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有机无机肥长期定位试验土壤小麦季氨挥发损失及其影响因素研究(1)

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收稿日期：2009-08-25基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（2005CB121101）；中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX2-YW-407，KZCX2-YW-439）；国家自然科学基金项目（40621001，40725003）作者简介：倪康（1983—），男，博士研究生，主要研究方向为农田土壤碳氮循环通讯作者：丁维新，E-mail:wxding@issas.ac.cn

农业环境科学学报2009,28(12):2614-2622JournalofAgro-EnvironmentScience

有机无机肥长期定位试验土壤小麦季氨挥发损失及其影响因素研究倪康1，2，丁维新1，蔡祖聪1

（1.土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京210008；2.中国科学院研究生院，北京100049）

摘要：氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一，损失率因土壤类型、气候条件、肥料用量、施肥时间和方式等不同而存在很大差异。为了筛选提高氮肥利用率的肥料运筹方式，本文利用长期定位试验平台，采用间歇密闭通气法，研究了有机无机肥长期施用条件下小麦季土壤氨挥发损失及其影响因素。结果表明，不同肥料种类和配施强烈地影响着土壤氨挥发，在150kgN·hm-2用量下小麦季氨挥发损失量以NK和有机肥处理为最高，分别达到17.89和15.70kgN·hm-2，占氮肥用量的10.47%～11.93%，显著高于NPK、NP和有机无机肥配施（1/2OM）处理。土壤氨挥发速率与气温呈显著正相关，基肥施用后灌水可以有效地降低氨挥发损失。NPK肥料平衡施用或者有机无机肥配施可以减少氨挥发损失。关键词:长期定位试验；小麦；氨挥发；施肥中图分类号：S147.34文献标志码：A文章编号：1672-2043(2009)12-2614-09

AmmoniaVolatilizationfromSoilasAffectedbyLong-termApplicationofOrganicManureandChemicalFertilizersDuringWheatGrowingSeasonNIKang1，2，DINGWei-xin1，CaiZu-cong1

(1.KeyStateLaboratoryofSoilandSustainableAgriculture,InstituteofSoilScience,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210008,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Ammonia（NH3）volatilizationisoneofthemajorlossesofappliednitrogenfertilizers,whichnotonlyresultsinalossofeconomy,butalsoposesarisktotheenvironmentalecosystem.Therateofammoniavolatilizationfollowingfertilizerapplicationisstronglyaffectedbymanyfactorssuchassoilproperties,temperatureaswellastype,applicationtimeandmodeofnitrogenfertilizers.Tofindoptimalmanage－mentpracticesforincreasingnitrogenuseefficiency,along-termexperimentwasestablishedin1989includingseventreatments.i.e.organicmanure（OM）,halforganicmanureplushalfchemicalNfertilizer（1/2OM）,NPKfertilizer（NPK）,NKfertilizer（NK）,NPfertilizer（NP）,PKfertilizer（PK）andcontrol（CK）,sixtreatmentsofwhichwereusedtomonitorammoniavolatilizationduringthewheatgrowingseasonusingacontinuousairflowenclosuremethodintheNorthChinaplain.Thefluxofammoniavolatilizationwasdramaticallyinfluencedbyfertilizertypeandtheircombination.ThehighestcumulativeamountofammoniavolatilizationintreatmentsNKandOMwas17.89and15.70kgN·hm-2,respectively,asureawasappliedatarateof150kgN·hm-2,whichaccountedfor10.47%~11.93%oftheNappliedandwassignifi－cantlyhigherthanthevaluesintreatmentsNPK,NKand1/2OM.Thefluxofammoniavolatilizationwassignificantlypositivelycorrelatedwithairtemperature.Andirrigationfollowingbasalfertilizationgreatlyreducedammoniavolatilization.OurstudyindicatesthatNPKbal－ancedapplicationandcombinationapplicationoforganicmanureandchemicalNfertilizercouldlowerammoniavolatilization.Keywords:long-termexperiment;wheat;ammoniavolatilization;fertilization第28卷第12期农业环境科学学报

表1供试土壤基本理化性质Table1Selectedphysic-chemicalpropertiesofthesoils

处理pH容重/g·cm-3CEC/mol·kg-1有机碳/g·kg-1全氮/g·kg-1有效磷/mg·kg-1速效钾/mg·kg-1OM8.291.428.08.721.0617.51791/2OM8.031.467.67.240.9313.2171NPK8.381.526.65.680.7011.8164NP8.391.507.45.280.659.656NK8.461.566.44.080.410.6305CK8.551.586.53.900.400.576

