全 文 ：农田土壤硝酸盐积累与淋失研究进展 3
张庆忠1 ,2 　陈　欣2 3 3 　沈善敏2 　
(1 中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程开放研究实验室 ,沈阳 110016 ;
2 中国科学院沈阳生态实验站 ,沈阳 110016)
【摘要】　农田土壤硝酸盐淋失是导致地下水硝酸盐污染的主要原因 ,影响农田土壤中硝酸盐积累和淋失
的因素很多 ,主要有施肥、降水、灌溉、土壤性质以及耕种制度等. 过量施用氮肥 ,不论是单独施用无机肥、
有机肥还是有机、无机混施都能造成硝酸盐在土体中大量积累 ;耕作和种植制度均能影响硝酸盐在土体中
的积累和迁移 ;降水和灌溉带来的下渗水流是累积在土壤中的硝酸盐向下迁移直至淋失的必要条件 ,也是
运载工具 ,而土壤中的大孔隙则是下渗水流的主要通道. 农田土壤硝酸盐的积累与淋失是多种因素综合作
用的结果. 模型是研究和预测硝酸盐淋失的理想工具 ,近年来发展很快 ,并且得到了很好的应用.
关键词 　农田土壤 　硝酸盐积累 　淋失
文章编号 　1001 - 9332 (2002) 02 - 0233 - 06 　中图分类号 　X13113 　文献标识码 　A
Advances in studies on accumulation and leaching of nitrate in farming soil. ZHAN G Qingzhong1 ,2 , CHEN
Xin1 ,SHEN Shanmin1 (1 L aboratory of Terrest rial Ecological Process , Institute of A pplied Ecology , Chinese A2
cademy of Sciences , S henyang 110016 ; 2 S henyang Eco2Ex perimental S tation , Chinese Academy of Sciences ,
S henyang 110016) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (2) :233～238.
Nitrate leaching in farming soil is the main reason resulting in ground water pollution of nitrate. The main fac2
tors ,which can affect nitrate accumulation and leaching greatly ,include fertilization ,precipitation ,irrigation ,soil
characteristics ,and cultivation system. Superfluous nitrogen in soil caused either by using chemical fertilizer and
manure solely or compost will result in nitrate accumulation. Cultivation and plow systems also can affect the pro2
cess of nitrate accumulating and leaching. Down flows due to irrigation or precipitation are the necessary condition
and carrier for transference and leaching of accumulated nitrate in soil. Great pores are the main channels for
down flows. These factors always work corporately. Mathematical model ,which has been developed quickly and
used widely ,may be a good method to study and predict nitrate leaching in farming land.
Key words 　Farming soil , Nitrate accumulation , Leaching.
3 国家自然科学基金资助项目 (30100022) .3 3 通讯联系人.
2001 - 07 - 19 收稿 ,2001 - 10 - 29 接受.
1 　引 　　言
水体和食物中过量的硝酸盐被视为一种污染物. 早在
20 世纪 40 年代就曾报道饮水中的 NO -3 可引起婴儿高铁血
红蛋白症 ,俗称氰紫症. 硝酸盐的危害主要表现在 :一方面 ,
可造成水体“藻华”现象 ,即水体富营养化[43 ] ;另一方面 ,
NO -3 在肠胃中可以还原为 NO -2 ,而 NO -2 可以形成致癌物
质亚硝胺 ,危害人畜的生命健康. 目前我国地下水硝酸盐污
染非常严重[20 ,42 ,56 ] ,而农田土壤硝酸盐的淋失被认为是造
成地下水硝酸盐污染的主要原因 [16 ,20 ,22 ,50 ,65 ] . 鉴于硝酸盐
污染的危害 ,农田土壤中硝酸盐积累与淋失的研究受到越来
越多的关注. 由于硝酸盐污染的日趋加剧和化学氮肥投入量
的大幅增长之间存在着某种正相关的关系 ,所以 ,一般认为
过量施用化学氮肥是导致硝酸盐污染的主要原因. 我国在
1949 年仅施用化肥氮 610 ×104t ,至 1987 年则增至 114 ×
106 t ,成为世界上施用氮肥最多的国家 ,到 1998 年更是达到
了 2123 ×107t [11 ] ,因而 ,有关氮肥的施用对农田土壤中硝酸
盐积累与淋失的贡献研究开展较多. 在自然条件下 ,对土壤
中 N 的移动 ,主要采用以下几种研究方法 : 1) 深层取样法 ;
2)瓦管流出测定法 ;3)真空抽取法 ;4) 渗漏计法[60 ] . 其中 ,研
究淋失对地下水的影响主要采用渗漏计法 [60 ] . 本文就农田
土壤硝酸盐积累与淋失发生的主要影响因素、硝酸盐淋失模
型以及农田土壤淋失的硝态氮的来源等研究成果做一综述 ,
旨在进一步引起人们对这一问题的重视.
