洪水引起的土壤氮流失

洪水引起的土壤氮流失

2010年6月18日

雨,到处都是水。流失了多少氮?雨水是渗透、径流,还是通过反硝化作用消失在大气中?在过去两周的降雨之后,这是每个制片人都应该考虑的问题。关于各种损失机制的良好信息可以在作物观察之前的文章中找到,饱和土壤氮素损失评估。

我们无法确定地提供氮损失的估计值——变量太多了。考虑到玉米生长迅速,侧施的时间很短,在没有施肥的地方,抢救处理的时间窗口可能很快就会结束。总的策略应该是确定氮可能损失了多少,然后计算一个替代策略。

如何估计损失

排水/浸出

情况将是独一无二的,所以在决定行动之前必须问几个问题:

  1. 已经施用了多少氮,何时施用?还有多少计划?
  2. 降雨时土壤持水能力和土壤水分亏缺情况如何?
  3. 有多少雨水渗入,有多少雨水跑掉了?
  4. 土壤饱和多久了?
  5. 这个时候可以加氮气吗?

以下部分提供了与这些问题相关的进一步信息,这些信息只能用粗略的估计来回答。

铵中的氮(NH)4)的形式不会那么容易浸出,也不会反硝化,所以在下雨之前施的氮,如果以铵的形式,可能不会像秋天施的氮那样移动那么远。氮的损失将与施氮量成正比,所以如果所有计划的氮已经施完,很可能需要更多的氮。尚未施用的氮肥应继续施用,除非作物遭受重大损失。

土壤质地和水分亏缺影响根区以下渗透的吸收雨量。在沙质土壤中,每英尺的持水量可能是1英寸,而在淤泥壤土中,每英尺的持水量可能是2英寸。如果在下雨前,土壤中50%的水已经枯竭到2英尺深,那么根据土壤质地,土壤还能容纳1到2英寸的水。简单地说,在土壤水分大量向下运动之前,土壤剖面必须“填满”。

渗入土壤的水量是降雨量减去径流损失的水量,这在各个领域是不同的。内布拉斯加州土壤的渗透速率从每小时0.25英寸到每小时2英寸不等。那些渗透速度为每小时2英寸的土壤可能能留住所有的水,而那些渗透速度为每小时0.25英寸的土壤则不能。各个领域的数据可以在http://websoilsurvey.nrcs.usda.gov/app/

根据土壤水分亏缺和渗透数,可计算出可能的排水:

土壤内部排水=持水势-渗透降雨

例如,6英寸的渗入雨水,3英寸的蓄水潜力,3英寸的水可以排到根区以下。土壤的持水能力为每英尺2英寸,3英寸的排水潜力将移动1.5英尺(3英寸/2英寸/英尺)的水。土壤水中的氮不会立刻移动。渗入的水会稀释硝酸盐,并在剖面充满水和排水的过程中继续稀释和移动硝酸盐,因此很难预测浸出了多少N以及现在的位置。氮在流动时与水的分布不均匀;相反,它慢慢地分散在土壤里。在这些情况下,氮可能不会流失,而是存在于根区深处,因此植物的根将来可以生长到富含氮的区域。

你可以对剖面进行土壤取样,确定剖面中有多少氮,并据此判断。然而,在潮湿的土壤中取样很困难,得到结果需要时间,而且你无法预测未来的情况。没有硝化的氮不会在正常的土壤氮测试中报告,因为它只分析硝酸盐。

如果您使用这些计算,并确定有显著的排水,氮被稀释到某种程度,一些氮将低于根区底部,您可能应该修改您的氮计划。这种氮可以与计划中的任何其他氮一起添加。

反硝化作用

由于反硝化而损失多少硝酸盐取决于土壤饱和的时间和这段时间内的温度。估计土壤温度为55-60度oF在每天2%的范围内,当土壤温度大于65oF,每天的饱和损失可达5%。

采取的步骤

现在应尽快进行额外的侧施氮以补充流失的氮。要确定适用的利率几乎是不可能的。每英亩施用40-50磅氮肥可能是一个很好的降低风险的策略。氮可以帮助玉米到达已经移动到剖面深处的氮,或者取代已经移动到根部无法到达的氮。

如果你可以用灌溉系统或高间隙装置施氮,可以使用另一种策略。现在,你可以在田间的条带或区域施用氮肥,以创建一个参考条带,以便与田间的其他部分进行比较,如果开始出现缺氮现象,可以重新施用氮肥。例如,在一个油田,降雨前计划施用75磅的侧施氮量,现在已增加到115磅,以弥补计算损失。在那块土地上施用一条或几条165磅氮。在接下来的几个星期里,监测参考条,观察植物的叶子颜色。如果非参考区域开始缺氮,再加30磅氮。你可以使用叶绿素计来得到更准确的评估。由于氮很容易在植物中转移,所以要观察下叶的参考区域和主体区域之间的差异。

土壤推广,农学和园艺
查尔斯·夏皮罗,理查德·弗格森,查尔斯·沃特曼,加里·赫尔格特和蒂姆·谢弗

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一片玉米地。