不同施肥制度下紅壤稻田氨揮發(fā)與氧化亞氮排放的研究.pdf

1、本試驗(yàn)于2006-2007年度在中國(guó)科學(xué)院湖南省桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)站試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤為經(jīng)過(guò)18年不同施肥制度定位試驗(yàn)的第四紀(jì)紅色粘土發(fā)育而成的水稻土。試驗(yàn)分別采用靜態(tài)箱法和密閉室法，研究了紅壤稻田氧化亞氮排放和氨揮發(fā)的規(guī)律及其影響因素，并在此基礎(chǔ)上探討稻田氮損失的途徑及規(guī)律，以了解不同施肥制度下氮平衡和轉(zhuǎn)化的機(jī)理，為切實(shí)減少紅壤稻田氮素?fù)p失及提高氮肥利用率提供理論基礎(chǔ)。試驗(yàn)研究結(jié)果表明： 1.雙季稻N2O排放模式在早稻和晚稻期

2、間存在顯著不同，早稻期間由于持續(xù)淹水N2O排放通量較小，偶有排放峰；而晚稻期間排水曬田顯著促進(jìn)了N2O排放，尤其在生育后期出現(xiàn)較大排放峰。各處理間N2O排放通量無(wú)顯著差異。 2.稻田N2O排放受水分狀況、溫度和施肥等因素的影響，其中水分狀況是主導(dǎo)因子，排水或干濕交替時(shí)N2O排放明顯增強(qiáng)，而淹水時(shí)幾乎檢測(cè)不到N2O排放峰；溫度對(duì)N2O排放的影響不明顯，兩者間無(wú)顯著相關(guān)性；施肥促進(jìn)N2O排放，但這種影響受水分條件制約。 3.

3、水稻生長(zhǎng)季中，晚稻期間N2O排放量要高于早稻期間，早稻和晚稻生長(zhǎng)季的累積排放量則分別處于0.06～0.46 kg·hm-2及0.23～0.93 kg·hm-2之間，冬閑期N2O排放量遠(yuǎn)高于水稻生長(zhǎng)季，N2O累積排放量在3.25～20.56 kg·hm-2之間。 4.有機(jī)無(wú)機(jī)配施的OM處理無(wú)論是在早、晚稻季還是冬閑期，N2O的平均排放通量和累積排放量都是最高。缺素處理NP和NK兩處理排放量要高于平衡施肥的NPK處理，且早、晚稻間有

4、不同規(guī)律，早稻期間NP處理N2O平均排放通量和累積排放量在三處理間最高，分別為10.61 ug·m-2·h-1和0.22 kg·hm-2，其次是NK處理，NPK處理排放量最低；而晚稻期間則是NK處理的排放量最高，NP其次。 5.不同施肥制度下氨揮發(fā)的變化模式基本相同，施肥后1-3天內(nèi)達(dá)到峰值，隨后逐漸下降，一周后無(wú)明顯排放。氨揮發(fā)速率隨施N量增加而增加。早稻各處理氨揮發(fā)累積量基肥時(shí)為1.6～3.6 kg·hm-2，分蘗肥時(shí)為5.

5、8～18.2 kg·hm-2，分別占施N量的5.0％～13.4％和15.4％～37.4％；而晚稻基肥、分蘗肥和穗肥時(shí)的氨揮發(fā)累積量分別為4.5～7.9 kg·hm-2、12.3～26.8 kg·hm-2和1.4-2.4 kg·hm-2，占施N量的比例分別為11.1％～19.3％、24.2％～52.8％和14.0％～29.6％。 6.相較于不施肥，尿素的施用促進(jìn)氨揮發(fā)，而在等氮施用量下，NK處理通過(guò)氨揮發(fā)損失的N量較多，早、晚稻氨

6、揮發(fā)總量分別為13.7 kgN·hm2和37.1 kgN·hm-2。有機(jī)肥施用對(duì)氨揮發(fā)的影響在早、晚稻季有不同規(guī)律，早稻生長(zhǎng)季OM處理的氨揮發(fā)總量最高，迭21.1 kgN·hm-2，NPK處理為11.6 kgN·hm-2，而JF處理的氨揮發(fā)總量只有8.0 kgN·hm-2，早稻期間有機(jī)肥施用并不表現(xiàn)出對(duì)氨揮發(fā)的促進(jìn)作用，甚至要小于化肥的效應(yīng)。晚稻期間OM和JF兩個(gè)處理氨揮發(fā)總排放量分別為32.8 kgN·hm-2和20.6kgN·hm-

7、2，高于NPK處理，這與早、晚稻基肥施用的秸稈腐熟程度以及生長(zhǎng)季氣候差異有關(guān)。 7.氨揮發(fā)與田面水NH4+-N濃度及水層pH之間存在正相關(guān)關(guān)系；氣候條件和施肥方式也顯著影響氨揮發(fā)量，高溫，少雨，強(qiáng)光照有利于氨的產(chǎn)生和揮發(fā)；肥料混施入土壤有利于尿素水解的NH4+被土壤吸附固定，減少進(jìn)入四面水的可能，從而降低氨揮發(fā)，而表面撒施極大地促進(jìn)了田面水NH4+-N濃度的增加及轉(zhuǎn)化為NH3的潛力。 8.施肥可以明顯提高水稻產(chǎn)量，N、P

8、、K肥的均衡全面施用是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的保證，單一養(yǎng)分或養(yǎng)分平衡失調(diào)都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降，同時(shí)配施有機(jī)肥可以顯著促進(jìn)水稻產(chǎn)量的增加，并有助于降低產(chǎn)量年際波動(dòng)系數(shù)，OM處理早、晚稻的產(chǎn)量分別比CK增產(chǎn)164.3％、45.0％，其次是JF制度，其早、晚稻相對(duì)于CK的增產(chǎn)率分別為126.5％、39.7％，而NPK的水稻增產(chǎn)率為111.0％、44.7％，接近于JF施肥制度，遠(yuǎn)高于NP及NK等缺素型施肥制度。 9.單施氮鉀或氮磷肥，肥料利用率低而

9、且不穩(wěn)定，受外界因素影響較大，平衡施肥或與有機(jī)肥配合施用，肥料利用率有不同程度地增高。NPK處理的N肥利用率最高，為31.8％，其次為JF，其N肥利用率為30.9％，而較高水平有機(jī)無(wú)機(jī)肥相結(jié)合的施肥制度(OM)雖然經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量相對(duì)較高，但其幾種肥料利用率卻并不高(29.2％)，這與其肥料施用量偏大有關(guān)。 10.長(zhǎng)期不施肥或偏施某幾種養(yǎng)分，稻田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分的虧缺現(xiàn)象嚴(yán)重，NP和NK兩處理氮虧缺量分別為16.4 kg·hm-2和44.7