2 　农田土壤硝酸盐积累与淋失的影响因素
211 　土壤特性与气候条件
气候因素是直接或间接影响土壤形成过程的方向、强度
及影响土壤地理分布的基本因素. 根据土壤水分的收支情
况 ,可分以下几种土壤水分类型 :淋溶型水分状况、非淋溶型
水分状况、上升型水分状况和停滞型水分状况. 我国东部地
区土壤分布具有一定的纬度地带性 ,从南到北依次出现的主
要土壤带有铁铝土、强淋溶土、始成土、淋溶土、灰化淋溶
土[66 ] ,由于降水量超过蒸发量或者是有良好的灌溉 ,在一年
中的某些月份土壤水分出现盈余 ,在这一地区可能存在较强
应 用 生 态 学 报 　2002 年 2 月 　第 13 卷 　第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Feb. 2002 ,13 (2)∶233～238
的硝态氮淋失. 我国西北干旱、半干旱地区的土壤分布随距
海远近而作东西向排列 ,递次出现黑钙土、栗钙土、干旱土和
荒漠土等土壤带 [66 ] . 由于这一地区降水量小于蒸发量且大
多缺少灌溉条件 ,在一年中土壤水分基本上处于亏缺 ,因而 ,
这一地区出现硝态氮淋失的可能性不大. 由此可见 ,气候条
件和土壤特性对硝酸盐淋失的影响在空间分布上存在某种
程度的内在联系.
较大降水形成的下渗水流为 NO -3 的迁移提供载体可
能是降雨影响硝酸盐淋失的主要原因. 因而 ,通常情况下 ,硝
酸盐淋失主要发生在降雨集中季节 [52 ,58 ,61 ] ,硝酸盐淋失量
和同期降雨量呈显著线性相关 [57 ,61 ,64 ] .
土壤质地和结构主要决定土壤的透水性质 ,土壤剖面中
相互连通的大孔隙是 NO -3 的通道[58 ] ,所以 ,质地越粗大、孔
隙越多 ,淋溶损失就越大 [5 ,21 ,52 ,60 ] . 卵石和砂砾土的地表下
NO -3 的浓度会较高 ,而粘质和粉砂质土壤却有利于反硝化
作用 ,并且在粘质和粉砂质土壤中 NO -3 下渗速度很慢[58 ] ,
一般不易导致硝态氮淋失 ,偶尔发现的粘质土壤中硝态氮淋
失的主要原因可能是大孔隙的存在 [64 ] .
212 　施肥
氮肥施用量和土壤中硝酸盐的积累与淋失量密切相关.
