缓控释氮肥对水稻田苗期CO2排放的影响
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氮肥品种和含水量对水稻土N2O排放速率及排放过程的影响席瑞泽;付庆灵;杨永强;尤锦伟;朱俊;胡红青;叶磊【期刊名称】《农业环境科学学报》【年(卷),期】2017(036)012【摘要】稻田是全球重要的N2O排放源,氮肥有效性和水分状况是影响稻田N2O 排放的关键因素.为探明水稻土在施用尿素和硫酸铵时,水分变化对短时间内N2O 总排放速率及不同硝化过程(自养硝化、异养硝化、非生物作用)贡献的影响,通过室内培养实验,采用乙炔抑制法,测定了不同时间段N2O释放量,并计算释放速率.结果表明:施用氮肥可以显著提高自养硝化、异养硝化及总过程的N2O排放速率,并且施尿素处理N2O排放速率大于施硫酸铵.随着土壤水分含量由48%增加至160%,总N2O排放速率以及自养硝化、异养硝化N2O排放速率显著增加.供试水稻土N2O的产生主要是由生物过程主导的,其中硝化作用(包括自养硝化、异养硝化)最高贡献达51.1%,非生物作用贡献所占比重很小.这些结果可为科学施肥,降低农田土壤N2O排放提供科学依据.【总页数】8页(P2553-2560)【作者】席瑞泽;付庆灵;杨永强;尤锦伟;朱俊;胡红青;叶磊【作者单位】华中农业大学资源与环境学院武汉 430070;华中农业大学资源与环境学院武汉 430070;华中农业大学资源与环境学院武汉 430070;华中农业大学资源与环境学院武汉 430070;华中农业大学资源与环境学院武汉 430070;华中农业大学资源与环境学院武汉 430070;荆门市漳河管理局团林灌溉试验站湖北荆门448800【正文语种】中文【中图分类】X511【相关文献】1.氮肥对宁夏地区水稻田N2O排放的影响 [J], 朱金霞;张源沛;郑国保;孔德杰2.土壤含水量对硝化和反硝化过程N2O排放及同位素特征值的影响 [J], 郑欠;丁军军;李玉中;林伟;徐春英;李巧珍;毛丽丽3.高温少雨对不同品种水稻CH4和N2O排放量及产量的影响 [J], 孙会峰;周胜;付子轼;陈桂发;刘国兰;宋祥甫4.氮肥对紫色土夏玉米N2O排放和反硝化损失的影响 [J], 项虹艳;朱波;王玉英;李侃;段文霞5.城市污泥堆肥与氮肥配施对稻田CH4和N2O排放及水稻重金属含量的影响 [J], 史亚平; 于海洋; 宋开付; 马静; 徐华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第41卷 第3期 生 态 科 学 41(3): 117–1232022年5月 Ecological Science May 2022收稿日期: 2020-04-11; 修订日期: 2020-07-08基金项目: 江西省博士后科研择优资助项目(2015KY42); 国家自然科学基金(31360108)作者简介: 杨文亭(1984—), 男, 助理研究员, 主要从事作物碳氮高效利用研究,E-mail:***************.cn杨文亭, 俞霞, 龙昌智, 等. 氮肥种类和油菜秆还田对水稻苗期碳氮累积的影响[J]. 生态科学, 2022, 41(3): 117–123.YANG Wenting, YU Xia, LONG Changzhi, et al. Effect of nitrogen fertilizer types and canola straw returning on carbon and nitrogen accumulation in rice seedlings[J]. Ecological Science, 2022, 41(3): 117–123.氮肥种类和油菜秆还田对水稻苗期碳氮累积的影响杨文亭1, 2, 俞霞1, 2, 龙昌智1, 朱树伟1, 鲁美娟3, 黄国勤1, 2, *1. 江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室, 南昌3300452. 江西农业大学生态科学研究中心, 南昌3300453. 江西农业大学国土资源与环境学院, 南昌 330045【摘要】为探讨不同氮肥种类和油菜秆还田对水稻苗期碳氮累积的影响, 设置了氮肥种类(尿素、碳酸氢铵和硫酸铵)和秸秆还田的双因素的盆栽试验, 测定了移栽后水稻苗期碳氮累积量和碳氮比。
结果表明, 相比施用尿素, 硫酸铵显著提高了水稻地上部氮素累积量, 显著降低了不添加油菜秸秆条件下的水稻地上部和根碳氮比。
添加油菜秆条件下, 施用硫酸铵较尿素显著提高了播后57 d 时水稻地上部和根部碳素累积量。
水稻固碳减排栽培技术水稻固碳减排栽培技术是一种利用生物能力和科学技术手段,通过提高水稻产量和增加水稻田地生态系统的碳固定能力,降低水稻田地对大气温室气体的排放,从而实现环境友好、低碳农业生产的一种栽培技术。
