我國農(nóng)田土壤氮素的投入和去向
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農(nóng)田土壤氮素的去向包括作物生長吸收、氨（NH3）揮發(fā)、氮的淋溶和徑流、脫氮以及土壤儲存。圖?2?總結(jié)了?1980—2010?年我國農(nóng)田土壤氮素的?4?種去向及其變化情況。
從圖中可以看出，土壤總氮素的吸收比例（作物生長氮吸收總量/氮素的總投入量）從?1980?年的?46.5%?逐漸增加到?1984?年的?50.5%，繼而逐漸波動下降到?2003?年的最低點?34.8%，隨后又緩慢增加到?2010?年的?40.2%。除了被農(nóng)作物吸收以外，土壤氮素還以各種活性氮形態(tài)（NH3，NH4+，NO3-，N2O，NOx等）進入環(huán)境，對環(huán)境帶來負面影響。其他部分儲存于土壤或通過脫氮轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的氮氣。
1980—2010年，NH3揮發(fā)損失占我國農(nóng)田土壤氮素總投入量的比例在12.5%—14.1%間波動，平均值為13.6%（圖2）。
以徑流和淋溶損失的活性氮占土壤氮素總投入量的比例為6.3%—8.4%，平均值為7.6%，小于NH3揮發(fā)損失的貢獻。進一步通過差減法可以估算出脫氮損失以及儲存在土壤中的氮總量。我們發(fā)現(xiàn)通過脫氮以及儲存在土壤中的總量占土壤氮素去向的比例在29.3%—43.8%之間波動，平均比例為36.8%。
我國農(nóng)田土壤氮素的利用率
作為土壤氮素的重要來源之一，我國農(nóng)田化學氮肥的當年利用率從?1980?年的?59.6%?增加到?1982?年的?62.2%，隨后波動下降到?2008?年的最低點?28.3%，近年來呈現(xiàn)出了緩慢增加的趨勢，并于?2010?年達到了?31.1%（圖?3）。
由于過量施用以及不合理的管理措施，我國近?20?年來化學氮肥利用率低于世界的平均水平，并明顯低于歐美等發(fā)達國家（普遍高于?40%）。但是，我們的研究明確發(fā)現(xiàn)，由于當前氮肥利用率的計算方法并沒有進一步考慮化學氮肥在土壤中的殘留效應，即當季施在土壤中的氮肥可以被下季作物生長繼續(xù)吸收利用，我國化學氮肥的利用率被明顯低估。如果將化學氮肥的殘留效應考慮在內(nèi)，1980—2010?年，我國化學氮肥的累積利用率的變化范圍為?40.4%—67.8%；2001—2010?年的平均值為?42.3%（圖?3），明顯高于化學氮肥的當季利用率（31.8%），但是仍與發(fā)達國家的氮肥利用率有很大的差距。