不同肥料施用条件下的氨挥发研究

摘要:为了研究施用不同肥料对农田土壤氨挥发的影响,本文通过田间原位试验研究了南京地区施用不同肥料的情况下冬小麦氨挥发特性。实验设定八种不同施肥条件,分别是不施肥(W1)、减氮增钾(W2)、减氮追施脲胺(W3)、配方施肥(W4)、有机无机肥配施(W5)、添加脲酶和硝化抑制剂的稳定性复合肥料(W6)、脲甲醛(W7)、常规施肥(W8),采用通气法对氨挥发速率进行了测定。结果表明,施用基肥后,有明显的氨挥发,氨挥发速率逐渐增大,在施肥后一周左右达到最大值,之后又降低到一定值;在追肥之后一天氨挥发速率明显增大,一周内增加到峰值,之后又逐渐降低。不同的施肥方式对氨挥发速率也有一定影响。不同肥料的氨挥发总量也有差异,不施肥组氨挥发总量为18.28 kgN·hm-2,其他氨挥发总量W 7最少为19.91 kgN·hm-2,最大W6为31.33 kgN·hm-2。W2-W8氨挥发氮损失比例分别为:3.0%、2.5%、6.1%、3.1%、6.5%、0.8%、5.2%。上述结果表明,不同肥料氨挥发总量和比例有一定差异,为了减少氮素流失,我们可以优先选择减氮增钾,有机无机肥配施方式及选用新型肥料脲胺及脲甲醛等。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1材料与方法3
1.1试验区介绍 3
1.2实验设计 3
1.3样品采集测定方法5
1.4 土壤理化性质测定方法 6
1.5数据处理6
2结果6
2.1氮肥施用后土壤的氨挥发动态变化6
2.2不同肥料使用后氨挥发损失总量与损失率 7
3讨论8
3.1影响氨挥发的环境因子 8
3.2 不同肥料对氨挥发的影响8
4 结论 9
致谢9
参考文献10
不同肥料施用条件下的氨挥发研究
引言
在我国的农业小麦玉米水稻等农作物生产中,施用氮肥起到了重要的增产作用。我国农田的氮肥施用量更是增加迅速。据报道,二十世纪八十年代我国的氮肥使用量仅为934.2万吨,到二十世纪末我国氮肥使用量
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已增加到2234.4万吨,差不多20年内化肥增加量增加了1300万吨左右[1]。到1996年,当年我国氮肥的生产量和消耗量已增长到世界第一位[2],而且氮肥生产也主要是自己国家生产,占氮肥消费总量的90%以上[3]。根据国家有关统计, 2011年我国氮肥的使用量达到了2381.4 万吨,比二十世纪末又增加了147万吨[4]。通过各种实验与田间试验已证明,施用氮肥可以提高作物产量。但过量投入氮肥,会导致一系列问题,氮肥利用率降低,农作物产量得不到保障。为了满足全球不断增长人口粮食与其他必需品的需要,施用的氮量更是不断增长。这些现象引发了人们对施肥的经济效益、资源有效利用及环境问题的反思[510]。大量氮素损失也将会造成很严重的环境污染,环境问题面临考验。
实验所选取的肥料包含有新型肥料,新型肥料与传统的常规的肥料有所不同,新型肥料有一些其他肥料没有的一些特征:之一为作物提供必需的营养成分,这是所有肥料都要具有的,还有是为调节土壤结构,调节理化性质和平和微生物群落,调节或改善作物生长机制,提高肥效持续时间和利用率[1113]。综合几方面总体来说,我们现在使用的肥料仍然以常规肥料为主要肥料,新型肥料的使用还较少。部分研究显示,施用缓控释肥和有机肥能够降低氨挥发损失,提高氮肥利用效率[14,15],值得我们进行研究其效果。
我们施用氮肥到土壤后,其转化基本有三个方面分别为被作物吸收,固定在土壤里面和以各种形式丢失损失.其中氨挥发就是损失途径的一种。影响农田氨挥发的因素很多,主要有土壤因素、农业措施和气候因素等[16]。当前农村农民自己需要追施氮肥时大多数为采用撒施或随水冲施,因此氨挥发所引发的氮素损失相当严重。因而,采用合理的农业管理和科学的有效措施是减少氮肥氨挥发损失的重要手段[17]。尽管氮素的氨挥发损失方面已有大量的研究,但多以盆栽和室内模拟试验为主,缺乏田间氨挥发的原位测定过程,忽略了气候因素对氨挥发损失的影响。小麦作为中国重要的粮食作物,为当今三大粮食作物,且播种面积一直呈上升趋势。因此,种植小麦将需要更多的氮肥。本文以冬小麦为研究对象,以不施肥组和常规肥料为对照,选择6种不同类型的肥料处理(包括减氮增钾、减氮追施脲胺、配方施肥、有机无机配施、稳定性复合肥料、脲甲醛),采用通气法系统研究了不同氮肥处理下小麦的NH3挥发及环境因子变化情况,以期为降低氮肥的氨挥发损失和指导小麦合理施用氮肥提供理论依据。
材料与方法
1 试验区介绍
大田观测试验于20152016年冬小麦生长季实施.试验区设在南京市郊江宁区试验田,土壤的基本理化性质:pH(H2O)为7.9,土壤碱解氮(扩散法)测得氮含量134.78mgkg1,土壤速效磷(Olsen法)测得磷16.88mgkg1,土壤速效钾(醋酸铵浸提,ICP法)测得钾含量为204.9 mgkg1,土壤有机质含量为21.09gkg1,土壤容重1.18gcm3。降雨量采用无线翻斗式自记雨量计( 型号: TFA36010,产地: 德国)进行自动观测,降水总量为99 mm,12月至4月降雨量如图1,其中1月20至2月19之间由于停测氨挥发没有记录降雨数据。实验区分为八块记为W1W8,面积分别为:80、84、84、84、84、82.32、80.64、80.64m2。而且每两个试验区域之间都有80 cm 宽,30 cm 高的田埂,用塑料薄膜盖住,防止相互区域之间肥水的影响。实验区往年耕种为小麦和水稻轮作,之前施肥方式均为常规施肥,为农田间习惯性施肥方式。
实验施用的几种肥料介绍及施用方法:1. 脲甲醛复合肥NP2O5K20 151515,在W7区施用,属于一次性施肥肥料。作用有效于各种作物,玉米小麦水稻等,可以用来作为底肥和追肥,一般建议使用量为3050公斤/亩。2.脲铵氮肥在W3区,用来追肥,效果较好。3.稳定性复合肥料NP2O5K20为24810,W6区使用,也为一次性施肥。4.有机肥,(N+P2O5+K20)大于等于7% ,此种肥料主要用作基肥施用,也可用作追肥,根据田中肥力的不同情况确定。一般条件下7%有机肥亩基施肥100200公斤,速肥每次每亩100150公斤,施肥方法以条沟施,穴施为好,施肥后浇水并覆土。