水稻作为全球最主要的粮食作物,其种植和生产过程对环境和气候变化有着重要影响,因此开展水稻固碳减排栽培技术研究和应用,对于资源节约、环境保护以及粮食安全具有重要意义。
一、水稻固碳减排栽培技术的意义1. 碳减排效应:水稻固碳减排栽培技术通过提高水稻田地的碳固定能力,减少气候温室气体的排放,对于缓解全球气候变化具有积极作用。
2. 节约资源:优化水稻栽培技术,降低农业用地利用率,减少施肥和农药使用量,节约资源并减少对环境的污染。
3. 提高产量:通过科学栽培技术,提高水稻产量和质量,满足人们的粮食需求,改善农村居民的生活水平。
4. 保护生态环境:水稻固碳减排栽培技术有利于改善土壤质量、保护生态环境,减少农田污染和土地退化。
二、水稻固碳减排栽培技术的技术措施1. 精准施肥:根据土壤养分状况和水稻生长需要,精准施用氮、磷、钾等肥料,避免过量施肥导致氮肥排放。
2. 水肥一体化:采用秸秆还田、水稻-文蛤共栽等方式,实现水稻田的水肥资源综合利用,增加水稻田地的碳固定能力。
3. 种植优良品种:选择抗病虫害、适应性强、产量稳定的水稻品种进行种植,提高水稻产量的同时降低对农药的依赖。
4. 生态灌溉:采用滴灌、蓄水灌溉等技术,减少水资源浪费,提高水分利用效率,降低农田灌溉对环境的影响。
5. 秸秆还田:通过将秸秆还田到田间,促进土壤有机质的积累,增加土壤碳贮量,改善土壤结构。
6. 科学田间管理:采取合理的水田转作措施,优化农作物轮作,在农业生产过程中最大限度地减少土地的空闲期,实现农田的永续利用。
三、水稻固碳减排栽培技术的应用前景1. 环境友好型农业:水稻固碳减排栽培技术的应用,将推动农业转型升级,实现农业生产的绿色、可持续发展。
现代农业科技2020年第21期农艺学摘要本文以南粳5055为试验材料,研究不同氮肥施用量对水稻生长、产量及氮肥当季利用率的影响,同时开展水稻田灌排水氮元素含量监测,摸清稻田养分排放情况。
结果表明,与常规施肥相比,氮肥施用量减少30%处理水稻产量减产3.31%,氮肥当季利用率提高2.67%,氮肥农学效率提高31.34%,并减少稻田氮元素排放量14.96%;氮肥施用量增加30%处理增产增排效果不明显。
由此说明,水稻生产中适当减少化肥施用更有推广价值。
关键词水稻;氮肥施用量;产量;氮肥当季利用率;氮元素排放中图分类号S511;S147.5文献标识码A 文章编号1007-5739(2020)21-0022-03开放科学(资源服务)标识码(OSID )不同氮肥施用量对水稻产量及稻田氮元素排放的影响许峰张娜季美娣*(常州市农业技术推广中心,江苏常州213002)化肥对促进农业生产发挥了巨大作用,但也带来了诸如耕地质量下降、水体污染等诸多问题[1]。
“十三五”期间,常州市重视生态环境保护工作,强化面源污染防治,把水稻(常州市第一大农作物)作为突破口,开展农业清洁化生产,减少化学肥料投入,降低稻田养分排放。
笔者承担了常州市科技项目(CE20172022),在2018年(项目的第2年)开展了水稻化肥减量施用和灌排水氮元素含量变化的研究。
本文主要研究不同氮肥施用量对水稻产量和农田养分排放的影响,依据原农业农村部编制的《农田氮磷地表径流流失监测技术规程》,开展水稻田灌排水氮元素含量监测,为面源污染控制提供参考。
1材料与方法1.1试验地概况试验地点是新北区稻麦原种场,试验地块位于原种场北区,土种为小粉沙土。
土壤有机质含量为35.8g/kg ,有效磷含量21.7mg/kg ,全氮含量1.78g/kg ,速效钾含量为176.6mg/kg ,土壤pH 值为6.0。
1.2试验材料供试水稻品种为南粳5055。
供试肥料品种为常用复合肥(15-15-15)和尿素。
CO2浓度增加对水稻生长发育和产量的影响一、研究目的和意义近几十年来,由于人类消耗的能源急剧增加,煤、石油等矿物燃料燃烧、森林等绿色植被遭到破坏,使大气中的CO2浓度不断上升[1-7]。
CO2的显著特征之一就是其具有温室效应[8-11],能引起全球气候变暖。
目前公认的能引起温室效应的有CO2、CH4、N2O、CFC S、O3等气体,他们可能造成全球性的大气升温及其随之而来的一系列变化。
其中CO2被认为是温室气体中对温室效应贡献最大的气体,已经引起人们的高度重视。
目前大气中的CO2浓度已由19世纪工业革命时的260-280μmol.mol-1上升到350μmol.mol-1,并继续以每年1-2μmol.mol-1的速度增长[12]。
如果不采取有效的措施,CO2浓度的增加速度将进一步加快。
预计到2050年空气中CO2浓度将达到550μmol.mol-1,21世纪末大气中CO2浓度将加倍,达到600-1000μmol.mol-1[13-15]。
到22世纪末将达到2000μmol·mol-1[16、17]。
大气中CO2占温室效应气体总量的60%-70%,CO2浓度升高将引起全球温度、降雨量、雨量分布等气候因子发生明显变化[18],破坏全球的碳素、氮素的循环及其平衡,严重破坏人类赖以生存的生态系统[19]。
