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。     

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生物炭包膜尿素与普通尿素的氮损失研究（英文）

[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280mg/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。     

施用保水剂对土壤氮素淋溶及脲酶活性的影响

为了分析保水剂对土壤氮素淋溶效应和土壤脲酶活性影响,通过模拟试验,对施用同量尿素条件下,三种不同类型高分子保水剂(聚丙烯酸钠保水剂、有机-无机复合保水剂、腐植酸型保水剂)对尿素淋溶和土壤脲酶活性进行比较。多次灌水淋溶实验表明,三种保水剂都明显降低了土壤尿素淋失,保肥效果明显。在前三次灌水淋溶中,三种保水剂施用的土壤脲酶活性略高于未施尿素的对照,之后灌水时基本相同,说明保水剂对脲酶活性有一定促进作用,有利于植物更好的吸收氮素。随灌水次数增加,所有处理的土壤脲酶活性都有明显减少,与淋溶液氮素淋出量趋势相同。其中施用聚丙烯酸钠盐保水剂降低氮素流失,提高肥料利用效率效果较优。     

控释尿素对土壤氨挥发及脲酶活性和氮淋溶的影响

为了解控释尿素氨挥发特征、氮淋溶特性及其对土壤脲酶活性的影响,为控释肥新产品的研发提供技术和理论支撑,采用静态吸收法和土壤淋溶法室内模拟试验,研究了2种控释尿素在红壤和褐土中的氨挥发、脲酶活性和氮淋溶情况。结果表明:控释肥不同程度降低了氨挥发和氮淋溶量。与普通尿素相比,控释尿素1和控释尿素2在红壤中氨挥发累积量减少60.0%~62.6%,褐土中减少42.9%~46.3%,两者显著降低了氨挥发的峰值,且在整个培养期表现出较好的稳定性。在施肥后的30d内,控释尿素降低了土壤脲酶活性,延缓了尿素态氮在土壤中的转化进程,氮淋溶量分别较普通尿素少,氮淋洗量分别降低14.8%~25.9%和19.7~34.5%。控释尿素较普通尿素在消减氨排放和氮淋溶上具有明显的效果。     

施用保水剂对土壤氮素淋溶及脲酶活性的影响

为了分析保水剂对土壤氮素淋溶效应和土壤脲酶活性影响,通过模拟试验,对施用同量尿素条件下,三种不同类型高分子保水剂(聚丙烯酸钠保水剂、有机-无机复合保水剂、腐植酸型保水剂)对尿素淋溶和土壤脲酶活性进行比较。多次灌水淋溶实验表明,三种保水剂都明显降低了土壤尿素淋失,保肥效果明显。在前三次灌水淋溶中,三种保水剂施用的土壤脲酶活性略高于未施尿素的对照,之后灌水时基本相同,说明保水剂对脲酶活性有一定促进作用,有利于植物更好的吸收氮素。随灌水次数增加,所有处理的土壤脲酶活性都有明显减少,与淋溶液氮素淋出量趋势相同。其中施用聚丙烯酸钠盐保水剂降低氮素流失,提高肥料利用效率效果较优。

     

保水剂对土壤养分的保蓄作用

保水剂是一种具有超高吸水保水能力的高分子化合物颗粒剂,它吸收自身质量的数百倍至上千倍的纯水.由于保水剂在雨季能够吸收水分,并将水分保持于土壤中,待到旱季来临,又能够将吸持的水分缓慢释放给植物利用,从而帮助植物渡过干旱期,提高造林成活率.通过野外试验和温室试验发现,保水剂使北美红杉Sequoia sempervirens和川滇桤木Alnus ferdinandi var.coburgii的氮流失量减少23.8%～65.2%,钾流失量减少19.8%～86.2%.当养分施加量一定时,养分的流失量随保水剂施加量的增加而减少.田间试验表明,森林土壤中施加保水剂后,显著提高了土壤中养分(氮磷钾)的量,使土壤碱解氮的量提高133.1%～295.8%,有效磷提高10.4%～43.2%,速效钾提高124.2%～220.3%.可以认为,保水剂不仅可以改善土壤水分状况,而且可以通过减少养分淋失改善土壤养分状况.表2参11     