氨挥发是农田氮素损失的一个重要途径，也是大气中氨的重要来源之一。黄淮海平原是我国重要的粮食主产区，每年需要投入大量氮肥以确保作物高产稳产。据调查，目前单季作物的氮肥平均用量高达300kgN·hm-2[1]，但是由于该地区土壤呈碱性，极易引起氮肥的氨挥发损失，造成氮肥利用率下降。朱兆良等[2]初步估算我国农田氮肥的氨挥发损失率在11%左右，但同时指出，由于缺乏数据积累和测定方法问题，该估计值存在着很大的不确定性。氨挥发损失不仅加大了氮肥投入，造成间接的经济损失，而且进入大气后产生一系列环境问题，如土壤酸化、水体富营养化，给陆地和水体生态系统带来严重危害[3-4]。肥料长期定位试验可以为研究施肥对土壤肥力、作物产量和环境效应提供可靠数据。李慧琳等[5]对封丘长期肥料试验结果分析发现，不同处理之间在作物产量、肥料氮素回收率等方面存在显著差异。为此有必要利用肥料长期定位试验平台，对氮素损失途径进行量化研究。另一方面，由于肥料长期定位试验保留有比较完整的历史数据，因此长期定位试验的研究结果有利于今后氮素模型开发、验证以及利用模型估算区域氨挥发量。1材料与方法1.1试验区域和供试土壤长期肥料定位试验位于河南省封丘县的中国科学院封丘农业生态实验站（35°00′N，114°24′E）。该区域属半干旱半湿润的暖温带季风气候，年均降水量615mm，主要集中在7—9月。30年平均气温是13.9℃，最高月均气温为27.2℃，出现在7月份，最低月均气温是-1.0℃，出现在1月份。长期定位试验始于1989年秋季，耕种方式为小麦-玉米轮作。供试土壤为轻质黄潮土，氨挥发测定开始时的土壤理化性质列于表1。1.2试验设计长期定位试验共设7个处理，分别为：不施肥的对照（CK）、NK肥（NK）、NP肥（NP）、NPK肥（NPK）、有机肥（OM）、PK肥（PK）和一半有机肥氮与一半无机肥氮配施（1/2OM），4次重复，随机区组排列，小区面积47.5m2。考虑到测定工作量，本研究选取除PK外的6个处理的3次重复进行了氨挥发速率的测定，其中CK处理的测定值作土壤背景氨挥发，用于施肥处理计算肥料氨挥发强度。肥料品种：N肥为尿素，P肥为过磷酸钙，K肥为硫酸钾。N、P和K肥用量分别为150kgN·hm-2、75kgP2O5·hm-2和150kgK2O·hm-2，全部P、K肥和60%的N肥作为基肥施用。有机肥以粉碎的麦秆为主，加上适量粉碎后的大豆饼和棉仁饼，以提高有机肥的N含量，麦秆用量为4500kg·hm-2，麦秆、大豆饼和棉仁饼的比例为100∶40∶45。这些有机物质经2个月发酵、腐熟后施用。有机肥施用前先分析N、P和K含量，以等N量为标准，不足的P和K用无机P、K肥补充，全部作为基肥施入。小麦播种前，由于土壤含水量较低，不利于翻耕，于2006年10月13日灌水，10月16日施肥，10月17日翻耕、播种；追肥时间为2007年3月8日，施肥当日灌水。1.3氨挥发测定氨挥发田间原位测定采用间歇密闭抽气法。原理是利用真空泵减压抽气使罩子内土壤挥发出的氨（NH3）随气流通过装有2%硼酸的洗气瓶，使其吸收于硼酸溶液中，收集溶液用0.01mol·L-1H2SO4滴定，计算出吸收N量。所用密闭室装置由不透明PVC材料制成的密闭室（高8cm，直径15cm）、250mL洗气瓶和转速为5500r·min-1的真空泵组成（图1）。测定时，密闭室置于底座上，用水密封，保证换气速率为15~20次·min-1。施肥后，每天上午9:00—11:00进行测定，直至各处理与空白之间的氨挥发速率无明显差异为止，基肥和追肥施用后的测定时间分别为10和20d。氨挥发速率的计算公式如下：

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太湖地区冬小麦季土壤氨挥发与一氧化氮排放研究

太湖地区冬小麦季土壤氨挥发与一氧化氮排放研究

太湖地区冬小麦季土壤氨挥发与一氧化氮排放研究刘丽颖;曹彦圣;田玉华;尹斌;朱兆良【期刊名称】《植物营养与肥料学报》【年(卷),期】2013(19)6【摘要】采用密闭室连续抽气法和静态箱法同步研究了太湖地区冬小麦季田间小区试验中不同施氮处理的氨挥发与一氧化氮（NO）排放的规律。

