有机肥部分替代化肥氮对叶菜产量和环境效应的影响

针对叶菜类蔬菜有机肥氮替代化肥氮的最佳替代比例及对经济效益和环境效应综合评价较缺乏等问题,本研究采用田间试验,对包心菜和小青菜进行等氮水平下不同比例有机肥替代化肥处理,包括:纯化肥氮(0M),25%、50%、75%和100%有机肥替代化肥(25%M、50%M、75%M和100%M),研究不同处理下蔬菜产量、经济效益、土壤氨挥发和氧化亚氮排放。结果表明, 25%M处理下包心菜和小青菜产量均达最高,且与0M处理相比包心菜和小青菜的产量分别增加15.0%(P0.05)和16.3%(P0.05)。25%M比0M处理经济效益分别增加11.7%和5.4%,但在50%M、75%M和100%M处理下经济效益为负增长。25%M处理下,氨挥发累积排放量在包心菜和小青菜季分别为42.1kg·hm~(-2)和12.9kg·hm~(-2),比0M处理分别降低23.4%(P0.05)和41.6%(P0.05); 0M和25%M处理间氧化亚氮累积排放量无显著差异, 25%M处理在包心菜和小青菜季的氧化亚氮累积排放量分别为0.74 kg·hm~(-2)和3.06 kg·hm~(-2);与25%M处理相比, 50%M、75%M和100%M处理下氧化亚氮排放分别增加33.7%～60.8%(P0.05)、50.0%～134.3%(P0.05)和56.8%～185.6%(P0.05)。基于此,提出叶菜类蔬菜有机肥氮替代化肥氮的适宜替代比例在25%左右时可实现最佳的增效减排效果。     

机械起垄侧条施肥对大白菜产量和氨挥发的影响

通过两年田间试验,探究大白菜机械起垄侧条施肥合适的垄宽,并进一步研究在最适垄宽下该技术对大白菜产量、经济效益和氨挥发损失的影响。第一年试验设置4个处理:机械宽垄侧条施肥习惯施氮量处理(N480+MW)、机械宽垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MW)、机械窄垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MN)、人工宽垄习惯施氮量处理(N480+HW),第二年选用55 cm宽垄设置4个处理:人工起垄不施化肥氮处理(N0+HW)、人工起垄习惯施氮量处理(N480+HW)、人工起垄减氮30%处理(N340+HW)和机械起垄侧条施肥减氮30%处理(N340+MW)。研究结果表明:55cm宽垄比30cm窄垄种植可以提高大白菜产量15.4%～17.8%,在55 cm宽垄种植模式下机械起垄侧条施肥技术可以在减肥30%基础上获得最高生物产量、商品产量和净经济效益,分别为78.5 t/hm~2、43.2t/hm~2和30959元/hm~2。与N480+HW、N340+HW和N0+HW处理相比,N340+MW处理生物产量分别增加8.8%、15.2%和58.3%,商品产量分别增加7.4%、16.4%和50.1%。与N480+HW相比,N340+MW和N340+HW处理的净收益分别增加了40.8%和1.3%。N340+MW处理大白菜生长季累积氨挥发损失为30.0 kg/hm2,与N340+HW和N480+HW处理相比显著降低51.1%和70.5%。综合研究表明,机械起垄侧条施肥技术可以实现大白菜种植的减施增效,提高蔬菜生产的经济效益。     

太湖地区集约化农田氮素减排增效技术实践

通过开展氮高效水稻品种种植与化肥减施的增效减排技术、稻田生物炭应用增效减排技术、固氮作物养分减投与轮作制度调整技术、菜地机械起垄侧条施肥技术等的研发和适地性研究,优化了技术参数,明确了技术效果:氮高效水稻品种生产单位产量谷物时稻田NH_3挥发量比常规水稻品种下降17.4%~27.3%(平均为21.3%),稻田氮素渗漏损失量下降6.08%~44.0%(平均为25.3%),稻田氮素径流损失量下降9.18%~28.7%;与单施尿素相比,稻田中施用0.5%(表层土壤质量百分比)的低温(500℃)制备生物炭,维持水稻高产且不增加单位产量氨挥发损失的同时,可显著减少土壤氮素径流损失13.9%~22.1%;传统的集约化蔬菜轮作中引入豆科作物金花菜,可减少周年总氮淋失约40%,并且可使经济效益提高29%;大白菜机械起垄侧条施肥的适宜垄宽为55cm,在保证高产的同时,可减施化肥氮约30%,节本增效58.3%,并且减少50%以上的氨挥发。以上技术在集约化农田上的实践,有力地推动了国家化肥零增长战略和太湖地区农田面源污染防治。