滇池柴河流域蔬菜地土壤施用生物炭包膜尿素与普通尿素的氮损失研究

[目的]为滇池柴河流域蔬菜种植区更科学、合理使用氮肥以及当地农业面源污染控制提供依据。[方法]通过盆栽试验,比较施用炭基包膜尿素与普通尿素对柴河周边蔬菜地土壤氨挥发和氮淋失的影响。[结果]氮损失量与施氮量呈正比,氮素淋失量均高于氨挥发量;同一施肥水平的两种肥料氨挥发、氮素淋失和氮素损失量间差异在0.05水平显著(普通尿素生物炭包膜尿素);在施氮量为320和280 mg/kg的水平下,生物炭包膜尿素处理比普通尿素处理氮损失低43.5%~45.5%,其中氨挥发低3.7%~21.7%,氮淋溶低49.8%~52.1%,而硝态氮是氮素淋溶的主要形式占总氮淋出的76.0%~95.7%(普通尿素处理)和51.6%~53.5%(生物炭包膜尿素处理)。[结论]生物炭包膜尿素主要通过减少硝氮淋失来控制氮损失。减量施氮并结合生物炭包膜尿素的施用,对控制该地区氮肥施用带来的水体污染具有现实指导作用。     

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。     

不同氮肥用量对滇池柴河流域蔬菜地土壤氨挥发及作物产量的影响

为探明滇池柴河流域地区蔬菜地氨挥发损失规律,以昆明市晋宁县典型蔬菜地为研究对象,基于3种蔬菜(荷兰豆、西葫芦和甜玉米)的氨挥发损失监测试验,研究不同氮肥用量下土壤氨挥发损失情况。结果表明:氨挥发量与施氮量呈正比;不同施氮量在施肥初期,氨挥发速率均较高;相同施氮水平下氨挥发累积量荷兰豆>西葫芦>甜玉米。各施氮处理下3季作物产量相近,无显著性差异,因此减少20%施氮量对该地区蔬菜产量无显著影响,并可减少氨挥发损失约44.87 kg/hm2,说明减少施氮量是在稳产的情况下滇池柴河流域减少氨挥发损失的重要方法,对改善环境和提高农业生态文明程度等具有极其重要的意义。     

竹炭包膜尿素的氮素释放规律和生物利用效果研究

[目的]对竹炭包膜尿素的氮素释放规律和生物利用效果进行研究,寻找高效、廉价、生产工艺简单的包膜氮肥。[方法]以竹炭和高分子聚合物为包膜材料,制得2种不同包膜厚度的竹炭包膜尿素(BCCU);通过玉米的土壤淋溶试验、土壤氨挥发试验和盆栽试验研究自制竹炭包膜尿素的氮素释放规律和生物利用效果。[结果]竹炭包膜尿素具有一定的缓释性能,其氮素的29d累积淋出率比普通尿素低9.93%～16.27%;施用竹炭包膜尿素的氨挥发量显著低于普通尿素,降幅为16.66%～31.8%;施用竹炭包膜尿素的玉米生物量和氮素利用率分别提高12.8%～24.1%和10.50%～16.99%。[结论]竹炭对尿素中氮素不仅具有一定的缓释性能,还具有一定的吸附能力,能减少氮素的淋失和挥发,减轻对环境的污染。     

竹炭包膜尿素的制备及其包膜效果研究

利用竹炭和聚丙烯树脂为包膜材料,制得不同粘结剂、不同包膜厚度和不同竹炭含量的18种竹炭包膜尿素.通过溶解试验、溶出试验与氨挥发试验,研究了所制备的包膜尿素在水中溶解特征.结果表明,包膜效果最好的2种竹炭包膜尿素BCCU1(AbX)和BCCU2(AbY)的含氮量分别为42.3%和43.5%,包膜率分别为8.04%和5.43%.尿素经过竹炭包膜后,其氮素初期溶出率和氮素累积溶出率明显下降,竹炭包膜尿素BCCU1和BCCU2的氮素累积溶出率分别比尿素降低16.27%和9.93%.氨挥发试验结果表明,在每公斤土壤中施氮600 mg和1 000 mg水平下,竹炭包膜尿素BCCU1和BCCU2的氨挥发损失量分别比尿素减少31.8%和19.3%,21.82%和16.66%;在2种施肥水平下,BCCU1的挥发量分别比BCCU2减少15.49%和6.19%.     