在不同质地土壤上分别进行的实验结果表明 ,土壤中硝酸盐
累积量随着施氮量的增加而增加 ,不过 ,并不是在任何施肥
水平上硝酸盐积累都和施肥量显著相关 [60 ] . 正常施肥量条
件下 ,在水田系统中的研究结果表明 ,作水稻基肥或追肥施
用的化肥氮 ,在当季水稻成熟时 ,下移出耕层的数量极
微[43 ] . 因此 ,除在渗漏性强的稻田中尿素粒肥深施时 ,淋洗
损失可以达到严重的程度外 ,在一般情况下 ,施于稻田的化
肥氮 ,在当季通过淋洗而损失的比例很小 ,几乎全部是氨挥
发和硝化2反硝化损失的结果 [43 ] . 在旱作系统中 ,无论是冬
小麦田还是玉米田 ,在施肥的当季 ,淋洗损失可能不是氮肥
损失的主要途径 [43 ] . 从表观的角度来看 (即未扣除淋失的土
壤 N 量) ,淋洗损失的 N 量约相当于农田全年施 N 量的
215 %～611 % ,其中 NO -3 2N 约占 70 %[43 ] . 黄绍敏等[23 ]在潮
土土壤上的研究结果表明 ,1m 土体中硝态氮积累量在施 N
量小于 225kg·hm - 2时增幅不大 ,施 N 量继续增加 ,硝态氮
含量则急剧增加 ,当施 N 量由 225kg·hm - 2增加到 300kg·
hm - 2和 375kg·hm - 2时 ,1m 土体中硝态氮含量分别增加了
412 和 714 倍. 因此 ,在正常合理的施肥水平上一般不会造
成硝酸盐大量积累 ,过量或不当施肥才导致硝酸盐在土壤中
大量积累进而淋失的现象 [3 ,15 ,19 ,33 ,48 ,57 ] . 积累往往是淋失的
先导 ,在土壤水分不成为限制因子的地区 ,过量施用氮肥能
明显导致硝酸盐的淋失 [18 ,21 ,24 ,32 ,59 ,68 ].
氮、磷肥或氮、磷、钾肥配施可以改善作物营养 ,增加植
物对 N 的吸收 ,进而减少土体中硝酸盐的积累 ,使硝酸盐在
土壤剖面中的分布比较均匀 ,不产生明显的硝态氮累积
峰[3 ,48 ] ;在施 N 量相等时 ,作基肥施用处理土体中硝态氮含
量比作追肥施用处理时明显要高 [57 ] ;在其它条件相同的情
况下 ,不同肥料品种处理土壤中硝酸盐淋失量的顺序是碳铵
> 硝酸钾 > 尿素 > 包膜肥料[8 ,29 ] .
普遍认为 ,土壤中易分解的有机碳含量与土壤反硝化潜
势之间有着极好的正相关 ,因此新鲜有机物料如植物残体、
未经腐熟的有机肥等的施用或添加可显著增强土壤的反硝
化潜势[9 ,43 ] ,从而削弱了土体中 NO -3 2N 的积累. 另外 ,农田
施用有机肥可增加土壤粘粒及团聚体的含量 ,提高土壤阳离
子的代换量 ,增加对硝态氮的固持作用 ,进而阻碍了硝态氮
向下部的迁移[27 ,33 ] ;大 C/ N 比秸秆的还田会引起土壤微生
物的大量活动 ,导致大量矿质氮转化为固持态氮 [10 ,25 ,51 ,67 ] .
Jenkinson[4 ]估计在秸秆还田后 2～3 个月内 ,每吨秸秆可固
定 5～10kgN ,所以可利用秸秆还田增加微生物在秋季对 N
的固定 ,减少冬季农田硝酸盐的淋失.
过多施用有机肥同样存在硝酸盐污染地下水的风险. 当
易分解的土壤有机物质 C/ N 比值较低时 ,分解有机物质的
土壤生物将转向更多的利用有机肥料氮 ,且伴随着氨的释
放 ,在通气良好的土壤中 ,化能自养的硝化微生物可以很快
将氨转化为 NO -3 ,从而导致其在土壤中累积[49 ] ,这就意味
着有硝酸盐淋失的可能性. 在陕西杨凌地区调查的 5 块施用
有机肥 (主要为鸡粪)折 N 量达 1000kg·hm - 2以上的蔬菜地
土壤中 ,12 月下旬 (蔬菜已收获) 5 块蔬菜地 0～4m 土层
NO -3 2N 的累积量折 N 都超过 1000kg·hm - 2 ,而约 40 %～
75 %的 NO -3 2N 被淋溶到 2～4m 的土层 [62 ] . 有机肥和无机
肥配施在一定程度上可以提高作物产量 ,培肥地力 ,但当施
入土壤的总 N 量过大时 ,将不再增加作物吸收却增加 NO -3 2
N 在土壤中的积累 ,土壤中 NO -3 2N 的累积量随总施 N 量的
增加而增加[62 ] .
