* 新疆传统和滴灌棉花施肥的可持续性 1。 关于氮N  第一个限制生产的营养元素 被大量需要的元素; 同产量有密切联系; 农民认为氮肥十分重要  施用不足造成低产; 可是 过量施用常见: 农民担心施氮不足造成歉收; 农民认为过度施肥的费用低于前收成本。 尽管农户常常自己决定施用量，但几乎没人知道如何科学地决定准确用量。对农户本身及地区造成许多问题。  过量用氮肥造成的问题: 高成本 化控重 肥效低; 虫害多，杀虫成本高; 病害多; 作物推迟成熟，冬天早到，有歉收的危险 营养不平衡， 高N/P造成多叶少蕾， 脱蕾，棉铃腐烂: 严重影响收成 污染水源; 浪费资源;   2. NITROGEN CYCLE 大气氮 豆类 固氮 氮肥厂 生物固氮 作物残留物 施用氮肥 挥发 土壤 氮 农家肥 作物吸收 作物残留物 渗漏 降雨 2.1. 输入   农家肥, 堆肥 和化肥都含氮; - 其他含氮途径：土壤和有机物无机化, 降雨，灌溉水…  2.1.1. 春天土壤无机氮  耕地含有大量的氮，在春耕时进行测土;  冬雨造成渗透;  不同土壤氮流失不同;   2.1.2. 有机物有无机化  土壤有机物的氮  不能够被植物直接吸收，先转化为 无机形式(NH4+和 NO3-)  土壤表层30公分含 1.5% 有机物 (10,000m2 x 0.30m=3000m3 x 1.55 t/m3 x 1.5%=69.75 吨/公顷 有机物 x 6.5% N/O.M.= 4.5 吨有机氮/公顷)  其中2.5% - 3.0%每年被转化为无机氮 = 113-136 公斤 氮/公顷 （7.6-9.1 公斤氮/亩） 这是通过全年无机化的氮. 我们 考虑周期的比例 (125天/365天)不考虑季节 (38.8 – 46.6公斤 氮/公顷 , 2.6-3.1公斤氮/亩!   作物残留物和绿肥 棉花（叶子，杆）残留物 干物质10 吨/公顷 含 220 公斤 氮/公顷 (15kg N/亩)。  在分解中 根据碳/氮比例，有些氮被固化，但随着微生物的腐烂被产生了无机氮。  堆肥COMPOST 测碳/氮比例，计算能够转成多少化无机氮。 使用堆肥提高土壤有机物含量， 改善土壤结构，提高CEC 和 保水功能  农家肥 		产氮量 (使用的年渡） 干牛/猪粪	2.5 kg N/ton 干羊粪		7.5 kg N/ton 干家禽粪	12.5 kg N/ton      豆科植物 豆科植物会像大气氮固着在根瘤部，分解后产生无机氮  				产氮量 kg N/ha credit  苜蓿(收割后)			100 (35 plants/m2)  甜丁香 (未收割)		22  食用豆类			22    其他有机肥料  棉籽粕 COTTONSEED MEAL (5-6% N);  肉骨粉 羽毛分Meat and Bone meal; 比其他有机物根快转化  商业性的有机肥 Depending on the product, estimate contribution. 2.1.3. 降雨 由于工业污染，空气中含有NOx-物， 通过降雨以硝酸形式HNO3 (酸雨）还回土壤  在新疆降雨稀少，但在其他国家:  USA 1-7 kgN/ha.annum Germany 5-30 kg N/ha.annum  建议在新疆定为 1kg N/ha.annum (少降雨， 低污染）  .   2.1.4. 灌溉水 地下水源由于耕种原因受到硝态氮的污染.  测定灌溉水中的硝态氮的含量十分容易，建议将水中氮含量考虑在内. 表层地下水含有0-100 ppm NO3-N  例如： 新疆，滴灌棉花，375 mm/年 灌溉水, 水含 15 ppm NO3-N (= 15g/m3 NO3-N) 375 mm x 666 m2=250m3 x 0.015 kg=3.75 kg N credit    2.1.5. 化肥 以上各个途径聚集的氮量是可观的，但对高水准的农产远远不够的 我们施用化肥达到平衡！ 目前使用HABER法采取空气中的氮生产成氨，硝态氮， 尿素。。。  新疆： 尿素:全水溶，既可用于滴灌，叶面.  在有滴灌的条件下，我们不提倡尿素直接使用在土地上，产生的肥效过低了。 2.2. 输出 所需氮量包括两部分:  吸收的氮: 植物所吸收的氮并存在棉花各个器官（不论收割于否)  残留氮： 为了保持土壤的生产潜能，必须残留部分氮在土壤里。我们称之为目标残留氮   2.2.1.吸收的氮UPTAKE  较之于氨，植物较大量地吸收硝态氮  硝态氮过量时会沉积在植物中  氨态氮过量时不会沉积在植物中 (被土壤胶体络合物吸收）  棉花大部分在初蕾期后吸收氮     Nitrogen take-up by modern cotton varieties 磷的吸收 氮的吸收 盛花 初花 初蕾 吐絮 吐絮 2.2.2. 残留氮目标 为了高要在土壤里保留的氮量超过吸收的氮量。因为植物无法吸收土壤里的无机氮，很多被土壤胶体络合物吸收，只会慢慢地释放到土壤溶液里。  传统施肥Conventional fertilization 残留氮量要大，因为在播种前施肥而且无法追肥   传统施肥时氮肥肥效常低于 40%    2.2.2.残留氮目标RESIDUAL N REQUIREMENT 滴灌施肥 采用少食多餐的滴灌形式将无机氮直接加入土壤溶液：可以立即被植物高效的吸收。既满足了植物吸收的需要，又能让土壤的残留氮保持低水平。  滴灌施氮肥大大提高氮肥肥效 (80% 肥效)     2.2.2.残留氮目标RESIDUAL MINERAL-N REQUIREMENT 传统方法  低第需求作物		<30 N kg/ha 中需求作物		  30-60 kg N/ha 高需求作物		  60-90 kg N/ha  作物的目标残留氮可在高产季节末测试确定。   滴灌施肥可大大降低对土壤残留氮的要求    2.2.3. 未被植物吸收的无机氮  未被植物吸收的无机氮因为：   渗漏 降雨和过渡灌溉， 硝态氮移离了根区  土粒和腐殖物电机为负的，硝态氮也是负的!  -水量多少amount of water -土质soil type (clay and humus content) -土壤的无机氮含量level of mineral N in soil - 跟系分布root distribution   2.2.3.未被植物吸收的无机氮 渗漏   Very low 400 Clay low 360 Silty clay Medium low 330 Loam Medium high 245 Sandy Loam High 210 Loamy Sand Very high 135 Sand 沙土 渗漏的 可能性 Field cap. mm/m soil dept 土质 2.2.3.未被植物吸收的无机氮 渗漏  在新疆必须最合理的灌溉，避免水和养份渗漏过根系  除了管理极差的灌溉系统渗漏可以控制在很低的水平  由于灌溉水或盐含量高，有时需要必要的渗透（为了控制土壤盐度）但会流失养份    2.2.3.未被植物吸收的无机氮 固定固化 Immobilization  在有机物分解过程中，微生物需要消费氮， 他们先使用有机物中的氮，但如谈/氮比太高他们会使用无机氮，即将之转化为有机氮 
氮肥新疆.ppt