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。     

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。     

有机肥中不同形态氮及可溶性有机碳在土壤中淋溶特性研究

通过室内土柱模拟淋溶试验比较了两种供试土壤加入等量氮素后,化肥处理(硫酸铵溶液)和有机肥提取液处理淋溶过程中不同形态氮及可溶性有机碳(DOC)在土壤中的淋溶迁移特性.结果表明,加入硫酸铵溶液后两个土壤氮素累积淋火量较未施肥清水对照无明显变化,肥料氮的淋失量占氮总淋失量的比例在2.31%～8.68%之间;而加入有机肥提取液后淋出的氮量显著增加,肥料氮占氮总淋失量的比例达65.7%～76.4%.有机肥处理淋失的氮素形态以可溶性有机氮(DON)为主,其次为硝态氮和铵态氮;而化肥处理氮素淋失形态以硝态氮为主(85.2%～88.8%),其次为可溶性有机氮DON(7.9%～10.2%),铵态氮所占比例最低(3.3%～4.6%).有机肥处理DOC和铵态氮的淋失量也显著高于化肥处理.因此,有机肥中可溶性养分特别是可溶性有机碳、氮在土壤中的淋失值得关注.     

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。     

棉花秸秆及其生物炭对滴灌棉田氨挥发的影响

土壤氨挥发是干旱区农田氮肥损失的重要途径之一,通过田间试验研究了施用棉花秸秆及其生物炭对滴灌棉田土壤无机氮含量及氨挥发的影响。试验设对照、施用棉花秸秆(12 t·hm-2)和等碳量生物炭(4.5t·hm-2)三个处理,每个处理设置不施氮肥和施氮450 kg N·hm-2两种条件。试验结果表明,施用棉花秸秆和生物炭可显著降低土壤NH+4-N含量,分别较对照降低8.01%~19.88%和5.49%~9.90%。棉花秸秆及其生物炭处理土壤NO-3-N含量和脲酶活性在不施氮肥条件下显著降低,而在施氮肥条件下显著增加。不施氮肥条件下,棉花秸秆和生物炭处理土壤氨挥发较对照分别降低22.06%和21.27%;而在施氮450 kg N·hm-2条件下,分别降低30.58%和40.59%。因此,棉花秸秆及其生物炭还田都可以减少滴灌棉田氨挥发,其中生物炭还田效果更显著,是一种更好的秸秆利用方式。     

增值尿素对氨挥发和土壤脲酶活性的影响

通过向普通尿素中添加不同类型有机物料增值剂,利用熔融造粒工艺研制出不同类型的增值尿素新产品,在25℃、土壤培养条件下与普通尿素比较,研究了不同类型增值尿素的氨挥发、土壤脲酶活性及二者之间的关系。结果表明,培养4周后,与普通尿素（u）相比,增值尿素品种F-5和H-5的氨挥发累积量分别减少了15．2％和13．3％,其中前者推迟了氨挥发高峰出现的时间,两者显著降低了氨挥发的峰值,且在整个培养期表现出了较好的稳定性。F-5和H-5品种在施肥后的前1周都显著降低了土壤脲酶活性,延缓了尿素态氮在土壤中的转化进程。与普通尿素相比,F类和H类增值尿素在减少氨挥发损失和抑制脲酶活性方面表现效果良好。     

