江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
常熟站研究人员在根区施肥对稻田氨挥发的抑制作用研究取得进展
作者: 常熟站 更新时间: 2017-04-28

中国是世界上氨排放的最大国,氨排放量是欧美发达国家的2.7-3倍。氨是气溶胶(雾霾)形成的重要前体,而氨排放的80-90%来自农业。中国稻田占总耕地面积的33%,稻田年均氨挥发损失总量达0.3 Tg,约占总施氮量的17.5%。传统施肥模式下,尿素表施于田面水里会迅速水解成铵态氮,从而导致较高的氨挥发速率。随着人口和粮食需求的日益增长,氮肥施用量将进一步加大,氨排放量也将继续攀升。然而,当前中国79%的水稻种植区的水稻产量增势已趋于停滞。因此,在确保中国粮食安全的同时,减少环境负面影响迫在眉睫。

太湖地区是中国5大水稻产区,但该地区稻季施氮量位居首位,高达300kg N ha−1。因此,南京土壤研究所尹斌课题组在太湖地区常熟农业生态试验站开展了为期3年的野外实验,研究了不同施肥方式对氨挥发损失量、氮素利用率和水稻产量的影响。田间实验设计了5个处理:当地常规施氮量(300 kg N ha−1)表施及一次性深施、推荐施氮量(225 kg N ha−1)表施及一次性深施和CK(不施氮肥)。实验结果表明:尿素深施模式下尿素水解形成的铵态氮几乎没有扩散到田面水里,田面水里的铵态氮浓度接近CK处理。尿素深施模式下稻季氨挥发损失量仅占总施氮量的1%,与表施相比,氨挥发损失量减少了91%,同时挥发排放强度(单位产量的氨排放量)减少了92%。尿素深施可以使水稻生长初期的土壤铵态氮浓度维持在较高的水平,而且其供氮能力可维持两个月,从而使得作物吸氮量提高了28%,氮素利用增加率了55%,产量提升了10%。因此,尿素深施有缓释效果,可以更好的匹配作物的氮素需求。一次性尿素深施减少氮肥用量25%的同时,可进一步实现增产且能基本消除氨挥发损失。近几年,随着土地流转和稻田深施机械不断发展,尿素深施将成为今后首选的推广施肥方式。相关成果已发表在《大田作物》杂志上(Field Crop Research, 2017)。

该研究得到了国家重点研发计划和科技部973项目的资助。

文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378429017304999

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