这些方面的变化必将对农业生产产生深远影响。
水稻是人类重要的粮食作物,世界上约有50%的人口以稻米为主食。
我国是世界上最大的水稻生产国和最大的稻米消费国[20]。
因此,水稻生产的发展在全世界倍受重视,而在中国更是被放在特别重要的位置上。
近些年来,我国水稻生产在保证人民生活需要,促进经济建设方面发挥了重要作用。
但是,随着全球大气CO2浓度的日益升高,水稻生产将会发生什么变化?如何应对这些变化?这些都是迫切需要回答的重要科学问题。
深入开展研究,不仅可以明确全球大气CO2浓度升高对我国稻麦轮作生态系统水稻生产的影响这一关系到国计民生的重要科学问题,还可推动探索大气高CO2浓度下提高水稻单产和改善稻米品质的机理、途径和方法等方面的研究,为解决全球大气CO2浓度升高后发展水稻生产、改善稻米品质,满足人民生活和市场需要,以及为我国稻麦轮作生态系统的水稻生产及早做好应对全球大气CO2浓度变化的技术和物质准备提供实践和科学依据,为国家制订21世纪的粮食安全保障对策、社会经济发展战略提供科学依据。
不同种类缓混肥对常农粳12号水稻生长的影响孙文渊1应晓成2*石景涛3彭先进3(1常熟市水利技术推广站,江苏常熟215500;2扬大(常熟)现代农业发展研究院有限公司,江苏常熟215500;3扬州大学,江苏扬州225009)摘要以常农粳12号为试验对象,研究不同种类缓混肥对水稻生长的影响。
结果表明:不同种类缓混肥对常农粳12号水稻生长及产量的影响有一定差异,以汉枫缓释肥料有限公司生产的专用缓混肥(30-6-12)效果最好,其能有效提高水稻最高分蘖数,在抽穗前期及成熟期可有效提高剑叶SPAD值,促进植株的光合作用,与江苏艾萨斯新型肥料工程技术有限公司生产的水稻专用缓释肥(33-5-12)及稳定性肥料(26-10-15)相比,理论产量分别提高0.68%和1.43%,实际产量分别提高了9.6%和6.1%。
关键词缓混肥;水稻;常农粳12号;产量中图分类号S147.5;S511文献标识码A文章编号1007-5739(2023)12-0035-03DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.12.006开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effects of Different Types of Slow Mixed Fertilizers on the Growth of Rice VarietyChangnongjing12SUN Wenyuan1YING Xiaocheng2*SHI Jingtao3PENG Xianjin3(1Water Conservancy Technology Promotion Station of Changshu City,Changshu Jiangsu215500;2Yangzhou University(Changshu)Modern Agricultural Development Research Institute Co.,Ltd.,Changshu Jiangsu215500;3Yangzhou University,Yangzhou Jiangsu225009)Abstract Using Changnongjing12as the experimental object,this paper studied the effects of different types of slow mixed fertilizers on rice growth.The results showed that there were certain differences in the effects of different types of slow mixed fertilizers on the growth and yield of Changnongjing12,among which,the special slow mixed fertilizer(30-6-12)produced by Hanfeng Slow Release Fertilizer Co.,Ltd.had the best effect.It could effectively increase the highest tillering number of rice,effectively increase the SPAD value of flag leaves in the early and mature stages,promote plant photosynthesis,and compared with the rice special