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。     

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．     

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。     

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。     

不同秸秆添加物对尿素氨挥发的影响

采用土壤与粉碎秸秆混合物室内氨挥发模拟试验,研究了不同秸秆添加物对尿素氨挥发的影响。结果表明,施用等量尿素,不同秸秆混合条件下尿素氨挥发损失具有明显差异;添加小麦或玉米秸秆,尿素在施入土壤后的第2天达到挥发高峰,而仅施用尿素的土壤在第3天达到挥发高峰;施肥后氨挥发损失总量为尿素>尿素 玉米秸秆>尿素 小麦秸秆;不同处理氨挥发损失量与土壤pH值和土壤无机氮含量具有显著相关性。     

缓释尿素中氨态氮挥发速率研究

对尿素＋缓释剂Q，尿素＋缓释剂K，尿素＋缓解剂S的氨态氮挥发进行模拟试验。结果表明，0．1％－0．5％的缓释剂Q，0．3％－1％的缓释剂K，1％－2％的缓释剂S对尿素中氮的释放具有显著的缓释效果。     

河北平原山前地区土壤氨挥发测定试验研究

利用野外现场采样及室内测试方法,研究了河北平原山前地区土壤的田间氮肥氨挥发规律。结果表明,该地区麦田、玉米田不同时期施碳铵化肥后30d,氨挥发量为17.0%—75%。氨的挥发强度受多种因素影响,采用深施、混施方法可明显减少氨的挥发。     

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.     

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。     

不同施肥处理下小麦季潮土氨挥发损失及其影响因素研究

氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一,由于土壤类型、气候条件、肥料种类、用量和施用时间等因素不同而存在很大差异。试验采用间歇式密闭室通气法,对华北平原不同施肥处理(新鲜牛粪与尿素配施、堆腐牛粪与尿素配施和NPK单施)下,冬小麦生长季粘质潮土氨挥发及其影响因素进行了研究。结果表明:冬小麦季土壤氨挥发总量占肥料氮用量的1.23%~1.97%,主要来源于追肥,占整个小麦生长季氨挥发总量的80%左右。不同施肥处理强烈影响氨挥发强度,新鲜牛粪与尿素配施处理氨挥发损失量最高,氮素损失率为1.97%,显著高于堆腐牛粪与尿素配施和NPK单施。基肥期氨挥发速率与气温密切相关,追肥期土壤含水量和NH~+_4-N浓度是影响氨挥发的主控因子。     

北方稻蟹共作系统氨挥发损失的研究

为探索稻蟹共作系统氨(NH₃)的挥发损失,在辽宁盘锦开展田间实验。实验采用二因素裂区设计,以养蟹为主因素,施肥为副因素,设置4个处理,即单作稻不施肥(R0M)、稻蟹共作不施肥(R0C)、单作稻施肥(R1M)和稻蟹共作施肥(R1C)。结果显示,在水稻全生育期,R0M、R0C、R1M和R1C的NH₃挥发量分别为8.56、7.37、45.64和41.34 kg·hm^-2。施肥是影响稻田NH₃挥发的主要因素,R1M和R1C的NH₃挥发量分别较R0M和R0C提高4.33倍和4.65倍。在施肥稻田,NH₃挥发主要集中在淹水后10 d内,该阶段的挥发量占全生育期的67.6%~76.7%。不施肥稻田的NH₃挥发速率整体较平稳。施肥也显著提高水稻氮(N)素积累量,R1M较R0M提高53.3%,R1C较R0C提高69.7%。养蟹可以降低稻田的NH₃总挥发量,从河蟹放入稻田后计,R1C的NH₃挥发量较R1M降低28.4%,差异显著;然而整个水稻生长季,R1M和R1C处理NH₃的总挥发量无显著差异。R1M和R1C处理NH₃总挥发量分别占当季施N量的28.5%和26.0%。养蟹提高了水稻N素积累量,在水稻成熟期R1C的水稻N素积累量较R1M增加25.0%。在不施肥稻田中,养蟹对削弱NH₃挥发损失和提高水稻N素积累量的效果不显著。     