判定施用有机肥是否会导致硝酸盐淋失可考虑有机肥
的 C/ N 比、施用量和施用时期. 其中 C/ N 比可能是最主要的
影响因素 ,当 C/ N 比值低、施用量大或施用时期不当时 ,可
导致土体中大量土壤有机氮源的硝态氮积累 ,从而为淋失创
造了条件. 近 10 年来欧洲和美国的一些土壤及环境学家发
现 ,在一些农场、牧场及家禽、家畜养殖生产区 ,集约经营、过
度放牧、秋冬季施用有机肥、大量就近处理有机废弃物等已
导致严重的地表和地下水的硝酸盐污染 [46 ] . 当 C/ N 比值高
时 ,只要不是过量施用 ,由于大量土壤微生物的活动 ,矿质氮
可被固持 ,一般不会产生硝态氮的大量积累 ,甚至在一些情
况下可减少硝态氮的积累和淋失. 因此 ,有必要在大量调查
研究积累数据资料的基础上 ,借鉴一些西方国家的经验 ,尽
快制订出适合我国国情的农田有机肥施用标准.
213 　灌溉与耕种制度
灌溉是影响硝酸盐淋失的重要因素之一 ,供水的数量和
分布对硝态氮的迁移都有重要影响 [64 ] . 在灌溉后自然排水
条件下 ,土壤中硝态氮的淋失量与排水量呈显著正相关 [21 ] .
污水灌溉 ,尤其是一次性饱和污水灌溉对土壤中硝态氮淋溶
的作用强烈 ,饱和灌溉 3 个月后 ,浅层地下水中 NO -3 仍严重
超标[28 ,31 ] . 就灌溉方式而言 ,大水量2少次灌比少水量2多次
灌增加了硝态氮向土体深层的淋溶量 [13 ] .
由于耕作一般仅能影响 0～20cm 的土层 ,因此 ,耕作对
432 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
改善下渗水流状况的作用较微 ,但耕作能够通过影响土壤的
理化性质和生物环境进而影响硝酸盐在土体表层的积
累[30 ] . 耕作对作物根系造成的损伤减少了作物对 N 的吸收 ,
同时 ,由于根系群落的破碎和腐烂 ,可提供相对多的可供矿
化的新鲜有机质[64 ] . 保土耕作 (conservation tillage) 对硝态氮
淋失的影响是以下两种相反作用的共同结果. 在保土耕作体
系下[52 ] ,一方面 ,由于在扰动较少的耕层土壤附近存在较多
的裂隙和蚯蚓孔道 ,加上有残茬覆盖的土壤表面蒸发量减
少 ,使得大量的水分下移 ,导致硝态氮的淋溶增加 ;另一方
面 ,由于保土耕作土壤中有机质含量较高 ,且微生物量较多 ,
可以增加 N 的固定 ,减少硝态氮的积累 ,因此 ,可出现保土
耕作土壤硝态氮淋溶损失比传统耕作少的情况. Goss 等也曾
发现 ,耕翻土壤上硝态氮淋失可较直接播种的小区高
27 %[52 ] .