slow-release fertilizer(33-5-12)and stable fertilizer(26-10-15)produced by Jiangsu Aisas New Fertilizer Engineering Technology Co.,Ltd.,the theoretical yield increased by0.68%and1.43%,and the actual yield increased by9.6%and6.1%,respectively.Keywords slow mixed fertilizer;rice;Changnongjing12;yield随着农村从事农业生产青壮劳动力的减少,传统施肥模式带来的高成本投入已对水稻收益构成阻碍,无法有效提升水稻种植效益[1-3]。
水稻生产的温室气体排放及其治理对策研究水稻是中国的主要粮食作物之一,也是全球人口最多的国家的主要食物来源。
然而,水稻生产也是温室气体排放的重要源头,其主要温室气体包括甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。
在这篇文章中,我们将探讨水稻生产的温室气体排放情况以及可行的治理对策。
水稻生产的温室气体排放情况水稻田是一个富含有机物但缺氧的环境,这种条件使得水稻生产中甲烷的排放量明显优于其他粮食作物。
据世界自然基金会的数据,水稻田是中国和全球甲烷的主要排放源。
在水稻生产的不同阶段,甲烷的排放来源主要包括以下几个方面:1. 水稻田地下的根系呼吸会产生甲烷。
2. 在水稻的生长阶段,水稻的根系在缺氧的环境下会产生甲烷。
3. 在水稻的收获和处理阶段,粗放的田间管理会导致大量的甲烷产生。
4. 水稻生产中使用的化肥和农药同样会对甲烷排放造成影响。
除了甲烷,水稻生产还会产生二氧化碳排放。
主要包括以下几种来源:1. 施用化肥和农药会释放二氧化碳。
2. 在干燥水稻的加工过程中,燃烧剩余的稻草会产生大量的二氧化碳。
3. 沼气工程运行涉及到燃烧沼气,这也会产生二氧化碳。
治理对策针对水稻生产中的温室气体排放,我们需要采取措施来减少这些排放。
一些可能的治理对策包括:1. 调整种植制度。
优化水稻种植方式,采用有机培育、旱作预种、淤积地种植等方式,可以减少在水稻生长过程中产生的甲烷的排放。
2. 改变施肥习惯。
采取农业生态环境友好型施肥措施,如深施、少施、分次施等施肥方法,可以减少气体排放。
3. 推广生物制剂。
生物制剂不仅可以提高水稻的产量和质量,还可以促进土壤健康,有利于减少温室气体排放。
4. 改善管理工艺。
采用科学的管理方法,如改善田间排水、密植抽耕、水肥一体化等,可以有效减少甲烷排放。
5. 推广绿色生产模式。
促进水稻生态农业模式的发展,通过建立农业生态环保技术及评价标准,引导农户按照生态、环保、环保、安全、高效、可持续的原则来开展生产,实现“三同时”目标,达到可持续发展的目标。
《施肥对农田土壤N2O排放的影响》篇一一、引言随着现代农业技术的快速发展,施肥成为提高农田产量和土壤肥力的关键手段。
然而,施肥过程中的N元素迁移转化也带来了一系列环境问题,尤其是农田土壤N2O排放。
N2O是一种重要的温室气体,对全球气候变暖具有重要影响。
因此,研究施肥对农田土壤N2O排放的影响,对于实现农业可持续发展和环境保护具有重要意义。
二、施肥与N2O排放的关系施肥是农田生态系统中的关键过程,能够提供作物生长所需的营养元素。
然而,过量的施肥会导致土壤中N元素的过量积累,进而促进N2O的产生和排放。
N2O是一种氮氧化物,其产生主要与土壤中的氮素转化过程有关,如硝化作用和反硝化作用等。
这些过程受到施肥类型、施肥量、土壤性质、气候条件等多种因素的影响。
三、不同施肥措施对N2O排放的影响1. 有机肥与化肥的对比有机肥和化肥是农田施肥的两种主要方式。
研究表明,与化肥相比,有机肥的施用可以降低农田土壤N2O的排放量。
这主要是因为有机肥中的N元素主要以有机态形式存在,其矿化过程相对较慢,从而减少了N2O的产生。
而化肥中的N元素主要以铵态或硝态形式存在,易引发硝化作用和反硝化作用,导致N2O排放增加。
2. 合理施肥量的影响合理控制施肥量是减少N2O排放的关键措施。
过量的施肥不仅会造成资源浪费,还会导致土壤中N元素的积累,从而增加N2O的排放。
研究表明,根据作物需求和土壤肥力状况,科学合理地确定施肥量,可以在保证作物产量的同时,有效降低N2O的排放。
四、影响因素及调控措施1. 影响因素影响农田土壤N2O排放的因素包括施肥类型、施肥量、土壤性质、气候条件等。
此外,农田管理措施如耕作方式、灌溉方式等也会对N2O排放产生影响。
2. 调控措施(1)优化施肥策略:根据作物需求和土壤肥力状况,科学合理地确定施肥类型和施肥量,提高肥料利用率,降低N2O排放。
(2)改进耕作方式:采用合理的耕作方式,如轮作、间作等,改善土壤环境,减少N2O的产生和排放。