结果表明，麦季氨挥发主要发生在施肥后710 d，以基肥期挥发量最大，NH3-N为0.499.36kg/hm2，占整个麦季观测期间挥发量的60.4％74.7％；NO的排放则主要发生在施用基肥后的30 d内，量虽小但持续时间较长，排放速率为NO-N 0.0090.304 mg/（m2· h），该时期总损失量为NO-N 0.681.23 kg/hm2，约占整个麦季观测期排放量的93％。

氨挥发和NO排放均随施氮量的增加而增加。

各施氮处理麦季观测期的氨挥发总损失量为NH3-N 7.612.6 kg/hm2，损失率4.62％5.26％；NO排放总量为NO-N 0.731.3 kg/hm2，损失率0.27％0.41％。

研究结果对综合评价太湖地区麦季氮肥的气态损失及其环境效应，指导合理施肥都具有重要意义。

%Field experiments were conducted to evaluate N losses from ammonia volatilization and nitric oxide emission in wheat growing season with different rates of N application in Taihu Lake region .Ammonia volatilization was measured with the continuous airflow enclosure method , while nitric oxide with the static transparent chambers . The results show that the ammonia volatilization in wheat season mainly occurs during the first 7-10 days after each application of fertilizer .Basal fertilization is the main loss stage of ammonia volatilization whose loss varies from N 0.49-9.36 kg/ha which accounts for 60.4%to 74.7%of the wheat observation period .The nitric oxide emission in respond to the urea application mainly takes place during the 30 days after the basal fertilization , the rate of emission is NO-N 0.009-0.304 mg/(m2· h), and the accumulative loss isNO-N 0.68-1.23kg/ha, which accounts for 93%of the total loss during the observation period .The amounts of nitric oxide emission and ammonia volatilization positively correlate with the rate of N application .The accumulative losses from ammonia volatilization during the wheat observation period range from NH 3-N 7.6 kg/ha to 12.6 kg/ha, which accounts for 4.62% to 5.26%of the total amount of N application , whilethe nitric oxide emissions range from NO-N 0.73 kg/ha to 1.3 kg/ha, the loss rates are 0.27% to 0.41%.The results are valuable for evaluating the gaseous loss and environmental effects in wheat season , and have significant meaning for directing rational fertilization .【总页数】8页(P1420-1427)【作者】刘丽颖;曹彦圣;田玉华;尹斌;朱兆良【作者单位】土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京210008; 中国科学院大学，北京100049;土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京210008; 中国科学院大学，北京100049;土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京210008;土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京210008;土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京210008【正文语种】中文【中图分类】S153.6+1【相关文献】1.耕作方式对太湖地区冬小麦生长季N2O排放的影响 [J], 张岳芳;陈留根;王子臣;朱普平;盛婧;郑建初2.太湖地区铁渗水耕人为土稻季上氮肥的氨挥发 [J], 黄进宝;范晓晖;张绍林3.基于RZWQM模型的华北平原冬小麦-夏玉米土壤硝态氮淋溶和氨挥发评估方法研究 [J], 沈仕洲;张克强;王风;赖睿特;颜青;杨涵博4.太湖地区水稻土长期不同施肥条件下油菜季土壤呼吸CO_2排放 [J], 刘晓雨;潘根兴;李恋卿;张旭辉5.运用Jayaweera-Mikkelsen模型对太湖地区水稻田稻季氨挥发的模拟 [J], 李慧琳;韩勇;蔡祖聪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