图1:小麦生长季降雨量、5cm 土壤温度和土壤孔隙含水量的动态变化
Fig. 1 Variation of precipitation, WFPS and soil temperature at 5 cm depth during the wheat season
1.2 试验设计
试验所播种的小麦为扬麦6号,2015年12月5号播种,播种量为一亩60斤。试验分为八个区,记W1W8,处理分别为,不施肥、减氮增磷钾(150:105:150)、减氮(180:93:120)+追(脲胺)、配方(200:93:107)、有机无机结合(180:93:120)、稳定性(200:93:107)、脲甲醛(200:200:200)、常规(230:115:115),括号中为施用氮磷钾比例。每处理三重复。施肥时间为2015年12月8号施基肥,2016年2月25号追肥。具体施用方案:不施肥为对照(W1);减氮增磷钾(W2:基肥复合肥75kgN hm2+钾肥75kghm2+磷肥30 kghm2,追肥尿素75 kgN hm2);减氮追脲胺(W3:基肥复合肥90 kgN hm2+钾肥30 kghm2+磷肥3 kghm2,追肥脲铵90 kgN hm2);配方施肥(W4:基肥复合肥93 kgN hm2+尿素7 kgN hm2+钾肥14 kghm2,追肥尿素100 kgN hm2);有机无机结合(W5:基肥有机肥90 kgN hm2+钾肥120 kghm2+磷肥93 kghm2,追肥尿素90 kgN hm2);添加硝化和脲酶抑制剂的稳定性肥料(W6:基肥稳定性尿素200 kgN hm2+钾肥23.7 kghm2+磷肥26.4 kghm2);脲甲醛复合肥(W7:基肥脲甲醛复合肥200 kgN hm2,无追肥);常规施肥(W8:基肥复合肥(151515)115 kgN hm2,追肥尿素115 kgN hm2)。2015年12月8号施基肥,2016年2月25号追肥。除W7外其它处理磷肥为12%的过磷酸钙,钾肥为60%的氯化钾。W6、W7为缓释肥作基肥一次性施入,施肥方式为均匀撒施。具体施肥方案见表1。

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