2616㊀㊀2023年第64卷第11期收稿日期:2023-07-31基金项目:台州市椒江区科技计划项目 水稻缓释配方肥减肥增效的应用研究 (213016)作者简介:徐继根(1988 ),男,浙江杭州人,农艺师助理,专科,从事生物刺激素和缓释配方肥相关技术研究与推广工作,E-mail:1058447729@㊂通信作者:张顺昌(1983 ),男,浙江台州人,农艺师,硕士,从事农作物栽培技术试验与推广工作,E-mail:zsc@㊂文献著录格式:徐继根,吴昊,漆慧娟,等.不同缓释肥对水稻嘉优中科3号产量和土壤地力的影响[J].浙江农业科学,2023,64(11):2616-2619.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20230776不同缓释肥对水稻嘉优中科3号产量和土壤地力的影响徐继根1,吴昊1,漆慧娟2,张顺昌1∗,胡丽鹏1,颜韵枝1,沈宣才1,骆徐汇1,李清良1(1.台州市农资股份有限公司,浙江台州㊀318000;2.台州市农业科学研究院,浙江台州㊀318000)㊀㊀摘㊀要:为了筛选适合当地的水稻缓释肥,在水稻缓释肥配方(N 20%㊁P 2O 58%㊁K 2O 12%)基础上设置了不同控氮时间㊁控氮比例,研究不同缓释肥对水稻嘉优中科3号产量㊁偏生产力㊁土壤地力的影响以及计算产出投入比㊂试验结果表明,水稻缓释肥采用聚氨酯生物膜控氮技术,水稻有效穗㊁穗总粒数㊁实收产量均有所提高,增产幅度为3.86%~15.33%,T3(20%N 中一半控释约60d,另一半控释约90d)处理效果较为理想,水稻增产15.33%,氮肥偏生产力提高了15.34%,产出投入比为8.57㊂水稻缓释肥施用对土壤中的有效养分变化差异小,土壤有机质㊁速效钾㊁有效磷㊁全氮养分趋向稳定㊂关键词:水稻缓释肥;嘉优中科3号;产量;土壤地力中图分类号:S511;S153㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)11-2616-04㊀㊀水稻(Oryza sativa L.)是一年生草本植物,是我国重要的粮食作物之一[1],我国以稻米为主食的人口占据65%以上[2]㊂化肥施用是提高水稻产量的主要手段之一,但与此同时,也会对土壤成分㊁周边环境造成破坏[3]㊂化肥中的氮素是水稻重要的营养元素[4],也是水稻产量最主要的限制因子[5]㊂同时,氮素的过量施用不仅增加了农业的生产成本,给生态环境造成负担,还影响水稻的产量和稻米的营养品质和加工㊁外观㊁蒸煮食味[6]㊂所以降低农田化肥施用量的前提是通过氮素包膜缓释等技术提升氮素的利用率,从而达到减少施用氮素的目的[7]㊂试验选择的缓释肥,是通过聚氨酯生物膜控氮技术进行氮素包膜,再与不同比例的五氧化二磷㊁氧化钾掺混制成㊂本次试验设置了不同控氮时间,控氮比例的水稻缓释肥㊂通过研究不同缓释肥对水稻嘉优中科3号产量㊁氮肥偏生产力㊁土壤地力的影响以及计算产出投入比,以期筛选适宜水稻生产的缓释肥作为水稻底肥,为水稻绿色高产创建提供施肥技术依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀供试材料㊀㊀试验于2022年7月,在浙江台州市椒江区下陈街道后邱村水稻基地进行,试验地块面积为0.667hm 2,土壤为水稻土,土壤pH 值为6.57,有机质含量为0.87%,碱解氮含量为73.7mg ㊃kg -1,速效磷含量为14.5mg ㊃kg -1,速效钾含量为208.7mg㊃kg -1,土壤交换性钙含量为2743.3mg㊃kg -1,土壤交换性镁含量为562.9mg ㊃kg -1,土壤有效锌含量为11.0mg㊃kg -1,土壤有效硼含量为1.2mg㊃kg -1,土壤电导率(EC)值为103.2μS㊃cm -1,水稻移栽方式为人工插秧㊂供试水稻品种为嘉优中科3号,行距21.67cm,株距21.67cm,种植密度为213120丛㊃hm -2㊂供试肥料有水稻缓释肥(新洋丰农业科技股份有限公司生产,采用聚氨酯生物膜控氮技术,氮㊁磷㊁钾有效养分含量分别为20%㊁8%㊁12%,以下简称20-8-12)㊁水稻常规肥料(新洋丰农业科技股份有限公司生产,氮磷钾有效养分含量分别为20%㊁8%㊁12%)㊁尿素(灵谷化工有限公司生产,氮有效养分含量为46%)㊂1.2㊀试验方法1.2.1㊀试验设计㊀㊀本次试验共设6个处理,小区面积为300m2,随机区组排列,重复3次㊂水稻底肥具体如表1所示,各处理用量均为450kg㊃hm-2,水稻追肥为尿素和水稻常规复合肥(20-8-12),用量相同,为150kg㊃hm-2,底肥施用时间为2022年7月8日,追肥施用时间为2022年7月25日㊂小区间田埂宽35cm,用农膜进行封堵,各小区排水口独立,防止田间肥水相互间渗漏㊂各试验田块都进行统一施药管理㊂2022年10月20日进行考种取样以及实收测产㊂表1㊀各处理水稻底肥概况处理底肥(20-8-12)T1底肥中10%N控释,控释约60dT2底肥中6%N控释,其中一半控释约60d,另一半控释约90d