近日，中国科学院南京土壤研究所研究员张甘霖团队在《整体环境科学》发表论文，探讨了东北典型黑土区深层土壤硝酸盐积累和黑土保护问题。

黑土地。AI制图

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硝态氮是植物吸收氮素的主要形式之一，易与金属离子（如钾、钠、钙、镁等）或铵离子结合形成硝酸盐。农业生产中，为提高并维持农作物的产量，常需要施用大量的氮肥，但相当一部分肥料转化成硝态氮后未被作物直接吸收，而随水淋溶至深层土壤，这不仅造成了肥料的损失，还威胁地下水安全。

该研究通过对黑龙江省富锦、海伦和林甸地区典型黑土地表至10米深处土壤钻孔取样，分析其中的可溶性氮的形态和风化层性质，评估了气候、土壤和人为因素对深层硝酸盐积累和分布影响机制。研究人员在林甸地区取样地3米左右深处发现了显著的硝酸盐积累，累积层中峰值达到每千克土壤11.03毫克氮，是作为背景参考林地样点硝酸盐浓度的4倍以上。

就林甸样点而言，从地表到地下10米深的土壤硝酸盐储存量在459.65千克氮/公顷到1072.88千克氮/公顷之间，超过70%的硝酸盐存储在1米以下。

“尽管目前在富锦、海伦等地的取样中未发现明显的硝酸盐积累，但也应引起我们关注。”该论文第一作者、中国科学院南京土壤研究所助理研究员杨顺华告诉《中国科学报》，“过去人们对黑土区域的研究和保护更多着眼于水土流失、土壤有机质含量下降、土壤压实（东北地区农业机械化程度较高，部分区域存在土壤压实问题）等问题。随着保护力度加强和研究的深入，当前是时候关注黑土地的‘更深层’问题了。”

杨顺华同时表示，和其他区域相比，黑土地硝酸盐积累问题并不突出，目前只在个别取样点的深层土壤中发现问题，但这仍提示我们黑土保护应从系统角度看待问题，从源头上解决问题。从区域多要素（水、土、气、生）调查与监测、过程机理研究、政策支持、到田间耕作实践管理多方面共同行动。比如在施用化肥时，科学管理、按需施肥，确保化肥能够被作物充分吸收利用，尽量避免氮元素渗入地下或随雨水流走。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176050