淹水条件下的氨挥发研究

在日本“国际农林水产研究中心”实验室用密闭室法测定了淹水条件下不同通气速率、不同温度和尿素施用方法的氨挥发。结果表明,在一定范围内,随着温度和通气速率的提高,氨挥发速率加快,氨挥发量增加;氨挥发高峰一般在施肥后5~8d,施肥18d后基本上检测不出挥发氨;尿素深施混匀有利于降低氨挥发损失,与CaCO3混施因使土壤pH升高而显著增加氨挥发损失,不同施肥处理氨挥发损失积累量占施氮量的26.4%~57.3%,氨挥发是淹水条件下尿素氮损失的主要途径。     

辽河平原玉米田不同施肥下的土壤氨挥发特征

【目的】通过不同施肥措施对氨气排放贡献的研究,获得辽河平原化肥施用本地化的氨排放因子,为大气环境和生态等领域的相关研究提供参考借鉴。【方法】于2018年5—10月在沈阳农业大学试验基地开展不同施肥措施下的氨气排放的大田试验,以基肥施树脂包衣缓释化肥、拔节期追施尿素为常规施肥方式,设置无氮处理（T0）、常规施肥减半（T1）、常规施肥+生物炭（T2）、常规施肥一次性施入（T3）、常规施肥（T4）5个处理。采用通气法在玉米全生育期内定时收集氨气,利用流动分析仪检测计算氨排放通量,同时测定土壤铵态氮含量。【结果】施基肥后氨挥发速率呈现双峰趋势,各处理分别于施基肥后第1—2天或第5—7天达到氨挥发速率最大值,施基肥后各处理氨挥发速率最大值表现为：常规施肥减半（T1）>常规施肥+生物炭（T2）>常规施肥一次性施入（T3）>常规施肥（T4）>无氮处理（T0）;施追肥后各处理均于第1—2天达到氨挥发速率最大值,追肥后各处理氨挥发速率最大值表现为：常规施肥（T4）>常规施肥+生物炭（T2）>常规施肥减半（T1）>常规施肥一次性施入（T3）>无氮处理（T0）。氨挥发损失累积量表现为常规施肥+生物炭（T2)>常规施肥（T4）>常规施肥一次性施入（T3）>常规施肥减半（T1）>无氮处理（T0）。各时期各处理间的土壤铵态氮含量差异并不显著,但土壤铵态氮含量和同时期土壤氨挥发速率呈现出相似的变化趋势,施追肥后两者的变化趋势比施基肥后更加相似。由于T1、T2、T4追肥期施尿素,尿素释放铵态氮比缓释化肥更加迅速,同时氨挥发也相对较快。整体来看,减少50%施氮量,氨挥发损失累积量只减少20%。各处理间生长季内氨挥发损失累积量差异显著,常规施肥+生物炭（T2）的氨挥发损失累积量最多,在施氮量相同的情况下,加施生物炭氨挥发损失累积量增加22%。全生长季施氮量相同的情况下,一次性施入缓释化肥而不采取尿素追肥的措施比以尿素作为追肥的措施的氨挥发累积量减少12%。【结论】氨挥发随着施氮量增加呈现边际递减效应。生物炭促进了农田氨挥发,玉米秸秆生物炭呈碱性,导致了氨挥发累积量的增加,但其具有孔隙度和比表面积大、吸附效果强的特点,可改良土壤和减少其他温室气体。一次性施入缓释化肥而不采取尿素追肥显著降低了氨挥发。     

不同母质砖红壤中尿素氨挥发差异的研究

针对不同母质砖红壤中氨的挥发损失进行了研究。结果表明,在施用等量的尿素条件下,不同母质的土壤氨挥发损失具有明显差异。在供试的6种土样中,尿素氨挥发损失率的顺序为:滨海沙土(17.37%)>浅海沉积物(11.31%)>紫色砂页岩(10.31%)>变质岩(5.95%)>花岗岩(3.11%)>玄武岩(1.25%)。氨挥发量的高峰从高到低的顺序为:紫色砂页岩>变质岩>浅海沉积物>滨海沙土>花岗岩>玄武岩。从总体上来说,不同母质砖红壤的pH值对氨挥发的量均有影响。     