施氮水平对冬小麦冠层氨挥发的影响

为探索冬小麦全生育期冠层氨挥发规律、主要影响因素及其对麦田氨挥发的贡献率,设置0、90、180 kg N·hm~(-2)三种氮素水平,利用改进型通气式氨气捕获装置,原位分析冬小麦冠层氨挥发速率及其与叶片氮素生理指标的关系。结果表明:麦田氨挥发主要发生在施肥后2~3周,全生育期累积挥发量为3.773~8.704 kg N·hm~(-2),施氮显著提高了麦田氨挥发累积量(P0.05),土壤与冠层氨挥发累积量分别为3.289~7.773 kg N·hm~(-2)和0.750~1.461 kg N·hm~(-2),对麦田氨挥发的贡献率分别为87.2%~89.3%和15.4%~19.9%。不施氮条件下,冠层无氨气吸收;低施氮(90 kg N·hm~(-2))下,冠层氨气吸收主要发生在苗期;高施氮(180 kg N·hm~(-2))下,苗期、返青期和灌浆前期冠层均有氨气吸收发生。冠层氨挥发主要发生在开花期、灌浆末期至枯死期,分别占冠层氨挥发的4.5%~9.3%和79.1%~99.0%;冠层氨挥发速率与叶片氨气补偿点、质外体NH+4浓度显著正相关(P0.05),与谷氨酰胺合成酶(GS)活性、质外体溶液pH相关关系不显著(P0.05)。总之,开花前,不施肥条件下冬小麦冠层向大气中释放氨,施肥后,冠层从大气中吸收氨。冬小麦开花后,不论施肥与否,冠层都向大气层释放氨。     

华北平原小麦季氮肥氨挥发损失及影响因素研究

试验采用间歇式密闭室通气法,测定了冬小麦生长季氨挥发的损失量。结果表明:冬小麦施用氮肥后氨挥发速率升高,高峰期持续时间较短,基肥与追肥后氨挥发速率最大分别达到1.12 kg/(hm2.d)和0.66 kg/(hm2.d),可见冬小麦基肥氨挥发损失高于追肥。从整个生长季节来看,冬小麦不施氮和每公顷施氮75,150,225,300 kg小区的累计挥发量分别为5.25,5.97,7.22,9.31,12.85 kg/hm2;冬小麦生长季节来自氮肥的氨挥发为0.72,1.97,4.07,7.61 kg/hm2,占施氮总量的1.0%,1.3%,1.8%,4.2%。当氮施用量超过150 kg/hm2时,由于氨挥发增加将使农田氮损失显著提高,通过Elovich动力学方程(y=a+blnt)对时间和氨挥发量进行拟合。土壤0~10 cm NH4+-N含量和氨挥发量之间具有显著的相关性。而温度是氨挥发的重要影响因素。     

不同深施肥方式对稻田氨挥发及水稻产量的影响

为探讨减少农田氨排放的方法,探究不同深施肥方式对稻田氨挥发损失、氮素利用率及水稻产量的影响,为水稻合理施肥提供理论依据,在湖南省长沙市金井镇长沙农业环境观测站布置盆栽试验,试验设7个处理,分别为：N₀（不施化肥）、S300（传统氮肥撒施）、S210（减氮30%+传统氮肥撒施）、R5（减氮30%+条施,深度为5 cm）、R10（减氮30%+条施,深度为10 cm）、B5（减氮30%+大颗粒球肥深施,深度为5 cm）、B10（减氮30%+大颗粒球肥深施,深度为10 cm）。施肥后第1 d进行氨挥发连续性监测,直至施肥处理氨排放量与不施肥处理无明显差异为止,并在水稻成熟期测定氮含量和产量。结果表明,深施处理可降低田面水铵态氮浓度,促进植株氮素吸收。与S300处理相比,氨挥发损失量降低了30.13%~47.85%。与S210处理相比,深施处理氮素回收率（NRE）提高了9.16%~29.44%;氮素农艺利用效率（NAE）增加了13.85%~32.14%;籽粒生产效率（NGPE）增加了12.18%~28.27%。在减氮30%的基础上,深施处理水稻产量较S210处理增加了12.79%~28.27%,其中B10处理显著减少氨挥发损失量并提高氮素利用率。这说明深施处理有效降低了稻田氨挥发损失,提高了氮素利用率,其中以B10处理（减氮30%+10 cm大颗粒球肥深施）效果最佳;同时深施肥的机械化需要进一步研发和推广。     