T3底肥中8%N控释,其中一半控释约60d,另一半控释约90d T4底肥中10%N控释,其中一半控释约60d,另一半控释约90d T5底肥中12%N控释,其中一半控释约60d,另一半控释约90d T6普通水稻肥,不控释1.2.2㊀测定项目及方法㊀㊀水稻产量测定项目及测定方法㊂法分别从两地试验田各小区随机选取水稻50丛,测定每丛有效穗数;风干后室内测定每穗粒数㊁结实率㊁千粒重㊂实割实收计产㊂稻田地力变化测定㊂在开展试验之前和水稻收割后,分别在两地试验田按照‘测土配方施肥技术规范“要求取土,分析碱解氮含量㊁有效磷含量㊁速效钾含量㊁有机质含量㊁pH值等5项指标㊂碱解氮含量用碱解扩散硫酸滴定法测定,有效磷含量用碳酸氢钠浸提分光光度法测定,速效钾含量用乙酸铵浸提火焰光度法测定,有机质含量用重铬酸钾容量法测定,pH值用无CO2水浸提(土水比1ʒ2.5)玻璃电极法测定㊂物质养分指标的计算方法㊂氮肥偏生产力(kg㊃kg-1)为水稻产量除以氮肥施用量[8]㊂1.3㊀数据测定及分析㊀㊀数据采用SPSS数据处理软件对试验数据进行单因素方差分析,用Duncan氏新复极差法做差异性分析㊂2㊀结果与分析2.1㊀水稻产量㊀㊀通过表2可知,不同缓释底肥处理(T1㊁T2㊁T3㊁T4㊁T5)的水稻实收产量与常规底肥处理(T6)进行比较,都能够达到增产效果,增产幅度在3.86%~15.33%,其中T3处理实收产量为9859.75 kg㊃hm-2,产量最高㊂通过水稻产量构成因素分析,不同缓释底肥处理(T1㊁T2㊁T3㊁T4㊁T5)的水稻每hm2有效穗数量以及每穗总粒数都要比常规底肥处理(T6)高,所以施用不同缓释底肥处理水稻增产的主要因素是有效穗数量和每穗总粒数㊂表2㊀不同水稻缓释肥对水稻嘉优中科3号产量及产量构成因素的影响处理株高/cm穗长/cm有效穗/(万㊃hm-2)千粒重/g每穗总粒数结实率/%产量/(kg㊃hm-2) T1101.56b19.94b245.73ab22.47c280.94ab83.09b9004.35ab T2101.42b19.69b234.86ab24.14a273.33abc86.41a8979.85ab T3100.15b19.82b243.17ab23.82ab290.86ab82.60b9859.75a T4104.87a20.87a254.04a23.46b294.19a78.00c9156.70ab T5100.08b20.31ab224.84b23.93ab268.94bc85.10ab8879.05ab T6(CK)100.93b20.04b220.58b23.49b257.03c85.40ab8549.30b ㊀㊀注:同列数据后无相同小写字母表示组间在0.05水平差异显著㊂2.2㊀土壤地力变化㊀㊀通过表3可知,试验田块的土壤偏弱酸性,试验前pH值为5.82~6.27,试验后pH值为5.96~6.43,各处理试验前后相比较pH值都有略微增加;在各处理试验前后的有机质含量对比,有机质含量试验前为2.11ˑ104~2.56ˑ104 mg㊃kg-1,试验后为2.16ˑ104~2.61ˑ104mg㊃kg-1,试验前后整体有机质含量趋于稳定;各处理试验前后全氮含量都有少量上升或者下降的趋势,但是试验区块土壤中总体全氮含量的变化小;各处理试验前后有效磷含量都呈现少量上升的趋势,但是试验区块土壤中总体有效磷含量变化也比较小;各处理试验前后土壤中速效钾含量都呈现降低的趋势,各处理中试验前土壤中速效钾含量为285~415mg㊃kg-1,试验后为232~327 mg㊃kg-1,但是试验区块土壤中速效钾含量的变2618㊀㊀2023年第64卷第11期化也是比较少㊂通过测定各处理土壤中地力因素(如:有机质含量㊁全氮含量㊁有效磷含量㊁速效钾含量㊁pH值),土壤中的有效养分变化的差异较小,各养分趋于稳定㊂表3㊀不同水稻缓释肥处理水稻嘉优中科3号种植前后土壤地力变化处理试验阶段有机质含量/(g㊃kg-1)全氮含量/(mg㊃kg-1)有效磷含量/(mg㊃kg-1)速效钾含量/(mg㊃kg-1)pH值T1试验前25.393254.1415 6.27试验后26.189161.2290 6.43 T2试验前21.177831.0335 5.82试验后21.684639.3327 5.98 T3试验前25.667532.7363 5.96试验后25.159064.6294 6.12 T4试验前24.864333.2285 6.08试验后25.970645.6232 6.23 T5试验前24.864133.2285 6.12试验后25.257545.3254 6.24 T6(CK)试验前24.457334.2317 5.94试验后24.849056.8263 