近日，西北农林科技大学资环学院周建斌教授团队在黄土高原苹果种植对县域尺度氮素盈余及去向研究方面取得新进展。研究以“Nitrate accumulation in the soil profile is the main fate of surplus nitrogen after land-use change from cereal cultivation to apple orchards on the Loess Plateau”为题在《Agriculture, Ecosystems and Environment》在线发表。博士生朱学强为论文第一作者，周建斌教授为文章通讯作者。
该团队以黄土高原苹果主产县-陕西省洛川县为研究对象，基于氮素收支平衡（氮素盈余=“氮素投入—作物收获携出氮素）与县域范围土壤剖面硝态氮累积测定相结合方法，估算了1990至2017年间洛川县粮田转变为果园后县域尺度农田氮素盈余变化及其去向。结果发现，随着粮田转变为苹果园，全县农田氮素投入量和盈余量由1990年的161” kg N/ha和58 kg N/ha分别增加到2017年的543 kg N/ha和477 kg N/ha，氮素利用效率（作物收获携出氮素/氮素投入）从64%降到12%。由于深层干土层的阻碍效应，硝态氮主要累积在0–540 cm土层；全县农田0–2 m和0–6 m土层平均硝态氮累积量分别为2635 kg N/ha 和 5611 kg N/ha。28年来全县农田氮素总投入量为412 Gg N，其中作物收获带走的氮素为约92 Gg N，仅占氮素总投入的22%；氮素盈余量约为321 Gg N，0–6 m土层硝态氮累积量约为216 Gg N，占盈余氮素的67%，说明硝态氮在土壤剖面累积是黄土高原苹果主产区盈余氮素的主要去向。该研究的理论意义在于从区域尺度揭示了硝态氮在土壤剖面累积是黄土高原高投入果园系统肥料氮的主要去向，在研究该区氮素生物地球化及水文等过程时应考虑深层土壤剖面累积硝态氮的效应。同时，为黄土高原苹果主产区合理施用氮肥，阻止和消除土壤硝态氮累积协调作物生产及环境保护关系提供了技术支撑。
该研究得到国家有关项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107574
