稻田中氮肥损失的原因与对策,本文主要内容关键词为:氮肥论文,稻田论文,对策论文,损失论文,原因论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
众所周知,在水稻生产上尽管施用了很多氮肥,但真正被作物吸收的并不太多,大部分因多种原因损失掉了。据研究,氮肥面施的吸收率最低,只有7%~38%,深施的吸收率可达到18%~68%。通过测试发现,肥料面施,其氮素损失率达16%~51%,肥料深施损失率达7%~37%,其氮素损失的主要原因有以下几种:
1.挥发 经测定,氮肥损失的60%是因挥发造成的。在碱性土壤或石灰性土壤表面施用铵盐,通过分解反应,会分解成氨和二氧化碳。在土壤表层施用尿素,它能迅速地水解生成硫酸铵和碳酸氢铵,以致加大了局部的pH值,其结果又形成氨而挥发掉了。有很多因素如土壤水分含量、土壤的pH值,土壤中阳离子的交换能力,农田小气候以及施肥的种类、时间、深度和方法等对氮素挥发都会产生不同程度的影响。一般来说,因挥发造成的氮素损失,碱性土壤比酸性土壤要大些,用尿素比用硫酸铵要大些。
2.淋溶 氮肥施入土壤中,在经灌溉或自然降雨的作用下,一般都会带来淋溶损失。据日本研究表明,其淋溶损失程度一般在3.4%~25.4%。雨季期间,几乎要损失50%。稻田的许多土壤特性,如土壤质地、结构、孔隙度、有机质含量以及降雨和灌溉等,对氮素的淋溶损失均有影响,即在多雨的稻区和降雨量较大的情况下,将会加重稻田中氮素的损失。
3.硝化——反硝化作用 在被氧化的土壤中施用铵态氮,由于氧化作用的影响,铵态氮会形成亚硝酸盐,最后形成硝酸盐,供作物吸收利用,这个过程称为硝化作用,它一般出现在稻田表面的氧化层中。而所形成的硝酸盐通过反硝化细菌的作用,又会生成亚硝酸盐,最后形成氧化氮和氮素,这些气体飘散于大气之中而被损失掉了,这个过程被称之为反硝化作用(又称脱氮作用),据农技部门试验测定,在稻田等渍水土壤中,由反硝化作用造成氮素损失占绝大部分,一般要损失所施氮肥的20.6%~28.1%,尤其是在土壤干湿交替变化的情况下,这种脱氮作用造成的氮素损失将会更加严重。
以上所述的是造成氮素损失的几种原因,为了减轻这种损失,农业科学工作者多年来已找到了一些避免这些现象发生,努力提高氮素利用率的一些方法,主要有以下几种:
1.肥料外套 给氮肥裹上一件不易溶解的化合物外衣,防止挥发损失。目前已知的有虫脂、硫黄、蜂蜡、树脂等。现在国外常用的包衣有三种类型:第一种是能透水的半透膜,水渗入膜内,产生膨胀压力,挤破包衣,使养分慢慢地释放出来。第二种是多孔不透膜。包衣本身虽不透水,但分布着许多小孔,为养分释放提供通道。第三种是密封不透膜。这种膜不透水,但能被土壤微生物逐渐分解,减缓氮肥的释放速度,从而提高氮素的利用率20%~30%。
2.抑制硝化 氮肥在土壤中很易发生硝化作用而损失,针对这一措施,研制出的一种硝化作用抑制剂,可使氮素化肥较长久地保持铵态氮,不易流失,这类抑制剂还有硫脲、双氰铵、2氮4氯6甲吡啶等。硝化抑制剂可与颗粒状铵态氮混合施用,或作为铵态氮的包衣施入土壤,可提高氮肥有效率30%左右。
3.加增效剂 目前研制成功的氮肥增效剂,它在土壤中的主要作用原理是通过抑制由铵、尿素向硝酸转化的进程,从而减少氮素利用的损失,如尿素增效剂,也称脲酶抑制剂,它能抑制土壤中脲酶的活性,延缓尿素分解为铵态氮的速度,使氮素利用率由35%~40%提高到50%以上,肥效期由45~50天,延长到90天以上,起到前期不过量,后期不脱肥的作用。经试验,尿素增效剂与尿素的配套施用,比单施尿素增产7%~11%,节省尿素用量15%~20%。
4.异肥相配 为了调节氮肥的水溶速度,近年来新生产的化肥草酸铵,颗粒大小不等,大颗粒溶解速度慢。小颗粒水溶速度快,假如我们有意识地选用不同颗粒的草酸铵施入田内,就可起到氮素逐步释放的作用。配合使用不同溶解度的氮肥,如尿素和硫酸铵(速溶性)与异丁基双尿素(缓溶性)混合,也可人为地调节氮肥的溶解速度,而且操作简单,成本低。
5.控制根圈 植物根圈附近,微生物活动旺盛。这些微生物有的对作物生长有利,有的却与作物争氮,造成生物固定。总的来说,适当控制根圈是利大于弊。方法是根外追肥或在土壤中施用某种化合物,改变根分泌物的化学性质,使大量固氮微生物群落变为少固定氮的群落。
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