农田氮素循环全解析：氮肥如何走进走出农田

农田氮素循环，通俗来说，就是氮元素在农田生态系统中的“旅程”。氮素通过各种途径进入农田，在土壤、作物和环境中不断转化、迁移，最终又会以不同方式离开农田系统。理解这一循环过程，是科学施肥和农业绿色发展的基础。

这一循环的核心，在于氮素的输入与输出。其中，输入环节主要包括四条途径：

第一，生物固氮。某些微生物和豆科植物能将空气中的氮气转化为作物可利用的氮，这就是生物固氮。不过，随着化学氮肥用量的增加，生物固氮在总氮输入中的占比会逐渐下降。

第二，施用氮肥和有机肥。这是农田氮素最重要的输入来源。值得注意的是，当氮肥施用量加大时，作物收获带走的氮总量也会增加，从而使得通过有机肥还田的氮量有所提升。但循环利用的比例，也就是回收氮占作物总氮的比例，往往反而呈下降趋势，有机肥在总肥料投入中的比重也会降低。

第三，降水和灌溉水输入。雨水中通常含有铵态氮和硝酸盐氮，也可能带有微量的亚硝酸盐和有机态氮。据20世纪60年代中期全球统计，降水每年向土壤输入的氮约为9千克/公顷；我国1979—1988年的数据显示，各地降水含氮量多在1～2毫克/升之间，每年通过降水输入的氮约为9～19千克/公顷。灌溉水的贡献则视水质和水量而定，波动较大。例如1987年调查显示，我国部分江河水的含氮量为0.4～1.5毫克/升；太湖地区稻麦轮作田，每年通过灌溉水输入的氮约为4.4～5.7千克/公顷。

第四，其他输入。土壤和植物地上部分也能从空气中直接吸收少量氨，但数量微乎其微。

掌握农田氮素的输入规律，有助于合理调配肥源，减少氮素损失，提高肥料利用效率。