高效尿素提高氮素利用率的机理

利用室内氨挥发模拟系统和同位素＾１５Ｎ示踪技术,研究高效尿素对氨挥发损失和氮素去向的影响。结果表明,与普通尿素比,高效尿素在供试的３种土壤中能推迟氨挥发开始时间和氨挥发高峰值出现的时间,降低氨挥发速率高峰值,减少氨挥发损失１８．９％～４４．１％。高效尿素使水稻植株中来自肥料和土壤中的氮显著增多,当季氮素利用率增加６．３～７．１个百分点,土壤残留量增加５．３％～１２．０％,减少氮素损失１７．０～１９．３％。施用高效尿素的水稻产量比施用等氮量普通尿素增产２７．０％～２９．３％。     

施用新型长效尿素对不同肥力土壤脲酶活性的影响

采用了康维皿连续培养法及土壤模拟培养, 对高、中、低三种不同肥力水平的土壤施用四种不同加工型号的长效尿素, 进行了脲酶活性与氨挥发量的测定及7天动态变化的比较。总体趋势表现为各种型号的长效尿素施用于高、中、低三种不同肥力土壤后, 均比施用普通尿素氨挥发量大大减少, 但不同尿素在不同肥力土壤中, 对脲酶活性抑制的速度、强度、抑制率以及氨挥发量与氨挥发率均不同。但以高、中肥力的土壤施用长效尿素, 其经济效益与环境效益最佳, 低肥土壤则应视具体情况来确定是否需施用添加有抑制剂的尿素以及施用哪种型号的长效尿素。     

不同类型氮肥和耕作方式对稻田土壤氨挥发的影响

研究不同类型氮肥与耕作方式下稻田土壤氨挥发特征,开展稻田土壤氨挥发损失的田间试验,分析不同类型氮肥与耕作方式对稻田土壤氨挥发速率的季节性变化规律和稻季氨挥发损失量的影响.结果表明,氮肥类型影响着稻田土壤氨挥发,施用猪粪总氨挥发量最大,尿素次之,后依次为复合肥、包膜尿素与新型缓效有机肥(脲肽磷复肥),其中包膜尿素与新型缓效有机肥处理总氨挥发量相当;猪粪、尿素与复合肥处理氨挥发通量的峰值出现在施肥后1~3 d;相对于稻田免耕,稻田翻耕显著降低土壤氨挥发,其总氨挥发量是免耕处理的70%,表明稻田免耕降低了水稻对肥料氮的利用率.     

含DMPP抑制剂尿素的氨挥发特性及阻控对策研究

采用原状土柱模拟方法,探讨了施肥水平、添加不同碳氮比(C/N)有机物、不同类型土壤、土壤水分含量及温度对含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-dimethyl pyrazole phosphate,DMPP)硝化抑制剂的尿素(DMPP尿素)氨挥发损失的影响.结果表明,施肥水平对DMPP尿素的氨挥发损失有显著影响.随着DMPP尿素施用量的增加,土壤氨挥发损失量呈显著上升的趋势;DMPP尿素配施低C/N比的有机物鸡粪,氨挥发损失增加6.0%;而配施高C/N比的生物秸秆,则表现为可抑制78.2%的氨挥发损失;DMPP尿素的氨挥发损失受土壤理化性质影响很大,在肥力高的碱性土壤中氨挥发损失严重,而在酸性红壤和阳离子交换量高的青紫泥中挥发损失量较低;在土壤含水最为田间饱和持水量时,氨挥发损失表现为急剧增加;随着土壤温度的升高,氨挥发损失的量快速递增.合理控制施肥量、选择配施高C/N比的生物秸秆和适宜的水分管理方式是减少农出氨挥发损失的重要对策.     

