不同肥料施用条件下的无机氮渗漏研究
摘要：氮肥的施用对促进现代农业生产的发展起到了举足轻重的作用，为了满足全球不断增长人口粮食与纤维的需要，世界化肥氮投入量将不断增加。然而，施肥量过大诱发两个主要问题：一是施肥的不经济性，即肥料成本难以与产量收益持平；二是施肥量增加势必造成环境风险的加剧。大量N损失将导致严竣的环境挑战。本研究通过田间试验观测小麦季无机氮渗漏和相关环境因子如降水、土壤温度、土壤水分等变化，研究不同施肥条件下的无机氮渗漏的季节性变化规律及其相关影响因素。结果表明，农田无机氮渗漏以硝态氮为主，各处理无机氮渗漏率在13.9-74.4%之间。与常规施肥相比，减氮增磷钾和基肥为有机肥，追肥为尿素的处理皆能降低农田无机氮渗漏，其中以减氮增磷钾效果最好，有机无机肥结合施用次之。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1材料与方法3
1.1试验区概况 3
1.2 试验设计3
1.3 样品采集测定方法4
1.4数据处理 5
2结果5
2.1渗漏液NH4+N和NO3N浓度的动态变化 5
2.2渗漏液体积及土壤温度和水分的动态变化 7
2.3 NH4+N和NO3N的累计渗漏量7
3讨论8
4结论9
不同肥料施用条件下的无机氮渗漏研究
引言
化学肥料，尤其是氮肥的施用，对促进现代农业生产的发展起着不可替代的作用。这主要是由于世界土壤的平均氮肥力不高，氮素不易在土壤中积累，而现代集约化农业又促使土壤有机质与氮的过多损耗，在多数条件下单位氮素的增产量高于磷、钾养分。在我国的农业生产中，氮肥起着重要的作用。我国农田的氮肥投入量更是快速增加的。据报道，1980年我国的氮肥使用量仅为934.2万t，1998年已增至2234.4万t，19年内增加1300万t 左右[1]，至2011年，我国氮肥使用量已达到2381.4 万t，仅仅13年内又增加了147万t[2]。19951996年我国氮肥的生产量和消耗量已列于世界第一位[3]，国产氮肥已占氮肥消费量的90%以上[4]。美国科学家 R.G.Hoeft 认为
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
，如果立即停止施用氮肥，全世界的农作物产量将减少 40%～50%[ 5]。
近几十年来，世界各国在化肥( 主要是氮肥) 的生产和施用中几乎同时出现一种相似的现象: 即施肥量迅猛增加，但粮食产量却未相应快速增长。如美国，40年来氮肥的施用量增加了13倍，而同期玉米作物吸收的氮素只增加了3倍; 英国在小麦作物中也有类似的现象。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［611］。我国自 20世纪 70年代末以来 ,农田氮素的投入量节节攀升 ,而研究表明氮肥的当季利用率仅为 20%～35%[ 12]。农田施用氮肥 ,除一部分被植物吸收利用之外 ,大部分通过土壤矿化、氨挥发、硝化 反硝化、径流与淋洗等途径损失[ 13],造成土壤、大气[ 14]、湖泊富营养化[15]以及地下水污染[ 16]等环境污染问题。如何提高氮肥利用率是当前农业发展和环境保护迫切需要解决的问题。
目录
目前，我国关于对氮肥施用所导致的农田 N2O 排放，氨挥发已进行了大量观测试验和机制研究［20，21］，关于氮渗漏损失的原位研究报道相对较少［22］，尤其是新型肥料的施用以及氮肥减量与替代等条件下氮素损失分量如何，尚不明确。因此，开展施用新型肥料对氮素渗漏损失的减损研究在我国十分必要，可为我国农田生态系统氮肥的合理施用提供一定的数据和理论支撑，是推广新型肥料的基础保障。为此，本次开展不同肥料施用条件下无机氮渗漏研究，研究不同种类新型氮肥在不同氮肥水平条件下麦田无机氮渗漏的季节性变化规律及其相关影响因素，以寻求农业发展与环境保护的协调。
1材料与方法
1.1试验区概况
