Nitrogen (N) loss from cropping systems has important environmental implications, including contamination of drinking water with nitrate. A 2-yr study evaluated the effects of six N rate, source, and timing treatments, including a variable rate (VR) N treatment based on the N sufficiency index approach using remote sensing, and two irrigation rate treatments, including conventional and reduced rate, on nitrate leaching, residual soil nitrate, and plant N uptake for potato (Solanum tuberosum L. cv. Russet Burbank) production in 2016 and 2017 on a Hubbard loamy sand. Nitrate leaching losses measured with suction-cup lysimeters varied between 2016 and 2017 with flow-weighted mean nitrate N concentrations of 5.6 and 12.8 mg N L-1 , respectively, and increased from 7.1 to 10.4 mg N L-1 as N rate increased from 45 to 270 kg N ha-1 . Despite reductions in N rate of 22 and 44 kg N ha-1 in 2016 and 2017, respectively, for the VR N treatment, there was no significant difference in nitrate leaching compared with the existing N best management practices (BMPs). Reducing irrigation rate by 15% decreased nitrate leaching load by 17% through a reduction in percolation. Residual soil nitrate N in the top 60 cm across all treatments (7.9 mg N kg-1 ) suggests a risk for nitrate leaching during the nongrowing season, and plant N uptake did not explain yearly variation in nitrate leaching and residual soil nitrate. Although existing N BMPs are effective at controlling N losses, development of alternative practices is needed to further reduce the risk of groundwater contamination.

中文翻译：

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可变氮肥和减少灌溉管理对马铃薯硝酸盐浸出的影响

种植系统中的氮 (N) 损失具有重要的环境影响，包括硝酸盐污染饮用水。一项为期 2 年的研究评估了六种施氮量、来源和时间处理的效果，包括基于使用遥感的 N 充足指数方法的可变速率 (VR) 施氮处理，以及两种灌溉速率处理，包括常规施肥和减施施肥, 2016 年和 2017 年在哈伯德壤质沙上的硝酸盐浸出、残留土壤硝酸盐和马铃薯 (Solanum tuberosum L. cv. Russet Burbank) 生产的植物氮吸收。2016 年至 2017 年间，使用吸盘式蒸渗仪测量的硝酸盐浸出损失各不相同，流量加权平均硝酸盐 N 浓度分别为 5.6 和 12.8 mg N L-1，并且随着 N 速率从 7.1 增加到 10.4 mg N L-1 45 至 270 kg N ha-1 。尽管在 2016 年和 2017 年，VR N 处理的 N 率分别减少了 22 和 44 kg N ha-1，但与现有的 N 最佳管理实践 (BMP) 相比，硝酸盐浸出没有显着差异。通过减少渗透，将灌溉率降低 15% 可将硝酸盐浸出量降低 17%。在所有处理的顶部 60 cm 中残留土壤硝酸盐 N (7.9 mg N kg-1 ) 表明在非生长季节有硝酸盐浸出的风险，并且植物 N 吸收不能解释硝酸盐浸出和残留土壤硝酸盐的年度变化。尽管现有的 N BMPs 在控制 N 损失方面是有效的，但需要开发替代做法以进一步降低地下水污染的风险。与现有的 N 最佳管理实践 (BMP) 相比，硝酸盐浸出没有显着差异。通过减少渗透，将灌溉率降低 15% 可将硝酸盐浸出量降低 17%。在所有处理的顶部 60 cm 中残留土壤硝酸盐 N (7.9 mg N kg-1 ) 表明在非生长季节有硝酸盐浸出的风险，并且植物 N 吸收不能解释硝酸盐浸出和残留土壤硝酸盐的年度变化。尽管现有的 N BMPs 在控制 N 损失方面是有效的，但需要开发替代做法以进一步降低地下水污染的风险。与现有的 N 最佳管理实践 (BMP) 相比，硝酸盐浸出没有显着差异。通过减少渗透，将灌溉率降低 15% 可将硝酸盐浸出量降低 17%。在所有处理的顶部 60 cm 中残留土壤硝酸盐 N (7.9 mg N kg-1 ) 表明在非生长季节有硝酸盐浸出的风险，并且植物 N 吸收不能解释硝酸盐浸出和残留土壤硝酸盐的年度变化。尽管现有的 N BMPs 在控制 N 损失方面是有效的，但需要开发替代做法以进一步降低地下水污染的风险。在所有处理的顶部 60 cm 中残留土壤硝酸盐 N (7.9 mg N kg-1 ) 表明在非生长季节有硝酸盐浸出的风险，并且植物 N 吸收不能解释硝酸盐浸出和残留土壤硝酸盐的年度变化。尽管现有的 N BMPs 在控制 N 损失方面是有效的，但需要开发替代做法以进一步降低地下水污染的风险。在所有处理的顶部 60 cm 中残留土壤硝酸盐 N (7.9 mg N kg-1 ) 表明在非生长季节有硝酸盐浸出的风险，并且植物 N 吸收不能解释硝酸盐浸出和残留土壤硝酸盐的年度变化。尽管现有的 N BMPs 在控制 N 损失方面是有效的，但需要开发替代做法以进一步降低地下水污染的风险。