多介质环境下木质素对化肥中N素迁移转化积累的影响

以木质素包膜复合肥为研究对象,通过淋溶、氨挥发和盆栽试验,系统研究了木质素包膜复合肥中N素在多介质环境(土壤、水体、大气和植物)下的迁移转化和积累,以及木质素对复合肥中N素的影响。结果表明,木质素包膜肥的氨挥发量明显低于普通复合肥,降幅达5.3%～17.7%,氨挥发量占总施N量的0.2%左右。施用木质素包膜复合肥能显著减少青贮玉米中硝酸盐的积累(P<0.01),最大降幅达20.3%;木质素包膜复合肥中N素的淋溶损失符合一级动力学方程,土壤中肥料的氨挥发符合零级动力学方程。研究认为,木质素能抑制土壤与肥料中N素的水解和硝化作用,调控土壤中矿质态N含量,减少N素的淋溶损失,对肥料中N素转化有很好的调控作用,木质素作为一种农业环境友好材料,应用前景广阔。     

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。     

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。     

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。     

氮磷配施的氨挥发规律及机理研究

[目的]探讨氮磷配施的氨挥发规律及机理。[方法]设置5个施磷水平,通过大田试验、盆栽试验和土壤培养试验,研究氮磷配施的氨挥发规律。[结果]磷作基肥氮作追肥时,不同施磷处理的氨挥发速率先从低到高逐渐增至峰值,然后降低,峰值随施磷量增加而增高,最高峰值为2.36 kg/(hm2.d);追施氮肥3、7、12 d后,随着施磷量的增加,土壤中铵态氮含量增加,氨挥发强度增强;土壤脲酶活性比氮磷同为基肥时增强,随施磷量增加呈明显增加趋势。氮磷同为基肥时,单施氮处理不施磷处理的土壤脲酶活性比氮磷同施处理高,随着施磷量的增加,氮磷同施处理的脲酶活性略有增加趋势。[结论]土壤铵态氮含量与氨挥发速率、土壤脲酶活性均有较好的相关性。     

化肥有机肥配施对盐渍化土壤氨挥发及玉米产量的影响

针对河套灌区无机氮肥过量施用造成的环境问题,通过探究有机氮替代部分无机氮肥对田间土壤氨挥发的影响,确定盐渍化农田适宜的有机无机氮肥配施用量。于2018年进行田间试验,选取轻度(0.45～0.68 dS·m~(-1))和中度(1.04～1.40 dS·m~(-1))盐渍化农田,以纯施氮量240 kg·hm~(-2)为相同施氮总量进行有机无机氮肥配施,分别设置5个施肥处理:单施化肥、3/4氮由化肥提供+1/4氮由有机肥提供、1/2氮由化肥提供+1/2氮由有机肥提供、1/4氮由化肥提供+3/4氮由有机肥提供、单施有机肥,依次记为U_1、U_3O_1、U_1O_1、U_1O_3、O_1。另外设置空白对照处理(CK),探究不同有机无机氮肥配施量对盐渍化玉米农田土壤氨挥发速率、氨挥发损失量及产量的影响。结果表明:土壤盐分随着有机氮肥施用量增加呈先降后升的趋势;各肥料配施处理追肥后氨高挥发期较施入基肥后明显延长,导致同一处理轻、中度盐渍化土壤追肥后氨挥发损失量较施入基肥后分别高出22.15%～64.03%和14.34～40.66%;同一处理在中度盐渍化土壤上的氨挥发总量较轻度盐渍化土壤高出8.35%～16.46%;土壤氨挥发损失量与有机肥施入比例、土壤盐分之间呈显著二元二次非线性回归关系,分析回归方程各系数可知,适当增大有机肥施入比例可以降低土壤氨挥发,而增加土壤盐分则会使土壤氨挥发增大,增施有机肥和土壤盐分之间会产生共同降低氨挥发损失的效应;有机肥替代部分化肥可提高玉米产量,轻、中度盐渍化土壤U_1O_1处理玉米产量分别较U_1处理高出12.63%和17.05%。在轻度和中度盐渍化土壤上,综合氨挥发损失量及玉米产量,处理U_1O_1既能保证高产,又能显著降低氨挥发损失,故推荐该处理为当地适宜肥料配施模式。