包膜尿素与普通尿素配施对稻田氨挥发的影响

为有效减少平原河网双季稻种植区农田氮素（N）损失并提高N肥利用率,采用聚氨酯包膜尿素与普通尿素掺混一次性施肥技术,探究控释掺混肥对早稻季氨挥发损失及N肥利用率的影响。连续两年（2018—2019年）在湖南益阳开展田间试验,设置不施N肥（CK）、常规施肥（CF）、聚氨酯包膜尿素（PuCU）、聚氨酯包膜尿素与普通尿素以6∶4比例配比（0.6PuCU+0.4CF）共4个处理,采用半密闭通气法监测水稻生育期间氨挥发特征。结果表明： CF和0.6PuCU+0.4CF处理稻田氨挥发主要发生在移栽后10 d内,峰值出现于第2~3天和第10天;而PuCU处理整个早稻生长季氨挥发通量缓慢,略高于CK处理。早稻全生育期CF处理氨挥发损失量（率）最高,达39.48 kg·hm^-2（22.22%）,N肥吸收利用率（NRE）和N肥农学利用率（NAE）分别为29.19%和13.82 kg·kg^-1;PuCU和0.6PuCU+0.4CF处理氨挥发损失量（率）分别为12.01 kg·hm^-2（3.91%）和20.70 kg·hm^-2（9.70%）,NRE分别为60.22%和71.36%,NAE分别为18.99 kg·kg^-1和20.34 kg·kg^-1。其中,0.6PuCU+0.4CF和PuCU处理早稻季总计氨挥发损失量较CF处理分别降低47.57%和69.56%,而NRE分别提高163.08%和116.29%,NAE分别提高69.85%和55.97%。Elovich方程能较好地拟合稻田氨挥发累积量随时间的变化趋势,各处理相关系数均达到极显著水平。相关分析表明,早稻季氨挥发通量与田面水NH₄⁺-N浓度及pH呈显著正相关。研究表明,聚氨酯包膜尿素一次性基施能有效避免施肥后NH₄⁺-N的急剧升高,减少稻田氨挥发损失,并提高早稻N肥利用率,而将其与尿素按比例进行互配能进一步促进N素吸收,提高N素利用效率,但氨挥发减排效果较单施聚氨酯包膜尿素低。     

施用生物有机肥的土壤养分元素分析

[目的]评价生物有机肥料的环境效应,进一步改善生物有机肥的性能。[方法]施用生物有机肥,研究生物有机肥对土壤氨挥发和土壤氮、磷、钾淋溶的影响。[结果]施用生物有机肥后果园根区域土壤氮挥发损失率减少;与施用化肥相比,氮、磷、钾的淋溶损失率减少。[结论]施用生物有机肥可以减少土壤中氨挥发损失和氮、磷、钾的淋溶损失,增强土壤的保肥性能。     

包膜尿素与普通尿素对夏玉米碳氮代谢的影响

以郑单958玉米为材料,连续2年比较了包膜尿素与普通尿素对夏玉米碳氮代谢影响的差异.结果表明:施氮提高叶片与茎鞘总糖含量,12叶展前以普通尿素处理效果较好,吐丝后以包膜尿素处理效果较好;施氮显著提高叶片与茎鞘全氮含量,以包膜尿素处理效果较好;施氮降低茎鞘C/N,降幅以包膜尿素处理较大;施氮使氮收获指数下降,包膜尿素处理降幅较普通尿素处理大;叶片与茎鞘碳转运发生于乳熟至成熟期,而叶片与茎鞘氮转运分别主要发生于乳熟至成熟期和吐丝至乳熟期,碳、氮转运量一般以包膜尿素处理较大,包膜尿素能改善夏玉米碳氮代谢状况.     