作物主要通过对土壤中硝态氮的吸收利用影响硝态氮
的迁移. 作物覆盖能明显减少硝态氮的淋失 [2 ,5 ,6 ,38 ,50 ] ,甚至
有人认为 ,有时它比降低氮肥施用量更为有效 [19 ] . 硝态氮淋
失量还与作物根系分布的深浅有关 [55 ,59 ] . 浅根作物由于利
用土体中硝态氮的深度有限 ,硝态氮一旦迁移至有效根深以
下 ,便不能阻止硝酸盐进一步向下淋失 ,相形之下 ,深根作物
利用土体中硝态氮的深度要深得多 ,对减少土壤中硝酸盐的
淋失也有效得多. 就种植方式而言 ,一般轮作比连作可减少
土壤硝酸盐的淋失 ,Huang 等[26 ]和 Owens 等[41 ]的实验都证
实 ,大豆2玉米轮作比玉米连作可减少硝态氮的损失. 其原因
在于轮作比连作有利于改善土壤结构、维持土壤养分平衡 ,
进而提高作物对 N 素的吸收 ,增加土壤的持水能力.
在大田条件下 ,硝酸盐的淋失总是多种影响因子共同作
用的结果[54 ] ,所以往往难以区分单个因子的作用. 例如 ,不
同施肥时期和耕作时期对硝态氮淋失的影响是 :秋施 > 夏施
> 春施[44 ,46 ] ,秋耕 > 春耕[14 ,39 ] . 在这里 ,时间似乎是一个影
响因子 ,其实它是气温、降水、作物吸收等因子共同作用的表
现.影响因素多、田间实验条件控制困难和不期望的偶然因
素常常起作用等原因使得田间实验比较困难 ,因此 ,农田土
壤硝酸盐积累与淋失的研究还需要不断探索新方法新技术 ,
做更多的工作来补充、完善 ,以便进一步揭示各影响因素的
作用机理 ,为找到阻止农田土壤硝酸盐淋失的有效措施提供
理论依据.
3 　农田土壤硝酸盐淋失的模型研究
有关硝酸盐对地下水污染的研究大部分集中在农田或
小集水区 ,近期才有一些关于潜在地下水污染的宏观评价研
究.常用的研究方法通常有两种 :一是应用模型研究污染物
的归宿 ;二是应用 GIS 对空间数据进行分析 ;也有一些研究
者将这两种方法结合起来分析区域地下水污染的敏感
性[47 ] .在淋失模型的研究中 ,根据建模思路和表述形式模型
大致可分为两大类 :确定性模型和随机模型 [8 ] . 在确定性模
型中 ,层模型具有很重要的地位 ,这类模型把土壤分为不同
的水平层次 ,其理论依据可看作是层析原理的派生. Bresler
和 Tanji 等的模型是早期此类模型两个具有代表性的例
子[8 ,40 ] ; Terkedoub 等和 Burns 则提出了一种非常简单而有
用的淋洗层模型 [8 ,40 ] ,其前提假设为 :土壤盐分可与渗入水
完全混合并随过饱和水分向下层土体迁移 ,直至该层的含水
量不超过其田间持水量为止. Burns[7 ]的模型可用方程表示
为 :
L = A [ p/ ( p + Q f c) ] h
式中 , L 为淋失的硝酸盐量 ; A 为淋失发生时土壤中存在的
硝态氮量 ; p 为排水量 ; Q f c为田间持水量 ; h 为有效根深.
Addiscott [1 ]提出的层模型则把每层水分分为移动相和
固定相 ,降雨或灌溉首先引起的是移动相内的活塞流 (piston
flow) ,溶质也随之进入下一层 ,活塞流停止后 ,溶质在两相
之间运动直到浓度平衡为止 [8 ] . 该模型成功地模拟了田间条
件下粘壤土 26cm 土层内的硝态氮浓度 ,同时它与矿化、硝
化、作物生长及 N 吸收等模型结合 ,较精确地模拟了种植冬
小麦土壤秋冬季无机氮的变化.
最典型的描述土壤硝态氮淋洗过程的确定性模型是对
流2扩散模型. 对流2扩散模型是把溶质对流迁移的偏微分方
程和与浓度梯度有关的扩散偏微分方程结合在一起 ,在给定
适当初始和边界条件下求解 ,以确定土壤中硝态氮的运动和
分布. 当土壤体积给定时 ,对流2扩散方程表达为 [8 ,34 ] :
Q5 C/ 5 t = DQ5 C2/ 5 z2 - q5 C/ 5 z
式中 , C 为土壤溶液中硝态氮的浓度 , t 为时间 , z 为溶液垂
直运动的距离 , D 为扩散系数 , Q 为容积含水量 , q 为容积
水通量. 由于目前还不能证明浓度、速率和时间、距离间存在
着函数关系 ,所以该方程只能作为一个粗放的土壤溶质运移
模型使用.