有机肥部分替代化肥对小麦产量和氮肥利用率的影响

有机肥部分替代化肥对小麦产量和氮肥利用率的影响

有机肥部分替代化肥对小麦产量和氮肥利用率的影响目前，化肥的广泛使用对农业生产起到了重要作用，但大量使用化肥也带来了一系列的环境问题。

研究有机肥替代化肥对小麦产量和氮肥利用率的影响，对于实现农业的可持续发展具有重要意义。

有机肥是指通过自然堆肥、厩肥、绿肥等方式得到的肥料，其主要成分为有机物质，如腐殖质、有机酸、氨基酸等。

相比之下，化肥的主要成分为无机物质，如氮、磷、钾等元素。

由于有机肥的成分更接近自然状态的土壤，因此有机肥可以提高土壤的肥力、改善土壤结构、减少土壤侵蚀等问题。

有机肥能够提高土壤肥力。

由于有机肥中的有机物质含量较高，因此有机肥可以增加土壤中的有机质含量，提高土壤的保水保肥能力。

研究表明，施用有机肥能够增加土壤细菌和真菌的数量和活性，提高土壤微生物的代谢活性，从而改善土壤的物理、化学和生物性质，促进小麦根系生长和发育。

有机肥可以提供丰富的营养元素。

有机肥中的有机物质在土壤中经过微生物的分解作用，会转化为植物可吸收的无机物质，如氮、磷、钾等元素。

有机肥中的氮源主要是有机氮，相比之下化肥中的氮源为无机氮。

有机氮能够缓慢释放，满足小麦生长的需要，减少氮肥的浪费。

有机肥的使用可以降低化肥的使用量。

由于有机肥在土壤中释放较为缓慢，提供的氮源相对稳定，因此施用有机肥可以降低化肥的使用量，减少氮肥的浪费，提高氮肥的利用率。

有机肥的施用可以改善土壤中氮素的供应状况。

有机肥中的氮素一般以有机氮的形式存在，需要在土壤中经过微生物的分解作用才能被植物吸收利用。

有机肥的使用能够增加土壤中氮素的循环量和转化速度，提高植物对氮素的吸收和利用效率。

有机肥的使用可以减少氮肥对环境的污染。

化肥过量使用会导致土壤中的氮素积累和流失，造成土壤和水体的污染问题。

有机肥的使用可以减少化肥的使用量和氮素的流失，降低对环境造成的负面影响，保护生态环境。

有机肥部分替代化肥对小麦产量和氮肥利用率有明显的影响。

有机肥的使用可以改善土壤肥力、提供丰富的营养元素、改善土壤环境，从而提高小麦的产量。

有机肥不同比例替代化肥对小麦产量和氮磷钾利用率的影响研究

有机肥不同比例替代化肥对小麦产量和氮磷钾利用率的影响研究

安徽农学通报2023年10期粮食作物有机肥不同比例替代化肥对小麦产量和氮磷钾利用率的影响研究肖鹏1易善银2高建勇1章丽超3（1南京市溧水区耕地质量保护站，江苏南京211200；2南京市溧水区种子管理站，江苏南京211200；3南京市溧水区农业技术推广中心，江苏南京211200）摘要本研究通过设置有机肥不同比例替代化肥处理，分析了小麦产量和氮磷钾化肥利用率等指标。

结果表明，常规施肥产量最高，为6318.2kg/hm2，有机肥替代化肥20%产量次之，为6078.3kg/hm2，氮磷钾利用率有机肥替代化肥20%处理均最高，分别为40.2%、17.3%和55.6%。

关键词有机肥；化肥；小麦；产量；氮磷钾利用率中图分类号S512.1文献标识码A文章编号1007-7731（2023）10-0013-03化肥被称为粮食的“粮食”，是农业生产中重要的生产资料，对促进粮食增产意义重大[1-3]。

单一施肥、过量施肥等不合理施肥，不仅导致粮食增产效果不明显、化肥利用率低下，还造成了严重的生态环境污染[4-6]。

有机肥含有丰富的有机质，且肥效长，不仅可以给农作物提供丰富的营养，还可以改善土壤的理化性质和生物活性[7-8]。

本研究通过在溧水区有代表性的土壤上进行有机肥与化肥配合施用田间试验，寻求有机肥替代化肥的最佳比例，以期为溧水区小麦合理使用有机肥、减少化肥用量、实现化肥减施增效提供依据。

1材料与方法1.1试验时间与地点有机肥不同比例替代化肥试验于2021年11月18日至2022年5月30日在南京市溧水区三元农业科技有限公司进行。

该公司位于溧水区和凤镇吴村桥村，试验区域地处119°03'E、31°48'N，海拔18.8m。

属北亚热带季风气候区，年平均气温16.6℃，年平均降水量1550.4mm，雨量丰沛、光照充足、气候温和，适宜水稻、小麦、油菜等作物的生长。

1.2供试土壤该试验地处于溧水区南部石臼湖水系的圩区，水资源丰富，土类为水稻土，土种为马肝土，有机质15.27g/kg，全氮1.06g/kg，有效磷14.33mg/kg，速效钾123mg/kg，pH5.52。

