明：农田土壤可溶性氮形态以SON为主，SON占TSN的比例可达到85.5%。不同类型的农田土壤中，现代农业种植区土壤的SON含量比传统农业种植区土壤的高。不同种植模式土壤的NH4+-N、NO3--N、SIN含量差异明显，分别相差达19、391、25倍。不同种植模式土壤中SON含量差异可达7倍，说明种植模式对土壤可溶性有机氮有着明显的影响。不同种植模式农田表层土壤可溶性氮组成以SON和NH4+-N为主，各形态氮含量随着土层深度的增加而减少，但SON是土壤剖面各土层中的主要组分。不同入库河流水体中氮含量存在明显差异，受城市人类活动影响大的河流氮含量高。受城市人类活动影响大的河流水体中氮以无机氮为主，受人类活动影响小的以有机氮为主。因此，需要重视可溶性有机氮的迁移及带来的影响。不同肥料的流失模拟表明，化肥相对于有机肥其氮素流失量比较高，流失的形态以硝态氮为主。研究对于揭示农田土壤可溶性有机氮的赋存形态和迁移，为农业氮素流失的控制等方面都具有重要的理论和现实意义。依托该项目到目前在核心期刊上发表学术论文10篇，获得授权专利3项，软件著作权2件，培养研究生4名，提升职称1人。此外，项目被遴选为贵州省首批100个高校服务农村产业革命科研项目。