由于田间土壤的空间和时间变异性 ,使用确定性模型对
田间土壤中 NO -3 留存和迁移的解释和预测结果往往不能
令人满意 ,许多研究者认为 ,最有效的描述田间条件下溶质
迁移变异的模型是随机模型. 随机模型有两种基本形式 ,一
是在确定性模型中引入随机参数 ,二是完全随机模型. 完全
随机模型认为 ,在某一时刻 t 从给定土壤容积输出的溶质质
量速率可看作是前一时刻 t′输入的随机函数. 设 Qin ( t′) 和
Qout ( t)分别是溶质输入和输出的标准质量速率 ,则有 :
Qout ( t) =∫t0 g ( t - t′| t′) Qin ( t′) dt
式中 , g ( t - t′| t′) 是溶质在迁移体积中存留时间的条件概
率密度函数[8 ] .
4 　农田土壤淋失的硝态氮的来源
农田土壤中的硝态氮除由施用硝基化肥及由降水带入
少量以外 ,均由硝化作用产生 [12 ,58 ,60 ] . 硝态氮在土壤中的可
能去向有 :作物吸收、生物固持和反硝化损失 [43 ] . 硝酸根离
子极易溶于水 ,又受到土壤矿质胶体和腐殖质所带大量负电
荷的排斥 ,在土体中积累的硝态氮此时若遇到下渗水流 ,则
硝酸盐随水向下淋失 [42 ,43 ] . 可见 ,硝酸盐淋失必须同时具备
两个条件 ,一是土壤中有硝酸盐积累可供淋失 ,二是有下渗
5322 期 　　　　　　　　　　　　　　张庆忠等 :农田土壤硝酸盐积累与淋失研究进展 　　　　　　　　
水流 ,使得 NO -3 可随之迁移[43 ] . 也就是说 ,硝酸盐积累是硝
酸盐淋失的必要而非充分条件.
农田大量施用化肥可以导致硝酸盐淋失进而污染地下
水 ,大量施用有机肥也可以导致同样的环境后果 [43 ] . 在化肥
进入我国农业以前 ,华北、华东等地已发现一些井水中含有
高量的硝酸盐 ,称之为“肥水”,尽管有受地质因素影响的可
能 ,但沈善敏[43 ]认为 ,不能排除长期施用农家肥 ,导致土壤
中积累的大量有机氮矿化释出的硝态氮淋失到地下水中这
一可能. 一些欧洲土壤学家也怀疑导致地下水污染的硝酸盐
可能并非直接来自农业中的化肥氮 ,而是来自土壤有机氮的
矿化和秋季施用于农田的家畜粪浆 [43 ] ;在我国稻田开展的
一些研究中也证实淋失的硝态氮大部分来源于土壤
N[50 ,67 ] ,当季施用的化肥氮的表观贡献率很低 ,大致在
013 %～3715 %之间[50 ,67 ] .
施入土壤中的无机肥料氮的绝大部分 ,在很短的时间
内 ,即可转化为植物或微生物态氮 ,并可进一步向其他形式
转化[49 ] . 有机氮化合物是土壤 N 素的主要存在形式 ,而无机
氮的水平一般较低. 因此 ,有机氮的动态和转化方向是决定
硝酸盐淋失数量的不可忽视的重要因素 [45 ,49 ] .