6.172.3㊀经济效益和氮肥偏生产力㊀㊀通过表4可知,处理T1㊁T2㊁T3㊁T4㊁T5的氮肥偏生产力都普遍高于处理T6,提高幅度为3.87%~ 15.34%,氮肥偏生产力从高到低依次为:T3>T4>T1> T2>T5>T6,最高的处理为T3,为52.17kg㊃kg-1,比常规对照T6高出了15.34%㊂从经济效益来看,处理T1㊁T2㊁T3㊁T4㊁T5的产量收益都高于T6,产量收益增长幅度为3.71%~13.29%;产出投入比最佳为T3,产出投入比为8.57,各处理产出投入比从高到低依次为:T3>T6>T4>T1>T2>T5㊂表4㊀不同水稻缓释肥处理对水稻嘉优中科3号经济效益和氮肥偏生产力的影响处理氮肥偏生产力/(kg㊃kg-1)肥料成本/(元㊃hm-2)实收产值/(元㊃hm-2)产出投入比产量增收/(元㊃hm-2)T147.642990.023411.317.831183.13 T247.512990.023347.617.811119.43 T352.172990.025635.358.573407.17 T448.452990.023807.427.961579.24 T546.982990.023085.537.72857.35 T6(CK)45.232720.022228.188.170㊀㊀注:稻谷收购价按照2.6元㊃kg-1计算㊂3㊀结论与讨论㊀㊀上述试验结果表明,水稻嘉优中科3号施用缓释底肥处理,对比常规复合肥,可以提高每hm2有效穗数量和每穗总粒数,进而提高水稻的实收产量㊂施用缓释底肥同样也可以提升水稻嘉优中科3号对氮素的吸收率,提高氮肥偏生产力;同时试验前后土壤中的pH值㊁有机质含量㊁全氮含量㊁有效磷含量㊁速效钾含量变化较小,土壤中的各养分都趋于稳定㊂胡新春等[9]研究结果提到,肥料养分缓慢释放是水稻缓释肥的特点㊂缓慢释放的养分可以满足水稻全生育期对养分的需求,所以缓释肥对提高肥料特别是氮素利用率,促进水稻增产尤为关键㊂此次试验通过研究不同控氮比例㊁控氮时间的缓释肥料,可以看出氮肥偏生产力提高了 3.87%~15.34%,施用水稻缓释肥对比常规施肥进行实收测产,水稻产量都有所提升,增产的幅度为3.86%~15.33%㊂这主要的原因是采用了缓释肥的减肥技术模式,降低了化肥特别是氮素的损失,最终达到提升水稻产量以及氮素的利用率的目的[10]㊂该研究中,水稻缓释底肥(20-8-12)采用聚氨酯生物膜控氮技术,控释8%N(一半控释时间为60d,另一半控释时间为90d)效果为宜㊂此次试验为 水稻缓释配方肥减肥增效的应用研究 项目第一期开展的水稻缓释底肥筛选试验,未来将会在此基础上对此次筛选出的水稻缓释肥开展第二期水稻减肥试验,项目最终会集成一套水稻减肥增效的施用技术,对节省化肥资源和减少环境污染都有积极的作用㊂参考文献:[1]㊀张福锁,王激清,张卫峰,等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报,2008,45(5):915-924.[2]㊀方福平,程式华.水稻科技与产业发展[J].农学学报,2018,8(1):92-98.[3]㊀黄珍丽.水稻化肥减量增效技术措施分析[J].农家科技(理论版),2023(1):223-225.[4]㊀万开军,金明慧,罗卫彬,等.氮肥用量及移栽密度对杂交水稻产量及氮肥利用率的影响[J].种业导刊,2019(1):13-16.[5]㊀尹娟,费良军,田军仓,等.水稻田中氮肥损失研究进展[J].农业工程学报,2005,21(6):189-191.[6]㊀孙兴荣,卞景阳,刘琳帅,等.氮肥施用量对水稻产量及品质的影响[J].黑龙江农业科学,2019(11):48-51. [7]㊀CHEN J,HUANG Y,TANG Y H.Quantifying economicallyand ecologically optimum nitrogen rates for rice production insouth-eastern China[J].Agriculture,Ecosystems&Environment,2011,142(3/4):195-204.[8]㊀钟旭华,黄农荣,郑海波,等.不同时期施氮对华南双季杂交稻产量及氮素吸收和氮肥利用率的影响[J].杂交水稻,2007,22(4):62-66,70.[9]㊀胡新春,王新溪,吴春艳.不同缓释肥对水稻嘉优中科13-1产量的影响[J].浙江农业科学,2021,62(2):261-262.[10]㊀谷学佳,王玉峰,张磊,等.施肥插秧一体化技术对水稻产量及氮素流失的影响[J].黑龙江农业科学,2017(8):12-17.(责任编辑:汪亚芳)。
缓控释氮肥对水稻田苗期CO2排放的影响作者:吴广野孙秀英
来源:《农业科技与装备》2020年第04期
摘要:为提高肥料利用率和减少温室气体排放,以水稻为供试作物,采用对比试验的方法,研究缓控释氮肥对土壤中CO2排放的影响。
