田间老化生物质炭对潮土氨挥发的影响
2021-07-03廖霞刘德燕陈增明何铁虎牛玉慧丁维新
廖霞,刘德燕,陈增明,何铁虎,牛玉慧,丁维新*
(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.中国科学院大学,北京100049)
氨(NH3)挥发是农田氮肥损失的重要途径之一,全球氮肥诱导的NH3挥发量(以N计)已经从1961年的1.9 Tg·a-1增加到2010年的16.7 Tg·a-1[1],其中,中国肥料来源的NH3排放量为10.7 Tg·a-1[2]。以冬小麦-夏玉米一年两熟为主的华北平原,小麦季和玉米季平均氮肥投入量分别为325 kg·hm-2和263 kg·hm-2,然而,高氮肥投入没有获得产量的持续增加,反而造成氮肥利用率降低,大量氮肥以NH3挥发、淋溶等方式损失[3]。由于华北平原地区土壤呈碱性,极易引起氮肥的NH3挥发损失,Ju等[3]初步估算该地区小麦季和玉米季肥料氮的NH3挥发损失率分别为19.4%和24.7%。NH3是大气细颗粒物(PM2.5)的重要组成成分[4],对雾霾的形成起着关键作用,如何科学合理地控制农田NH3挥发,提高氮肥利用率和作物产量,削减其对环境的污染已成为农业生产中亟待解决的问题。
生物质炭因具有多孔性、大比表面积等特点而能有效提高土壤肥力,增加水分和养分固持,提高氮肥利用率[5-7],因此被用于降低农田NH3挥发、提高作物产量和氮肥利用率[8-10]。研究表明,木质生物质炭能促进NH3的吸收和固定,降低NH3排放[8-9]。Song等[11]对滨海盐碱土的研究发现,生物质炭影响NH3的氧化和硝化作用,但是对NH3挥发的影响不明显。Wei等[12]在华北平原的研究表明,生物质炭提高了土壤pH,在小麦季和玉米季分别增加NH3挥发量31%和26%。Pan等[13]认为,土壤NH+4有效性和pH是影响土壤NH3挥发的主要因素,随着土壤碱度的增加,NH+……p>