如何判定淋失的硝态氮来源于土壤中的有机氮源 (包括
土壤原有的有机氮和施入土壤的有机氮两部分)还是直接来
源于施入土壤中的无机肥料氮 ,目前还没有行之有效的办
法. 15N 标记法虽然能够判定标记化肥氮的最终去向和淋失
量 ,却不能反映标记 N 在土壤中的转化过程 ,因而也就无法
判定淋溶液中的标记 N 是直接来源于施入土壤的标记肥料
氮 ,还是这部分标记肥料氮被土壤微生物固持后的再矿化
氮 ,甚而至于矿化氮的再固持、再矿化 ,但无论如何 ,总有一
部分肥料氮会经历固持2矿化的过程 . 因此 ,根据一项应用
15N 标记法的盆栽实验尚不能得出渗漏液中损失 N 的 20 %
是否直接来源于施入的化肥氮 [67 ] .
如果化学肥料氮施入土壤后不久 ,就遇到较大的降水或
灌溉 ,进而导致硝酸盐淋失 ,此时由于施入的肥料氮来不及
全部被作物吸收利用和微生物固持 ,则淋失的硝态氮可能主
要直接来源于化肥氮 ;但如果在作物生长末期甚至在作物收
获后观测到硝酸盐的淋失 ,此时由于距施肥已久 ,肥料氮早
已被作物吸收利用和微生物固持 ,土壤中的 N 主要以有机
态形式存在 ,因此 ,淋失的硝态氮应是土壤有机氮矿化的结
果.罗良国等[35 ]在北方稻田生态系统养分渗漏规律研究中
观测到在插秧2返青期有一硝态氮淋失高峰. 猜想是由于北
方稻田在收获后至封冻前及翌年解冻后至插秧前要经历两
段温、湿度均较适合土壤中有机氮源矿化分解的时期 ,致使
土壤中积累了大量的硝态氮 ,当春季灌水泡田时这部分累积
的硝态氮随下渗水流迅速迁移淋失. 顾祖良等 [17 ]在太湖地
区观测到 12 月初和小麦生长的最后一个月中 ,0～90cm 土
层硝态氮进一步积累 ,可以推断这部分不断积累的硝态氮也
应来源于土壤中有机氮的矿化而非肥料氮.
5 　研究展望
农田土壤硝酸盐淋失涉及到地球上的两大循环 :N 循环
和水循环 ,施入土壤中的 N 不能被作物利用而淋失不仅造
成了经济损失 ,硝酸盐进入地下水并随同循环还使人类赖以
生存的淡水资源受到污染进而危害人类生命健康 ,因而 ,农
田土壤硝酸盐淋失的生态风险问题同其它环境问题一样越
来越受到人们的关注. 当然 ,解决这样的问题应当从问题本
身所固有的科学规律出发 ,多学科联合攻关 ,多视角、多渠道
的研究问题 ,以找到解决问题的关键. 相信随着土壤生态学
和环境生态学向更加宏观和微观两个方向的发展 ,问题最终
将得到妥善解决. 今后研究的重点问题包括 :1) 农田土壤硝
酸盐淋失区划的制订. 综合全国各地的气候条件、土壤类型、
地下水位和种植制度等 ,结合现有的有关研究资料 ,根据农
田土壤硝酸盐淋失的严重程度和可能性将全国的农田划分
为严重淋失区、轻度淋失区、不易或不淋失区和潜在淋失区
等.这样可为正确评估我国硝酸盐淋失的生态风险和确定硝
酸盐淋失模型的参数及其应用范围提供科学依据 ;同时也为
农田土壤硝酸盐淋失的防治提供蓝图. 2) 有机氮源对土壤
中硝态氮积累的贡献和淋失的生态风险评价 ,有机肥施用限
额和土壤培肥限度等问题必将越来越受到广大科学工作者
的关注. 尽管化学氮肥对地下水的硝酸盐污染负有不可推卸
的责任 ,但打开 N 素在土壤中积累、转化、迁移直至淋失的
黑箱 ,弄清土壤中硝态氮积累和淋失的来源 ,对科学评价有
机肥施用的生态风险及正确认识土壤培肥目标等都有重要
的指导意义.
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作者简介 　张庆忠 ,男 ,1974 年生 ,在读硕士 ,主要从事土壤
生态学研究. E2mail :ecologyouth @yahoo1com
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