土壤氨挥发的影响因素及其与脲酶活性的关系研究

氨挥发是氮肥气态损失的一种重要途径,可以降低氮肥的利用率,因此对氨挥发损失影响因素的研究是十分必要的。该文采用"密闭室吸收"法,研究了不同的肥料类型、土壤含水率及施肥深度对氨挥发量、氨累积挥发量的影响,并建立了土壤脲酶活性与氨挥发量的定量关系。研究结果表明:添加硝化抑制剂的大颗粒尿素及单独施用大颗粒尿素处理的氨挥发损失明显高于缓释肥料和添加脲酶抑制剂的稳定性肥料,氨挥发损失随着施肥深度的增加而减小,但土壤含水率对氨挥发损失影响不大;不同肥料类型和不同田间持水量处理下土壤脲酶活性与氨挥发损失具有较好的相关性,但施肥深度对两者相关性的影响不显著。     

春季马唐-秋季冬萝卜红壤和黄壤中尿素氨挥发损失状况的研究

通过在耕作红壤和黄壤上施用尿素轮作马唐和冬萝卜,研究了春秋两季两种土壤尿素氨挥发损失的状况.结果表明,红壤和黄壤尿素氨挥发通量的趋势具有一致性,其最大值分别均出现在春季基肥的第7～8 d,秋季基肥的第7～8 d,模拟降雨追肥的第1～2 d.同种施尿素氮水平和养分管理下,氨挥发春季高于秋季,黄壤高于红壤.其中春季氨挥发红壤和黄壤分别为0.67和7.84 kg·hm-2,占施用氮素0.42%和4.90%;秋季氨挥发红壤和黄壤分别为3.04和3.75 kg·hm-2,占施用氮素的1.21%和1.50%.差异显著性检验表明,春季红壤与黄壤氨挥发通量差异达到比较显著水平(P＜0.1),秋季基施和追施红壤和黄壤氨挥发通量差异均未达到显著水平.     

灌淤土施氮肥后氨挥发损失的研究

应用密闭培养法研究了灌淤土加入外源氮肥后,土壤中氨的挥发机制及数量.试验结果表明,灌淤土氨的挥发与施入的氮肥形态有关,施用硫酸铵后仅1天,氨的挥发量就达到9.9%,3天后达到15%并维持2周基本不变,45天后挥发量达到25.4%.当施用大颗粒尿素3天后,尿素已转化为碳酸铵,氨挥发量为7.3%,45天后挥发量为18.6%,远低于施硫酸铵后同期氨挥发量.施用大颗粒尿素有利于减少氨挥发,提高氮肥利用率.     

江苏南部地区稻麦两熟土壤中尿素的氨挥发损失

采用连续气流密闭室法研究了江苏南部丘陵地区稻麦两熟农田施用尿素后的氨挥发损失及其年际变化。结果表明,不同年份间麦田的氨挥发量（Ｎ）占施氮量的比例变化在４．０７％～１４．８％之间。尿素作不稻基肥地,氨挥发量为１．７７％～５．５７％,分蘖期为１０．７％～１６％,而孕穗期为５．３％～８．６％。无论是麦田还是稻田,施用尿素后,年际间氨挥发量相差显著。高温、长日照和低降雨量促进氨挥发。土壤水分含量对麦田的尿素氨挥发的作用可能大于温度对它的影响。稻田高郁闭度和尿素混入土壤均有明显减少氨挥发。     

未来气候条件下秸秆还田和氮肥种类对夏玉米产量及土壤氨挥发的影响

【目的】秸秆还田配施氮肥可以提高作物生产力,但在气候变化条件下,不同管理措施对夏玉米农田氮素利用存在很大的不确定性。明确在未来气候条件下秸秆还田与氮肥种类对夏玉米产量和土壤氨挥发的影响,以应对气候变化。【方法】利用DNDC模型预测未来不同情景下,秸秆还田和不同氮肥种类对关中地区夏玉米产量和土壤氨挥发的影响。通过田间土壤温度、水分、产量和土壤氨挥发累积量试验数据的验证,DNDC模型可以很好地模拟未来气候条件下不同处理的作物产量和土壤氨挥发累积量。【结果】模拟和实测结果均表明,在当前气候条件下秸秆还田会提高作物产量并促进土壤氨挥发,稳定性氮肥与普通尿素相比对产量无显著影响但会显著减少土壤氨挥发累积量。敏感性分析表明,作物产量与土壤氨挥发累积量均对施氮量最敏感。在RCP4.5排放情景下,单施稳定性氮肥（NF1）和单施尿素（NF2）分别在2050s—2090s和2070s—2090s产量显著降低,秸秆配施稳定性氮肥（SF1）和秸秆配施尿素（SF2）均在2050s—2090s产量显著升高;在RCP8.5排放情景下,单施稳定性氮肥（NF1）在2070s—2090s产量显著降低,单施尿素（NF2）产...     