研究结果表明,缓控释肥能够满足水稻整个生育期的氮肥需求,提高作物产量,降低水田CO2的排放量。
关键词:缓控释肥;CO2;试验;水稻;排放量
中图分类号:S143.155 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2020)04-0018-02
在水稻生长过程中使用缓控肥,能够缓解重施氮肥、肥料浪费和施肥不平衡等问题,满足水稻生长期的养分需求,提高水稻的产量和质量。
但增施肥料会使土壤呼吸量增加,其中氮肥是稻田温室气体排放的主要影响因素。
近年来,温室气体CO2,CH4,N2O,NH3排放带来的生态环境问题日益突出,且以CO2的影响较为显著,约占总量的55%~60%。
为此,采用对比试验的方法,研究缓控释氮肥对土壤排放温室气体CO2的影响,为科学应用新型缓释化肥和减少温室气体排放提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为水稻,品种是金粳优11(港优3)。
缓控释肥为中国农科院自制的包膜氮肥,含氮量为44%。
1.2 试验地概况
试验田位于辽宁省瓦房店市三台子村,插秧前的水稻田基本肥力见表1。
1.3 试验设计
試验共设置4个处理,分别为:全生育期不施氮肥(CK);氮肥采用常规的尿素(N1);氮肥采用绶控释肥聚醚聚氨酯包膜尿素(N2);氮肥采用缓控释肥60%+普通尿素40%
(N3)。
所有处理施用等量的氮磷钾肥(CK处理无氮肥),均于插秧时一次性施入。
每个处理3次重复,行距33 cm,穴距20 cm,每穴2~3秧。
1.4 测定方法
采用静态暗箱-气相色谱法测定CO2排放。
采样箱和底座由不锈钢板制成,箱体尺寸为50 cm×50 cm× 50 cm,生育中期水稻株高增加后使用2个采样箱。
箱体表面依次用2~3 cm厚的海绵和铝箔玻纤布粘好,侧面打孔放置温度计和采气用的硅胶管。
采样箱内部安装风扇,保证箱内空气流分布均匀。
底座规格为50 cm×50 cm×20 cm,下端埋入土壤中,地表仅留U型凹槽。
水稻移栽前将采样底座插入土层,每个小区埋一个底座并稳定7 d后,选择晴朗天气(上午9︰00—11︰00)取样,于施肥后的1,3,5,7 d连续采样,之后每7 d采集2次气体,共采集2周,累计采样8次。
采样时,通过向底座凹槽注水密封,然后扣上采样箱,用50 mL注射器每隔7 min采集一次气体样品,分别为0,7,14,21,28 min,同时记录箱体内的温度。
1.5 数据处理
使用气相色谱仪测定气体样品中的CO2含量。
CO2排放通量采用直线回归法计算,并用线性插值法估算累积排放量。
气体排放通量的计算公式为:
F=ρ×(V/A)×(ΔC/ΔT)×273/(273+θ)(1)
式中:F为气体通量,mg/(m2·h);ρ为标准状态下的气体密度,g/cm3;V为静态箱实际体积,cm3;A为箱内土壤表面积,m2;ΔC/ΔT为单位时间静态箱内的气体浓度变化率,mg/(m2·h);θ为采样箱内的平均温度,℃。
2 结果与分析
2.1 不同处理对CO2排放通量的影响
在水稻生育的苗期,分别在水稻施肥后的第1,3,5,7,10,14,17,21 d采集气体,不同处理的CO2排放通量如图1所示。
从图1中可以看出:在施肥后的第14 d,处理N1,N2,N3的CO2排放通量达到最高值,而处理CK的CO2排放通量最高值延后3 d左右,在第17 d达到最高值;施肥后7 d,各处理的CO2排放通量降到最低值,此后因苗期生长发育而呼吸比较旺盛,CO2的排放通量又逐渐升高;在水稻施肥后的苗期,各处理CO2排放通量大小顺序为:N3>N2>N1>CK。
2.2 不同处理对CO2累积排放量的影响
在水稻的整个苗期,CO2累积排放量的测定结果如图2所示。
从图2中可以看出:在水稻生育苗期,处理N1的CO2的累积排放量最高,为259
g/m3,而处理N3最低,仅为150 g/m3;N2的CO2累积排放量与处理CK接近,分别为212
g/m3和215 g/m3,低于处理N1而高于处理N3。
3 结论
试验研究结果表明:在水稻田的生育苗期,由于不同处理的施肥种类不同,CO2的排放累积量也不同。
在水稻生长发育的初期,因为普通氮肥(尿素)释放的较快,所以生长发育较快,呼吸也最旺盛,因此CO2的排放通量也最高。
而缓控释的处理N2和N3由于前期氮肥释放较少,所以CO2的排放通量低于普通氮肥(尿素)的施肥处理。
这表明缓控释肥是根据水稻生长发育的需求释放氮肥,不仅能够满足作物生长发育需求,而且能够降低水田温室气体CO2排放,改善农田的生态环境。
参与文献
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[4] 陈剑秋.几种新型缓控释肥工艺及养分释放特征研究[D].济南:山东农业大学,2012.。