施肥深度、灌水条件和氨挥发监测方法对氮肥氨挥发特征的影响

[目的]研究施肥深度、灌水条件和氨挥发监测方法对土壤氮肥氨挥发损失特征的影响,为评估田间原位监测试验结果提供依据.[方法]通过微区试验模拟大田基肥和追肥氨挥发条件.[结果](1)在轻度盐演化土壤上,氨挥发速率和损失累积量随着施肥深度的增加而降低,氮肥深施土壤10cm氨挥发降低到施氮量2;以下,可有效控制氮肥氨挥发损失;氨挥发持续时间随着施肥深度的增加而缩短.(2)施肥后延迟灌水情况下,初始含水量高的土壤比含水量低的土壤氨挥发损失大;在同等条件下,延迟灌水会增加氮肥氨挥发损失;随着灌水量的增加,氨挥发损失降低;(3)3种氨气吸收方法比较结果显示,密闭法检测值远低于抽气法和通气法;在试验区域和试验条件下,抽气法和通气法监测结果较为接近.[结论]施肥深度和灌水条件是否与当地大田操作一致,是氨挥发测定值能否反映田间真实值的关键;三种监测方法对氨挥发田间原位监测是系统影响,密闭法结果偏低,抽气法是否反映田间真实值与抽气速率相关;通气法不需动力,可适用于田间多处理试验.     

表面分子膜抑制稻田氨挥发的模型研究

 在温室盆钵和田间试验中 ,研究了表面分子膜对氨挥发的抑制效果。结果表明 ,表面分子膜可以有效抑制氨挥发 ,其效果因膜用量的不同而有很大差异。同时 ,应用Jayaweera Mikkelsen氨挥发模型 ,并引入分子膜的氨挥发阻力系数kf,对该模型进行了修正 ,以应用于表面膜存在下的氨挥发模拟。为此 ,根据不同膜用量的盆钵试验结果对参数kf 值进行了计算 ,并用不同kf 值对氨挥发进行了模拟。在该模型中 ,用选定的kf 值对表面分子膜抑制氨挥发的效果与 pH、风速、水深和温度等的关系作了进一步模拟分析。根据修正后的模型 ,对田间试验结果进行了模拟和预测。结果表明 ,在田间试验中模型预测效果较差 ,需要对田间条件下的kf 参数作进一步研究。     

施氮后氨挥发测定方法的进展

众所周知,植物所需的氮素有相当部分需要通过施肥来满足。但是,在目前施肥情况下,施入土壤的氮肥利用率一般只有20—75％,有70—10％的氮素通过各种途径损失掉了。氮素损失的途径主要有氨挥发、淋失和反硝化。国内外研究资料表明,在水田,施用氮肥后通过氨挥发损失的氮素占氮责总损失的18—96％,在旱田占的比例则更高,关于氨     

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。     

PAL肥料抑制氨挥发模拟研究

在室温20 ℃条件下进行的PAL肥料抑制氨挥发模拟实验结果表明:在低量(纯氮0.1 g/kg)和高量(纯氮0.3 g/kg)施氮水平下,尿素氨的挥发量均高于相应的PAL肥料;PAL肥料的施用量对其氨的挥发量影响不大;在相同施氮量的水平下,分层施缓释效果明显高于混施,以加入3.23 g/kg PAL肥料,氨的总挥发量为12.99 mg,对氨挥发抑制效果最好.     

长效涂层尿素与普通尿素氨挥发速率比较

采用不同的施肥方法，研究了在不同作物的情况下，长效涂层尿素和普通尿素在土壤中氨（NH3）挥发损失的速率。结果表明，涂层尿素比普通尿素氨挥发损失减少7．6％－49．2％；施肥后覆土1cm比表施氨挥发损失减少78．7％－89．5％；在盐渍土中氨挥发损失大大增加．     

稻田氨挥发及控制技术研究进展

我国南方稻田氮素损失严重,其中氨挥发损失在南方稻田中占有很高的比重.综述了稻田氨挥发的现状与规律,损失途径与机理,对控制氨挥发的农田施肥管理措施进行了探讨,为实现现代农业高产、构建高效的技术体系、保障农业环境安全提供科学依据.     

