施用系列新型氮肥后农田土壤不同途径活性氮素损失对比研究

发布时间：2020-11-21 20:17

　　 当前农业可持续发展面临的重要问题是如何在提高氮肥利用效率和保证作物稳产高产条件下,减少农田氮素流失和对环境的压力,协调好粮食、资源和环境间的矛盾。作为未来研究和推广的重点,新型氮肥的研究目前主要关注点在于氮肥利用率的提高及单—途径氮素损失的研究。有关新型氮肥对农田土壤不同途径氮素损失的同步研究较少,尤其是不同类型的新型氮肥在相同的土壤和气候条件下活性氮损失的同步系统比较鲜见报道。因此开展相关研究了解不同类型肥料活性氮损失特点有助于为我国农田合理施用氮肥以及新型肥料的推广提供数据支持,也可为制定有关减缓土壤酸化、水体富营养化和温室气体排放的决策提供科学依据。本研究通过夏玉米/水稻和冬小麦3个生长季的田间试验,研究了不同氮肥施用后氨(NH_3)挥发、氧化亚氮(N_2O)排放、硝酸盐(NO_3~--N)渗漏和径流的响应特性及变化规律。试验设了 7个处理,包括无肥料施用(对照CK)和6个不同氮肥处理。其中复合肥和尿素(CF)作为常规氮肥,另外5种新型氮肥为脲铵(UA)、稳定性复合肥料(UHD)、硫包衣氮肥(SCU)、脲甲醛复合肥(UF)和有机肥(OF)。不同氮肥的氮素释放特性不同决定了其施用后不同途径氮素损失有差异。夏玉米季试验结果表明,除了 SCU外,其它氮肥处理对N_2O-N排放、NH_3-N挥发和NO_3~--N渗漏的影响与CF相比都没有显著差异(p0.05)。在均值水平上,除UA外,其它肥料处理皆能降低农田NH_3-N挥发,而对N_2O-N排放无显著减排效果(P0.05);对于NO_3~--N渗漏而言,仅OF降低了 NO_3~--N渗漏。而对于NO_3~--N径流来说,仅有UA显著减少径流NO_3~--N损失(p0.05)。通过计算得知玉米季施氮肥所导致的各处理N_2O-N排放,NH_3-N挥发及NO_3~--N渗漏和径流的氮素总损失率为18.7%～31.7%,从大到小依次为 SCUUFUHDCFUAOF。旱直播水稻田试验结果表明,与CF相比,各氮肥处理对N_2O-N排放无显著减排效果(p0.05),仅UA和SCU在均值水平上减少了 6%和11%。除UA和OF以外,UHD、SCU和UF皆能显著降低农田NH_3-N挥发(p0.05),其减排幅度为18%～36%。对于NO_3~--N渗漏而言,与CF相比,各处理间无显著差异(p0.05)。通过计算得知水稻季施氮肥所导致各处理的N_2O-N排放,NH_3-N挥发及NO_3~--N渗漏的氮素总损失率为10.0%～18.6%,从大到小依次为OFUASCUUHDCFUF。冬小麦季的试验结果表明,与CF相比,单施UF能够显著降低N_2O-N排放(p0.05),而其它氮肥处理无显著减排效果(p0.05)。另外,除了 UA处理的NH_3-N挥发累积量与CF处理相比无显著差异(p0.05),其它氮肥处理皆能显著降低NH_3-N挥发(p0.05)。小麦施氮肥后所导致的各处理气态氮素的总损失率为8.7%～15.4%,从大到小依次为CFUAOFSCUUHDUF。与常规施肥相比,结合环境效益和经济效益,在水稻和小麦作物上施用稳定性复合肥和脲甲醛复合肥不仅提高农民收益,又能减少对环境的影响,适合推广。
【学位单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S143.1
【部分图文】：

?５ｍｍ为无效降水量，无径流产生。玉米生长期内各处理径流液ＮＣＶ－Ｎ介于０．０３？??Ｕｌｍｇ，！／１，平均为３．２７ｍｇ＿Ｌ＇从图３．６中可以看出，径流的硝态氮的动态变化与??渗漏液有相似规律，即基肥后地表径流水的ＮＣＶ－Ｎ浓度处于较高的水平，而追肥后??的ＣＦ、ＵＡ和ＯＦ处理的ＮＣＶ－Ｎ浓度处于较低的水平。整个玉米生长季，不施肥条??件下，径流水的ＮＣ＾－Ｎ含量一直低于各施肥处理。所有处理径流水ＮＣＶ－Ｎ损失基本??集中在基肥阶段。基肥施用后，ＣＦ、ＵＡ、ＵＨＤ和ＵＦ处理的径流水ＮＣ＾－Ｎ最大峰??值出现在施基肥后的第７ｄ，分别为４．５０、９．００、１１．７５和９．６３ｍｇ‘Ｌ＇?ＳＣＵ处理的最??大峰值出现在施基肥后的１４ｄ，为而ＯＦ处理的最大峰值出现在施基肥??后的１９ｄ，为追肥后，各处理基本无显著差异，且径流水Ｎ０３＿－Ｎ浓度低??于?Ｉｍｇ－Ｌ／丨。??１５?｜?１??Ｔ?▼?Ａ?（?Ｍ／??」１２?—＾―ＣＫｍ??｜??〇?Ｆ＼＼?ｔ?－＾－ＳＣＵｍ??ｉ：隱：－??０６－２１?０６－２６?０７－０１?０７－０６?０８－０５?０８－１０?０８－１５?０８－２０?０８－２５?０８－３０??日期（月－日）??图３．６施氮肥导致地表径流水的ＮＣＶ－Ｎ浓度的动态变化??Ｆｉｇ．?３．６?Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?Ｎ〇３＂－Ｎ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｒｕｎｏｆｆ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ??３．３玉米季不同途径氮素损失量及损失率??统计玉米季各处理不同途径的氮素损失量

