长江中下游典型种植业氨排放特征与减排关键技术*

夏永秋, 王慎强, 孙朋飞, 陈小琴, 沈健林, 王 华, 肖智华, 李晓明,杨 广, 颜晓元

(1.江苏常熟农田生态系统国家野外观测研究站/中国科学院南京土壤研究所 南京 210008; 2.中国科学院亚热带农业生态研究所 长沙 410125; 3.湖南农业大学资源环境学院 长沙 410128)

氮肥施入土壤后, 氮素的去向主要分为3种途径: 一部分被植物吸收利用, 另一部分以无机氮、有机氮和土壤固定态等形态残留在土壤中, 其余部分则以氨挥发、径流淋洗、氮气、氮氧化物气体等形式损失进入环境[1]。据统计, 我国种植业通过氨挥发造成的氮素损失可达施氮量的9%～42%, 其中碳铵和尿素的氨挥发损失可分别达49%～66%和29%～40%[2-3]。由此, 我国种植业大量氨排放引起国际社会的普遍关注。

长江中下游稻、菜、果是我国种植业氨挥发的主要场所。水稻(Oryza sativa)是南方主要粮食作物,大田水稻一般采用穴栽的方式种植, 稻株吸收的养分绝大部分来自于根系周围。而我国农民习惯的水稻施肥仍然以基肥加后期追肥为主, 施肥方式大多直接撒于土壤表面。从而土壤供肥与水稻需肥不匹配、根区与肥区吻合度差, 导致施肥后田面水氨浓度大、稻田肥料利用率低和氨挥发损失大等问题[4]。随着人民生活水平的提高, 蔬菜、瓜果的需求量日益增加, 其肥料用量也呈直线增加趋势。据调查, 我国蔬菜化肥用量1998年为604.51万t, 2014年增加到1291.36万t, 增加了1.1倍, 其化肥用量占农作物化肥总用量的比例从1998年的13.38%增加至2014年的18.81%。水果化肥用量1998年为531.55万t,2014年增加到1223.42万t, 增加了1.4倍, 其化肥用量占比从1998年的11.76%增长到2014年的17.82%[5]。……