芒果园间作体系下氨挥发损失的初步研究

研究了芒果园不同间作模式、不同季节下施用尿素后氨的挥发情况。结果表明，不同季节施肥，氨挥发的过程和总量有显著差异；不同间作模式中，氨挥发差异不显著。     

日光温室土壤氨挥发影响因素分析

土壤中氨挥发不仅造成资源的浪费和土壤中养分的大量流失,而且挥发元素进入大气环境中,通过一系列的化学反应造成土壤酸化等环境污染,影响作物健康生长。而导致这个现象产生的原因是过量施用氮肥,因此,减少氮肥的施用量,降低供氮水平,采用有机肥和无机肥配合施用,对抑制土壤中的氨挥发至关重要。     

田面水位对稻田氨挥发影响的试验研究

稻田在施氮肥后有明显的氨挥发损失,田面水位对稻田氮素流失具有关键作用,为探究田面水位对稻田氨挥发的影响,基于室内土柱试验装置,采用密闭室通气法,对水稻各肥期不同田面水位下的氨挥发进行了研究。结果表明,田面水位会显著影响稻田氨挥发,在整个施肥期间,相同施肥量条件下,当田面水位为1、3、5 cm时,氨挥发累积量占总施氮量的比例分别为23%、15%、12%,施入基肥和分蘖肥后1 cm处理下氨挥发通量的峰值最高,3 cm处理次之,5 cm处理最低,施入穗肥后表现为5 cm处理高于1 cm处理和3 cm处理。田面水位在施入基肥和分蘖肥后,高水位低NH_4~+-N浓度和低水层温度是氨挥发降低的主要因素,施入穗肥后,低水位高硝化强度是抑制氨挥发的重要因素。为降低氨挥发,建议水稻在施用基肥和分蘖肥时采用较高水位,施用穗肥时适当降低水位。     

牛场粪水添加外源添加物施用后对土壤氨挥发的影响

为了控制并且减少牛场粪水还田氨挥发的产生量,采取室内培养的方法,研究牛场粪水添加不同外源添加物（腐植酸、硫酸、生物炭、柠檬酸）施用后对土壤氨挥发的影响,通过硼酸吸收法监测土壤氨挥发量,筛选牛场粪水还田最优添加物以减弱土壤氨挥发。结果表明,牛场粪水添加酸性外源添加物后施用于碱性土壤,会降低土壤氨挥发损失,酸性添加物对氨挥发抑制效果为柠檬酸 > 腐植酸 > 硫酸;牛场粪水中添加腐植酸处理土壤氨挥发量降低幅度达46.62%,且在培养的第14 d全氮含量高于其他处理;高脲酶活性可促进氨挥发增加,增加土壤硝态氮含量。研究表明,腐植酸作为外源添加物添加于牛场粪水还田后有利于降低土壤氨挥发量。     

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。     

室内培养条件下两种氨挥发监测方法的比较

为探索一种简单、快捷的氨挥发监测体系,采用室内静态密闭土壤培养方法,对氨气检测管法与目前常用的硼酸吸收-标准酸滴定法所监测的氨挥发结果进行对比研究。结果表明:加入200 mg N·kg~(-1)尿素态氮的条件下,硼酸吸收-标准酸滴定法和氨气检测管法所测氨挥发累积损失量分别为3.29 mg N·kg~(-1)和3.05 mg N·kg~(-1),累积氨挥发损失率分别为1.26%和1.15%;加入氮量增加至400 mg N·kg~(-1)时,两种方法所测氨挥发累积损失量分别是7.20 mg N·kg~(-1)和7.16 mg N·kg~(-1),累积氨挥发损失率分别为1.61%和1.59%。两种方法的氨挥发损失动力学过程和累积氨挥发损失量具有良好的一致性。研究表明,氨气检测管法适用于室内静态密闭培养过程氨挥发监测。     

养殖肥水施用对土壤氨挥发的影响及响应因素

养殖肥水农田施用是一种有效的绿色循环模式,肥水施用会影响土壤氨挥发,而土壤氨挥发受肥水含氮量、温度、土壤含水量和pH等多种因素共同影响。本研究采用室内培养的方法,研究肥水施氮量、温度、pH和土壤含水量四个因素对土壤氨挥发的影响,筛选实验条件下适宜的养殖肥水施用条件。结果表明,四个因素对土壤氨挥发累积量的影响大小依次为：施氮量 > 温度 > pH > 土壤含水量,其中,土壤氨挥发与施氮量、温度、pH均呈显著正相关关系,氨挥发累积量随着施氮量、温度、pH的升高而升高。在温度15~35℃、土壤含水量60%~80%、pH 6~8、施氮量60~120 kg N·hm^-2的范围内,降低土壤氨挥发的理想条件为：施氮量75.58 kg N·hm^-2,温度15.48℃,pH 6.22,土壤含水量为田间持水量的60.63%。考虑实际情况,温度25℃时,降低土壤氨挥发的肥水施用条件为：施氮量64.98 kg N·hm^-2,pH 6.02,土壤含水量为田间持水量的73.42%。研究多因素耦合对土壤氨挥发的影响,能够提高氮素利用率,为养殖肥水安全回用提供了科学方法和理论依据。     