５．１小麦季不同影响因子动态变化??５．１．１小麦季环境因子动态变化??图５．１为小麦季环境因子动态变化。小麦生长季内土壤温度波动范围大，变??化范围为７．８？１９．２°Ｃ，平均为１２．１°Ｃ。整个Ｎ２？采样测定期间总降雨事件为３９??个。在施基肥后降雨持续了４天左右，然后是较长时间的干旱。因整个小麦生长??８〇?＾?＾?降雨量－＊一土温一Ａ－ＷＦＰＳ??Ａ?＿?３０?＿?＾?－?２０?｜??＾ＨｋｈＴｎ１０??〇?ＩＪＬｌ－Ｌ一?：?ｌ?ｉ＿＿ｉ?Ｍｌ—丄＿ｉＪＩ?」“?ＩＪ?Ｊ?ｑ??卜?—?寸?〇０（Ｎｖ〇??（ＮＯＣＮＯＣＮ?Ｏ?—?—?ＣＮ?—?＜Ｎ??ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??一?ｆＮＣＮ?—?—?＾寸寸??—?—?—?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ?ｏ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??寸寸寸??〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇??（Ｎ（Ｎ（Ｎ（Ｎ?（Ｎ?（Ｎｒ－１（Ｎ（Ｎ＜Ｎ（Ｎ（Ｎ??日期（年－月－日）??图５．１小麦生长季降雨量、５?ｃｍ?土壤温度和土壤孔隙含水量的动态变化??Ｆｉｇ．５．１?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，?ＷＦＰＳ?ａｎｄ?ｓｏｉｌ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ａｔ?５?ｃｍ?ｄｅｐｔｈ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｗｈｅａｔ??ｓｅａｓｏｎ??３５??

５．２小麦田不同途径氮素损失的季节性动态变化??５．２．１?Ｎ２０－Ｎ?排放??图５．３显示了?２０１４？２０１５年冬小麦田基肥和追肥后Ｎ２０－Ｎ排放的动态变化。同??玉米和水稻季一样，方差分析的结果表明不同氮肥处理之间的Ｎ２０－Ｎ排放差异显??著（ｐ＝０．００２），且每次独立观测时差异极显著（／？＝０．０００）。从图５．３可以看出，基??肥后，小麦季不同类型氮肥处理下农田Ｎ２０－Ｎ排放通量变化趋势基本相同，先缓??慢上升到最高峰后再逐渐下降，最后保持较低的排放。Ｎ２０－Ｎ排放最早出现最大??峰值的是ＵＦ处理，出现于基肥当天，为４６３．９ｐｇ＿ｍ＜ｈ＇其次为ＣＦ、ＵＡ、ＵＨＤ、??ＳＣＵ、和ＯＦ处理，出现在基肥后的第３ｄ，分别为５００．１、５２６．７、３７８．３、２４６．６和??６８５．３吨也２＾１。追肥后ＣＦ、ＵＡ和ＯＦ处理的Ｎ２０－Ｎ排放也出现峰值，分别为１９７．６、??２３５．３和１１９．１吨？ｍ＿２＿ｈ＇与它们在基肥期的最高峰值相比
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 SUN Bin-feng;ZHAO Hong;L Yi-zhong;LU Fei;WANG Xiao-ke;;The effects of nitrogen fertilizer application on methane and nitrous oxide emission/uptake in Chinese croplands[J];Journal of Integrative Agriculture;2016年02期

2 谢勇;荣湘民;刘强;张玉平;;控释氮肥减量施用对春玉米土壤地表径流氮素动态及其损失的影响[J];水土保持学报;2016年01期

3 李飞;樊小林;;脲醛肥料对土壤N_2O排放及氮素平衡的影响[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2015年12期

4 梁华东;何迅;巩细民;胡劲红;任文海;刘芳;;我国新型肥料的现状及发展[J];化肥工业;2015年05期

5 李旭;谢桂先;刘强;荣湘民;易均;谢勇;何石福;;控释尿素减量施用对稻田氮素径流和渗漏损失的影响[J];水土保持学报;2015年05期

6 韩蔚娟;陈海潇;邹春野;高强;;农田氨挥发的进展研究[J];绿色科技;2015年07期

7 李雨繁;贾可;王金艳;冯国忠;焉莉;邓超;李辉;高强;;不同类型高氮复混(合)肥氨挥发特性及其对氮素平衡的影响[J];植物营养与肥料学报;2015年03期

8 李艳;唐良梁;陈义;吴春艳;唐旭;计小江;;施氮量对水稻氮素吸收、利用及损失的影响[J];土壤通报;2015年02期

9 丁燕;杨宪龙;同延安;韩仲宇;谌琛;唐希望;;小麦-玉米轮作体系农田氮素淋失特征及氮素表观平衡[J];环境科学学报;2015年06期

10 HAN Kun;ZHOU Chun-ju;WANG Lin-quan;;Reducing Ammonia Volatilization from Maize Fields with Separation of Nitrogen Fertilizer and Water in an Alternating Furrow Irrigation System[J];Journal of Integrative Agriculture;2014年05期

本文编号：2893543