腐殖酸-尿素复合物配施尿素在不同施肥土壤上的NH3挥发特征

【目的】施用腐殖酸尿素可以有效减少氮素NH₃挥发损失,肥料中的腐殖酸发挥了很大作用,但是由于腐殖酸与尿素反应所得产物腐殖酸尿素复合物（UHA）对土壤NH₃挥发的影响可能不同于常规腐殖酸（HA）,进行相关研究将有利于揭示腐殖酸尿素降低土壤NH₃挥发的机理。【方法】利用无水乙醇从腐殖酸尿素中提取得到UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上,开展室内恒温土壤培养试验,研究HA或UHA配施尿素对土壤NH₃挥发的影响,二者的用量分别为尿素用量的0.5%与5%,分别用0.5HA+U、5HA+U、0.5UHA+U和5UHA+U表示,同时设置单施尿素（U）及不施尿素与腐殖酸处理（CK）。测定土壤NH₃挥发速率及累积量,土壤尿素态氮、硝/铵态氮含量,土壤脲酶活性等。【结果】（1）各施氮处理,长期施肥土壤NH₃挥发累积量均高于长期不施肥土壤,这可能与长期施肥导致土壤pH远低于不施肥土壤,土壤硝化过程减弱,尿素水解产生的铵态氮在土壤中累积有关。（2）HA或UHA配施尿素均可以有效降低土壤NH₃挥发量,但是降低幅度与土壤是否长期施肥及二者用量有关：在长期不施肥土壤上,与单施尿素（U）相比,HA配施尿素土壤NH₃挥发量可显著降低4.4%—22.9%（P<0.05）,且5HA+U处理降低幅度大于0.5HA+U处理,但是在长期施肥土壤上,尿素配施HA处理,土壤NH₃挥发量仅降低4.1%—7.5%,与U处理无显著差异;然而,尿素配施其用量0.5%的UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上均可以显著降低土壤NH₃挥发累积量（P<0.05）,土壤NH₃挥发量较单施尿素处理分别降低26.5%与12.9%（P<0.05）。（3）HA降低土壤NH₃挥发量可能与降低土壤脲酶活性有关,而UHA可能与促进土壤硝化过程有关。【结论】土壤培养条件下,与常规腐殖酸相比,腐殖酸尿素中的腐殖酸尿素复合物可更加有效地减少土壤NH₃挥发量,且作用效果与土壤是否长期施肥无关。     

不同氮肥施在石灰性土壤上氨挥发的研究

本文对碳酸氢铵、硫铵、尿素在北京地区石灰性土壤上表施造成的氨挥发损失的累积量和速率进行了研究,结果表明三者都存在着明显的不同程度的氮素损失。其顺序:碳酸氢铵>硫铵>尿素。在供试条件下,对三种氮肥的挥发累积量随时间变化的关系分别用幂函数和指数方程的数学式加以模拟。以及不同施肥方法氮素损失量的比较研究,三种氮肥均以施入土表5cm 以下为最少。而浅施1cm和表施后立即浇水仅可不同程度地减少挥发损失。     

Evaluation of Pathway of Nitrogen Loss in Winter Wheat and Summer Maize Rotation System