生物有机肥对果园土壤养分挥发与淋溶损失的作用效果

生物有机肥对土壤氨挥发和对土壤氮、磷、钾淋溶试验表明,生物有机肥最多可使果园根区域土壤氮挥发损失率减少8.8%;生物有机肥的施用,可以减少土壤中氮、磷、钾的淋溶损失。     

树脂包膜尿素配施普通尿素对直播稻田氨挥发、氮素径流和渗漏损失及产量的影响

为探究树脂包膜尿素与普通尿素配施对直播稻田氮素损失的影响,于2021年开展大田试验,在施氮180 kg·hm^-2水平下,设置8个氮肥处理：树脂包膜尿素（基肥）∶普通尿素（分蘖肥）=4∶6 （CRF4U6）、6∶4 （CRF6U4）、8∶2 （CRF8U2）,一次性基施树脂包膜尿素（CRF10U0）;普通尿素（基肥）∶普通尿素（分蘖肥）=4∶6 （C4U6）、6∶4 （C6U4）、8∶2 （C8U2）;以不施氮处理为对照（CK）。结果表明：施树脂包膜尿素处理（CRFU系列）基肥期氨挥发通量峰值显著低于施普通尿素处理（U系列）,水稻整个生育期氨挥发损失量以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其氨挥发损失率分别为7.35%和8.92%。CRFU系列水稻生育期总氮（TN）径流流失率均显著低于U系列,以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其流失率仅为1.69%和2.04%,原因是直播稻田径流主要发生在施基肥后,而CRFU系列基肥期（5月22日、5月26日）径流TN浓度显著低于U系列。直播稻田30 cm处渗漏水中氮素以NH⁺₄-N为主,基肥期CRFU系列30 cm处渗漏水中TN、NH⁺₄-N浓度峰值显著低于U系列,水稻整个生育期氮素渗漏损失量CRFU系列显著低于U系列,以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其渗漏淋失率分别为2.90%、3.18%。CRF8U2与C4U6产量显著高于其他处理（CRF10U0除外）,而CRF8U2产投比仅比C4U6低4.90%。综合考虑氮素损失、产量和产投比等多方面因素,CRF8U2施肥模式更加贴合直播稻实际生产。     

包膜尿素与普通尿素配施减氮对夏玉米产量及氮肥效率的影响

为探求减氮增效技术、实现夏玉米科学施肥,通过田间试验,研究了包膜尿素与普通尿素配施及氮肥减施对夏玉米产量、养分吸收利用和土壤氮素的影响。结果表明：夏玉米施氮显著增产7.53%~16.28%,氮素积累量增加15.66%~29.16%,氮肥利用率为19.66%~42.28%;包膜尿素与普通尿素配施一次施肥,提高了夏玉米灌浆期叶绿素含量（SPAD值）,可获得较高产量,且包膜尿素比例越大,氮肥农学效率和利用率越高。本试验条件下,施氮145.6 kg/hm2 （75%包膜尿素+25%普通尿素）基本实现了高产、高效、简化施肥,可在豫北地区推广应用。     