试验地点在南京江宁试验田（118.72oE，31.66oW），地处中纬度暖温带，季风气候明显，属半干旱半湿润气候，年平均温度15.7℃。土壤为马肝土。耕层土壤为壤质粘土，有机质含量为21.09 gkg1，pH为7.9，全氮为2.11 gkg1，速效磷为16.88 mgkg1，速效钾为102.4 mgkg1，土壤容重为1.18gcm3。该试验田通常采用水稻/小麦轮作的种植方式，本次试验以20152016冬小麦季为研究对象。
试验设计
本次小麦供试品种为扬麦6号，于2015/12/5播种，播种量为一亩60斤，预计6月初收获。本实验以不施肥为对照（W1），设置常规施肥和6个不同的肥料处理，分别是减氮增磷钾（W2:基肥复合肥75kgN/ha+钾肥75kg/ha+磷肥30kg/ha，追肥尿素75kgN/ha）；减氮追脲胺（W3：基肥复合肥90kgN/ha+钾肥30kg/ha+磷肥3kg/ha，追肥脲铵90kgN/ha ）；配方施肥（W4：基肥复合肥93kgN/ha+尿素7kgN/ha+钾肥14kg/ha，追肥尿素100kgN/ha）；有机无机结合（W5：基肥有机肥90kgN/ha+钾肥120kg/ha+磷肥93kg/ha，追肥尿素90kgN/ha）；添加硝化和脲酶抑制剂的稳定性肥料（W6：基肥稳定性尿素200kgN/ha+钾肥23.7kg/ha+磷肥26.4kg/ha）；脲甲醛复合肥（W7：基肥脲甲醛复合肥200kgN/ha，无追肥）；常规施肥（W8：基肥复合肥（151515）115kgN/ha，追肥尿素115kgN/ha）。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。本次田间试验每处理小区面积8090m2左右，每处理3个重复，小区之间筑有80 cm宽，30 cm 高的田埂，并覆以塑料薄膜以防止肥水串流。
表1 氮肥施用方案
Table 1 Description of the experiments
处理代码
肥料处理
肥料参数
NP2O5K2O
/kgha
基肥（以N计）/kgha
追肥（以N计）/kgha
W1
不施肥
0
0
0
W2
减氮增磷钾
150:105:150
75
75
W3
减氮追脲胺
180:93:120
90
90
W4
配方
200:93:107
100
100
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1材料与方法3
1.1试验区概况 3
1.2 试验设计3
1.3 样品采集测定方法4
1.4数据处理 5
2结果5
2.1渗漏液NH4+N和NO3N浓度的动态变化 5
2.2渗漏液体积及土壤温度和水分的动态变化 7
2.3 NH4+N和NO3N的累计渗漏量7
3讨论8
4结论9
不同肥料施用条件下的无机氮渗漏研究
引言
化学肥料，尤其是氮肥的施用，对促进现代农业生产的发展起着不可替代的作用。这主要是由于世界土壤的平均氮肥力不高，氮素不易在土壤中积累，而现代集约化农业又促使土壤有机质与氮的过多损耗，在多数条件下单位氮素的增产量高于磷、钾养分。在我国的农业生产中，氮肥起着重要的作用。我国农田的氮肥投入量更是快速增加的。据报道，1980年我国的氮肥使用量仅为934.2万t，1998年已增至2234.4万t，19年内增加1300万t 左右[1]，至2011年，我国氮肥使用量已达到2381.4 万t，仅仅13年内又增加了147万t[2]。19951996年我国氮肥的生产量和消耗量已列于世界第一位[3]，国产氮肥已占氮肥消费量的90%以上[4]。美国科学家 R.G.Hoeft 认为
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
，如果立即停止施用氮肥，全世界的农作物产量将减少 40%～50%[ 5]。