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。     

玉米秸秆生物炭及其老化对石灰性农田土壤氨挥发的影响

为探明玉米秸秆粉末、新鲜和老化(自然老化、高温老化、冻融循环老化)玉米秸秆生物炭对黄土高原石灰性农田土壤氨挥发的影响,将不同材料按2%(质量比)与土壤充分混匀,开展为期29 d的室内静态土壤培养实验,研究土壤氨挥发速率的日变化以及整个培养期间的氨挥发累积量。同时,为探究不同材料对土壤氨挥发影响的机理,测定了培养初态和终态土壤样品的无机氮含量、氨氧化速率和氨氧化细菌数量,并研究了不同材料对水中NH_4~+-N的吸附特性。结果表明,在整个培养过程中,与未添加外源材料处理相比,添加冻融循环老化生物炭或高温老化生物炭处理的氨挥发累积量减少了30%,添加自然老化生物炭或新鲜生物炭处理的氨挥发累积量减少了23%,添加玉米秸秆粉末处理的氨挥发累积量减少了19%。施氮肥后1~10 d为土壤氨挥发的主要阶段,该阶段氨挥发累积量占整个培养过程氨挥发累积量的90%以上。不同材料对土壤氨挥发影响的机理研究表明,冻融循环老化生物炭和高温老化生物炭较强的氨挥发抑制作用与其较强的土壤氨氧化促进作用以及NH_4~+-N吸附能力有关。本研究有助于深刻理解新鲜和老化玉米秸秆生物炭还田对石灰性农田土壤氨挥发的影响,为降低土壤氨挥发提供有效途径,为生物炭在黄土高原的农业工程应用提供理论借鉴。     

秸秆直接还田与炭化还田对热带土壤-水稻系统氨挥发的影响

氨挥发是稻田氮损失的主要形式之一。本研究采用温室土柱试验方法,设置不施氮肥(0N)、秸秆还田(ST)、生物炭(秸秆炭化)还田(BI)、常规施肥(CF)、秸秆还田配施氮肥(NST)、生物炭还田配施氮肥(NBI)6个处理,研究等量氮素投入条件下秸秆还田及其炭化还田对热带土壤-水稻系统氨挥发排放的影响。结果表明,与CF处理相比,NST处理在分蘖期显著(P<0.05)降低了田面水的pH值,提高了田面水的NH⁺₄-N含量;NBI处理显著(P<0.05)提高了水稻成熟期的土壤pH值和土壤NH⁺₄-N含量,降低了土壤NO^-₃-N含量。总的来看,NBI处理在试验条件下对土壤氨挥发具有较好的抑制作用,氨累积挥发量较CF处理显著(P<0.05)降低28.9%。     

长期不同施肥红壤性稻田水稻产量和氨挥发的变化

采用密闭室法测定长期不同施肥制度下双季稻田氨挥发速率及其影响因素,并分析双季稻田氨挥发与产量的关系。结果表明:节肥型有机无机结合农业施肥处理(JF处理)的水稻产量与全肥型有机无机结合农业施肥处理(OM处理)和单施无机肥(NPK处理)的差异不显著,显著高于单施化学氮钾肥(NK处理)的产量;双季稻氮素农学利用率(NUEA)以JF处理的最高,早稻和晚稻分别为17.4和8.9 kg.kg-1,显著高于NK处理;双季稻氨挥发累积量以OM处理最高(86.2 kg.hm-2),NK处理次之(78.2 kg.hm-2),显著高于JF处理(60.7 kg.hm-2);氨挥发速率主要受田面水NH4+-N质量浓度的影响。由于气温和降雨的影响,施早稻分蘖肥后氨挥发速率显著高于施基肥后的,而施晚稻基肥和分蘖肥后的没有差异。因此,JF处理在稳定产量的基础上,能够减少氨挥发量,并且提高了土壤中有机质和全氮含量。     

控释肥对东北春玉米产量和土壤氨挥发的影响

针对控释肥施用条件下作物产量与土壤氨挥发特征不明晰的问题,以东北春玉米种植模式为研究对象,采用德尔格氨管法(DTM法)研究了不同施肥处理[农民常规施肥处理(施氮量为180 kg N·hm~(-2),FP)、控释肥施氮量180 kg N·hm~(-2)处理(CRF180)和控释肥施氮量144 kg N·hm~(-2)处理(CRF144)]下土壤氨挥发动态变化特征、土壤氨挥发总量及玉米产量。结果表明:受施肥和降雨因素的影响,每个处理氨挥发峰值均出现在施肥后(基肥和追肥)第1~2 d、第11~12 d左右;FP处理在12~14 d后氨挥发速率降低至零,但CRF180、CRF144处理仍有少量挥发。全生育期FP、CRF180、CRF144处理来自氮肥的氨挥发量依次为19.9、23.8、19.6 kg·hm~(-2),差异不显著(P0.05),损失率分别为11.06%、13.22%、13.61%。CRF144处理和FP处理产量都保持在12 t·hm~(-2)以上,其两者不存在显著差异,但CRF144处理能够显著地提高氮肥农学效率和偏生产力(P0.05)。综合考虑氨挥发量与产量,在现有施氮量基础上减少20%,并且施用控释肥是该地区春玉米农田减肥增效适宜的推广技术。