包膜尿素不同配比减施对土壤无机氮含量及玉米氮素吸收的影响

【目的】研究包膜尿素与普通尿素不同配施比例对氮素释放及玉米氮素吸收的影响,旨在筛选有利于东北春玉米高产及氮素高效利用的包膜肥料与普通尿素比例,为控释氮肥在东北地区春玉米生产上的推广应用提供科学依据。【方法】2017年在辽宁省沈阳市和海城市两地以当地主栽品种东单6531和铁研358开展田间试验。供试肥料：树脂包膜尿素和普通尿素。两个试验区均设置了不施氮处理（CK0）、普通尿素常规施氮量（CK）和减氮对照处理（CK1）、树脂包膜尿素较CK减氮处理（T0）;沈阳试验区还设置了3个树脂包膜尿素与普通尿素不同配比及减氮处理（T1、T2、T3）,海城试验区设置了两个处理（T1、T2）。T1、T2、T3处理包膜尿素和普通尿素的配施比例分别为8:2、6:4、4:6;沈阳试验区常规氮肥用量为244 kg·hm ^-2,减氮处理施氮量为220 kg·hm ^-2;海城试验区常规氮肥用量为217 kg·hm ^-2,减氮处理施氮量为195 kg·hm ^-2。玉米生长季内各生育时期分别采集土壤和植株样品,测定土壤无机氮含量和植株不同部位养分含量,每个小区单独采收记录产量。 【结果】包膜尿素与普通尿素配施能显著提高玉米产量（P<0.05）,且随着配施比例的增加,产量呈先增加后降低趋势,其中T2处理的玉米产量最高（10 250 kg·hm ^-2）,CK1产量最低（9 307 kg·hm ^-2）。在等氮素条件下,玉米产量表现为T2>T3>T1>T0>CK1,籽粒产量较CK1处理增产幅度为3.89%—25.76%。在减氮10%条件下,T2处理产量与CK处理相比差异不显著。包膜尿素与普通尿素配施能显著提高玉米生育前期土壤中无机氮含量,树脂包膜尿素可以为玉米中后期生长提供氮源,且在等氮条件下,随着包膜肥料与普通尿素配比增加,氮素表观利用率和氮肥农学效益均呈先升高后降低趋势,其中均以T2处理最高,CK1处理最低,两地结果一致。 【结论】包膜尿素与普通尿素配施处理的春玉米产量、氮肥利用率和氮肥农学效益均优于普通尿素处理,其中以T2处理包膜尿素与普通尿素配比为6:4,效果最好;根据两种肥料不同时期的释放特点,通过拟合曲线,在辽中南地区,当62%包膜尿素搭配38%普通尿素条件下,产量、氮素表观利用率和经济效益最高且最合理,可以充分发挥普通尿素和包膜肥料优势,可有效增加春玉米中后期土壤无机氮供应能力,获得显著的增产效果,提高经济效益。     

尿素涂层施入水田后对NH3和NOx挥发影响的研究

以盆栽试验的方法研究了涂层尿素施入水田后NH3和NOx挥发损失情况。研究结果表明：尿素涂层可明显抑制NH3和NOx的挥发损失，在等氮量条件下施入土壤7d内涂层尿素与未涂层尿素相比NH3 NOx挥发损失可降低22．1％～24．8％，且这一降低挥发效果随尿素用量增加而增大。说明尿素涂层不仅能提高氮素利用率，而且能够减少NOx等气体的排放，使生态环境得到了改善。     

生物炭对土壤氮磷转化和流失的影响

针对土壤非点源污染产生的负面环境问题,近年来国内外的研究主要集中在有效减少农业生态系统中土壤氮磷的流失等方面。笔者综述了化学修复钝化剂生物炭对土壤中氮磷转化和流失影响的研究进展。生物炭凭借其特殊的材料结构和理化性质,影响着土壤中氮磷的存在。生物炭能够增加农作物对土壤中氮磷养分的吸附作用,提高作物的存活率和产量;改善土壤理化性质,起到减少土壤中氮磷养分的流失作用;降低田面水中氮磷的流失,抑制土壤中氮磷淋失,减少氨挥发损失,改善肥料效益。生物炭在促进氮磷吸收和吸附、促进氮磷形态转化和减少农田氮磷流失方面有巨大潜力,未来应加强其在土壤环境污染治理及其可持续性利用方面的研究。     

控释尿素和普通尿素配施对夏玉米土壤无机氮转化的影响

采用盆栽试验方法,模拟田间生态环境,研究了不同比例控释尿素与普通尿素配施对夏玉米整个生育期土壤NH4^＋-N和NO3^--N变化的影响。结果表明：旱作夏玉米栽培条件下应用控释尿素,土壤中NH4^＋-N含量保持在较稳定水平,可有效降低NO3^--N淋失损失,减少对环境的污染。基于成本等综合考虑,推荐普通尿素和控释尿素混施作基肥,比例为普通尿素55%、控释尿素45%。     

尿素配施包膜尿素对花生生长发育及产量的影响

为提高花生氮肥表观利用率和花生产量,将包膜尿素和普通尿素掺混施用,调查其对花生主要农艺性状、产量、氮肥表观利用率的影响。结果表明,普通尿素与包膜尿素掺混施用能有效改善花生百果质量等主要农艺性状,并提高其产量和氮肥表观利用率,其中以30%普通尿素掺混70%包膜尿素处理表现最好,产量达到7 622.2 kg/hm2,较不施氮肥对照增产37.75%,氮肥表观利用率达到34.6%,50%普通尿素掺混50%包膜尿素处理次之。