The nitrogen loss pathway in winter wheat and summer maize rotation system was studied based on field experimental data. The results showed that nitrogen recovery rate was significantly decreased with nitrogen fertilization rate increased, while residual rate and losses rate had an increasing trend. Accumulated ammonia volatilization loss in winter wheat and summer maize rotation was 12. 8(N0), 22. 0(N120), 33. 0(N240) and 64. 5 kg N ha-1(N360) respectively and rate of ammonia volatilization loss was 3.8, 4.2 and 7. 2 % respectively while urea was mixed with 0 - 10 cm soil or spread before irrigation. Denitrification loss with acetylene-soil core incubation method in winter wheat was lower than 1 kg N ha-1 and rate of denitrification loss was 0. 21 - 0. 26% or trace. Denitrification loss in summer maize was 1 - 14 kg N ha-1 and rate of denitrification loss was 1 - 5 %. The total gaseous loss in winter wheat and summer maize rotation system was less than 10 %, and the main nitrogen fertilizer loss way was leaching below 0 - 100 cm soil profile and accumulated in deeper soil.     

施氮方式及测定方法对紫色土夏玉米氨挥发的影响

以川中丘陵区紫色土为对象,研究了撒施尿素添加脲酶抑制剂及尿素深施对夏玉米季氨挥发的减排效果,为合理施肥和减少农田氨排放提供依据;同时,对比风洞法和密闭室连续抽气法测定氨挥发的结果,为准确定量农田氨挥发提供方法依据。设置5个施氮方式处理,分别为:不施氮(CK);农民传统施氮——雨后撒施尿素(BC);撒施添加有Limus(德国BASF公司新开发的脲酶抑制剂)的尿素(BC+Limus);尿素一次性条施(Band1);尿素分两次条施(Band2)。除不施氮处理外,其他处理施氮量均为150 kg·hm~(-2),各处理采用密闭室连续抽气法测定氨挥发。另外,选取农民传统施氮处理用风洞法测定氨挥发,以研究不同测定方法对氨挥发损失量的影响。结果表明:紫色土夏玉米季农民传统的施氮方式氨挥发损失率可高于40%,而处理BC+Limus、Band1、Band2的氨挥发损失率分别为4.8%、3.8%、1.3%,分别比处理BC减少了90%、92%和97%的氨挥发损失,均具有很好的减排效果。密闭室连续抽气法测定氨挥发量稍高于风洞法,氨挥发损失率分别为48.4%和41.9%,但差异不显著。     

滇池柴河流域蔬菜地土壤施用控释尿素与普通尿素的氮损失比较

在滇池柴河流域,蔬菜地施用的氮肥通过径流、淋溶和氨挥发等途径向水体迁移,对周围水体质量有较大影响。通过盆栽试验比较了控释尿素（3个氮水平：0 mg N/kg土、280 mg N/kg土和320 mg N/kg土）与普通尿素（4个氮水平：0 mg N/kg土、280 mg N/kg土、320 mg N/kg土和400 mg N/kg土）施用在柴河流域土壤所表现出的肥料氨挥发和氮淋失特征。结果表明,两种氮肥所有施氮水平处理的氮淋溶量都显著大于氨挥发量。在两种施氮水平下（320 mg N/kg土和280 mg N/kg土）,施用普通尿素产生的氨挥发量分别占施氮量的3.64%和3.57%,而施用控释尿素产生的氨挥发量分别占施氮量的3.64%和2.78%;施用普通尿素产生的氮淋失量分别占施氮量的14.38%（其中硝态氮占85.34%）和14.46%（其中硝态氮占95.70%）,施用控释尿素产生的氮淋溶量分别占施氮量11.60%（其中硝态氮占91.05%）和8.37%（其中硝态氮占96.84%）。硝态氮淋溶可能是柴河流域蔬菜地肥料氮素向水体迁移的主要途径。随着施氮量的减少,控释尿素的氮淋失量显著下降,而普通尿素的氮淋失量差异不显著。相同施氮水平下,普通尿素氮淋失量显著大于控释尿素。由此可见,控释尿素主要通过减少氮淋溶途径来减少氮损失。减量施氮结合控释尿素的施用对控制该地区氮肥施用对水体污染具有实际的指导意义。