近沟渠稻田氮素多维通量模型开发及验证

针对近沟渠水稻田氮素流失通量的估算问题,开发了基于一级动力学反应规律和水氮耦合平衡的氮素迁移模型,综合考虑了尿素氮施入稻田后的各个转化过程和流失过程,采用田间长期观测值与模拟值的比较进行模型参数的校准与验证.田间水稻稳定生长季内的观测数据表明,稻田氨挥发和水稻氯吸收各占施肥量的26.6%～29.4%和38.2%～44.8%,氮素通过径流、下渗和侧渗流失的通量分别占施肥量的5.6%～7.7%,4.0%～4.9%和5.0%～5.3%.这些观测值与模型模拟值较符合,各观测值与模拟值误差在20%以内,说明模型能胜任近沟渠稻田氮素多维通量的估算.     

控释掺混氮肥对稻麦作物生长和产量的影响

为探讨控释掺混氮肥施用对稻麦作物生长和产量的影响,通过田间小区试验,开展了不同控氮比掺混肥对各生育期稻麦作物株高、干物质积累量及其器官分配、产量及其构成因子的影响研究。结果表明,较常规尿素（U100）处理,添加20%比例以上控释氮肥处理在生育中后期均可显著提高稻麦作物株高、干物质量及生长速率,小麦与水稻分别增产6%～14%与7%～11%。其中,40%控释氮肥掺混60%尿素（CRU40U60）处理在促进稻麦作物农艺性状及生长速率方面效果均优。CRU40U60处理显著提高小麦穗长,小麦产量最高,较U100处理增产14%,较全量控释氮肥（CRU100）处理增产8%;CRU40U60处理也显著提高水稻结实率与穗粒数,水稻产量最高,较U100处理增产11%,较CRU100处理增产4%。本试验条件下,40%控释氮肥掺混60%尿素（CRU40U60）处理掺混比例适中,一次性基施还可降低劳动投入,农民易于接受。因此,推荐40%控释氮肥掺混60%尿素处理为促进稻麦作物生长和提高产量的适宜掺混比例。     

秸秆与缓控释肥配施对双季稻田氨挥发的控制效果

为减少双季稻田氨（NH₃）挥发损失,以农民常规施肥采取的尿素一次性表施（CF）为对照,在氮肥深施条件下,设置秸秆还田（R₁）、秸秆移除（R₀）两种水稻秸秆利用方式和常规尿素（CU）、包膜尿素减量（PU）、控释尿素减量（LU） 3种不同施肥模式,研究了在双季稻种植模式下深施、秸秆利用方式及施肥模式对稻田田面水氮浓度、pH值及NH₃挥发损失的影响。结果表明：早、晚稻NH₃挥发均主要发生在施肥后一周,且晚稻NH₃挥发量远大于早稻。不同施肥处理双季稻NH₃挥发总量依次为CF>CUR₀>CUR₁>LUR₀>LUR₁>PUR₀>PUR₁;秸秆利用方式显著影响NH₃挥发,但对田面水氮素浓度影响较小。与R₀处理相比,R₁处理NH₃挥发显著降低了8.67%;施肥模式显著影响NH₃挥发和田面水氮素浓度。与CU处理相比,PU和LU处理NH₃挥发分别显著降低了75.68%和39.14%;秸秆利用方式与施肥管理交互作用显著,其中R₁与PU结合效果最佳,PUR₁处理较PUR₀处理可降低15.07%的NH₃挥发。研究表明,适当降低施氮水平,采取包膜尿素深施并搭配秸秆还田的施肥管理模式,是具环境友好性的氮肥管理模式。     

稻田氨挥发损失及减排技术研究进展

氨挥发是稻田氮素损失的主要途径,不仅降低了氮素利用率,还通过促进PM2.5形成和大气氮沉降造成严重的环境问题。本文通过查阅文献,分析了稻田系统氨挥发损失现状及相关影响因子,评价了国内外普遍采用的调整氮肥类型、有机废弃物资源化、添加土壤调理剂和优化水肥管理4种氮素减排措施的优劣,探讨了目前稻田氨挥发减排研究中存在的不足,为后期研究稻田氨挥发减排提供参考。