近几十年来，世界各国在化肥( 主要是氮肥) 的生产和施用中几乎同时出现一种相似的现象: 即施肥量迅猛增加，但粮食产量却未相应快速增长。如美国，40年来氮肥的施用量增加了13倍，而同期玉米作物吸收的氮素只增加了3倍; 英国在小麦作物中也有类似的现象。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［611］。我国自 20世纪 70年代末以来 ,农田氮素的投入量节节攀升 ,而研究表明氮肥的当季利用率仅为 20%～35%[ 12]。农田施用氮肥 ,除一部分被植物吸收利用之外 ,大部分通过土壤矿化、氨挥发、硝化 反硝化、径流与淋洗等途径损失[ 13],造成土壤、大气[ 14]、湖泊富营养化[15]以及地下水污染[ 16]等环境污染问题。如何提高氮肥利用率是当前农业发展和环境保护迫切需要解决的问题。
目录
目前，我国关于对氮肥施用所导致的农田 N2O 排放，氨挥发已进行了大量观测试验和机制研究［20，21］，关于氮渗漏损失的原位研究报道相对较少［22］，尤其是新型肥料的施用以及氮肥减量与替代等条件下氮素损失分量如何，尚不明确。因此，开展施用新型肥料对氮素渗漏损失的减损研究在我国十分必要，可为我国农田生态系统氮肥的合理施用提供一定的数据和理论支撑，是推广新型肥料的基础保障。为此，本次开展不同肥料施用条件下无机氮渗漏研究，研究不同种类新型氮肥在不同氮肥水平条件下麦田无机氮渗漏的季节性变化规律及其相关影响因素，以寻求农业发展与环境保护的协调。
1材料与方法
1.1试验区概况
试验地点在南京江宁试验田（118.72oE，31.66oW），地处中纬度暖温带，季风气候明显，属半干旱半湿润气候，年平均温度15.7℃。土壤为马肝土。耕层土壤为壤质粘土，有机质含量为21.09 gkg1，pH为7.9，全氮为2.11 gkg1，速效磷为16.88 mgkg1，速效钾为102.4 mgkg1，土壤容重为1.18gcm3。该试验田通常采用水稻/小麦轮作的种植方式，本次试验以20152016冬小麦季为研究对象。
试验设计
本次小麦供试品种为扬麦6号，于2015/12/5播种，播种量为一亩60斤，预计6月初收获。本实验以不施肥为对照（W1），设置常规施肥和6个不同的肥料处理，分别是减氮增磷钾（W2:基肥复合肥75kgN/ha+钾肥75kg/ha+磷肥30kg/ha，追肥尿素75kgN/ha）；减氮追脲胺（W3：基肥复合肥90kgN/ha+钾肥30kg/ha+磷肥3kg/ha，追肥脲铵90kgN/ha ）；配方施肥（W4：基肥复合肥93kgN/ha+尿素7kgN/ha+钾肥14kg/ha，追肥尿素100kgN/ha）；有机无机结合（W5：基肥有机肥90kgN/ha+钾肥120kg/ha+磷肥93kg/ha，追肥尿素90kgN/ha）；添加硝化和脲酶抑制剂的稳定性肥料（W6：基肥稳定性尿素200kgN/ha+钾肥23.7kg/ha+磷肥26.4kg/ha）；脲甲醛复合肥（W7：基肥脲甲醛复合肥200kgN/ha，无追肥）；常规施肥（W8：基肥复合肥（151515）115kgN/ha，追肥尿素115kgN/ha）。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。本次田间试验每处理小区面积8090m2左右，每处理3个重复，小区之间筑有80 cm宽，30 cm 高的田埂，并覆以塑料薄膜以防止肥水串流。
表1 氮肥施用方案
Table 1 Description of the experiments
处理代码
肥料处理
肥料参数
NP2O5K2O
/kgha
基肥（以N计）/kgha
追肥（以N计）/kgha
W1
不施肥
0
0
0
W2
减氮增磷钾
150:105:150
75
75
W3
减氮追脲胺
180:93:120
90
90
W4
配方
200:93:107
100
100
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