长期定位施肥土壤硝态氮和铵态氮积累特征及其与玉米产量的关系

长期定位施肥土壤硝态氮和铵态氮积累特征及其与玉米产量的关系

长期定位施肥土壤硝态氮和铵态氮积累特征及其与玉米产量的关系南镇武;刘树堂;袁铭章;刘锦涛;辛励;陈晶培【摘要】为潮土中硝态氮和铵态氮的运移、积累特征及其与夏玉米产量之间的关系，以始于1978年的莱阳长期定位施肥试验为基础，在2014，2015年夏玉米收获后，分别测定0～20，20～40，40～60，60～80，80～100 cm 土层硝态氮、铵态氮含量，并计算0～100 cm 不同土层硝态氮、铵态氮积累量及夏玉米产量。

结果表明：施用有机肥或化学氮肥均能提高土壤硝态氮或铵态氮含量及其积累量；在0～100 cm 土层中各处理硝态氮的垂直迁移趋势不同，而铵态氮的垂直迁移趋势基本一致；与化肥相比，施用有机肥可滞缓硝态氮向土壤深层淋溶，但两者对铵态氮向土壤深层迁移趋势的影响不明显；长期施用有机肥、氮肥对硝态氮、铵态氮积累量的影响均达极显著水平，且对土壤硝态氮积累量存在极显著的交互效应；与长期不施肥 M0 N0（CK）相比，施肥处理（M0 N 1、M0 N2、M1 N0、M1 N 1、M1 N2、M2 N0、M2 N 1、M2 N2）硝态氮积累量、铵态氮积累量分别显著增加112％～396％和69％～259％（P ＜0．05）；在0～20，0～40，0～60，0～80，0～100 cm 各土层中，硝态氮、铵态氮积累量与夏玉米产量具有不同线性关系。

研究表明，合理的有机无机肥配施可以降低土壤硝态氮、铵态氮淋溶及其积累，从而有利于提高作物产量，维持农田土壤生态系统的稳定性，促进农业可持续发展并保护地下水源。

%Based on the long-term located fertilization experiment of Laiyang,Shandong Province,China,began in 1978,to studythe transport and accumulation characteristics of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen in the Fluvo-aquic soil and its relationship with the summer maize yield.The test set organic fertilizer(M),nitrogen fertil-izer(N)2 factors,3 levels,9 treatment;3 levels of organic fertilizer(M):M0 (0 t /ha),M1 (30 t /ha),M2 (60 t /ha), and 3 levels of nitrogen fertilizer(N):N 0 (0 kg /ha),N 1 (138 kg /ha),N 2 (276 kg /ha).After summer corn harvest in 2014 and 2015,the contents of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen in soil 0 -20,20 -40,40 -60,60 -80 and 80 -100 cm were measured respectively,the accumulation of nitrate nitrogen,ammonium nitrogen in different soil depth of 0 -100 cm and the summer corn yield were calculated.The results showed that the amount of nitratenitrogen,ammonium nitrogen and its accumulation amount in soil could be improved by applying organic fertilizer or nitrogen fertilizer.In the 0 -100 cm soil layer,the vertical migration trends of nitrate nitrogen of different treatments were different,but the vertical migration trend of ammonium nitrogen were basically the pared with chem-ical fertilizer,application of organic fertilizer could slow nitrate to the deep soil leaching,but both of ammonium ni-trogen to influence the trend of migration in deep soil was not obvious.Long-term application of organic fertilizer,ni-trogen fertilizer on nitrate nitrogen,ammonium nitrogen accumulation amount of the impact of extremely significant level,there was extremely significant interaction effect on the accumulation of nitrate nitrogen in pared with the M0 N 0 (CK),the accumulation of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen in the addition of fertilization treat-ments were significantly respectively increased by 1 12% -396% and 69% -259% at P <0.05.In 0 -20,0 -40,&nbsp;0 -60,0 -80 ,0 -100 cm in each soil layer,the nitrate nitrogen accumulation and the ammonium nitrogenaccu-mulation had different linear relationship with summer maize yield.Research showed that rational application of or-ganic and inorganic fertilizers could reduce the accumulation of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen in soil and the leaching,and it is advantageous to improve the yield of crops,maintain the stability of the soil ecosystem,pro-mote the sustainable development of agriculture and protect the groundwater resources.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2016(031)002【总页数】6页(P176-181)【关键词】长期定位施肥;硝态氮;铵态氮;积累特征;玉米产量【作者】南镇武;刘树堂;袁铭章;刘锦涛;辛励;陈晶培【作者单位】青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛 266109;青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛 266109;青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛266109;青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛 266109;青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛 266109;青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛 266109【正文语种】中文【中图分类】S157;S158与常规试验相比,长期定位施肥具有时间长期性和气候代表性等优点,即可揭示土壤肥力演变、评价肥料效益,又可研究施肥对农田生态系统可持续发展的影响[1]。