李 飛，樊小林

(華南農(nóng)業(yè)大學 資源環(huán)境學院，廣東高校環(huán)境友好型肥料工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510642)

脲醛肥料對土壤N2O排放及氮素平衡的影響

李 飛，樊小林

(華南農(nóng)業(yè)大學 資源環(huán)境學院，廣東高校環(huán)境友好型肥料工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510642)

【目的】 研究脲醛肥料對土壤N2O排放及氮素去向與平衡的影響，為脲醛肥料的應(yīng)用提供理論依據(jù)?！痉椒ā?2013年9-12月，采用微型滲漏計-靜態(tài)氣箱法，在栽培3季不同葉菜(第1季小白菜、第2季菜心、第3季芥菜)的條件下，以不施氮肥為對照，設(shè)置3種脲醛肥料(UF1、UF2、UF3，其活性指數(shù)(AI)分別為50.8%，67.4%，83.3%)一次性施用、尿素一次性施用、尿素分次施用、脲醛肥料UF2與尿素混合一次性施用共6個處理，研究了脲醛肥料對N2O排放、淋溶損失、土壤殘留、植株吸收以及其他表觀損失量的影響?！窘Y(jié)果】 與尿素一次性施用處理相比，無論脲醛肥料AI高低，脲醛肥料一次性施用、脲醛與尿素混合一次性施用和尿素分次施用均能夠顯著降低N2O排放峰值和累積排放量，各處理N2O氣態(tài)氮素損失量依次為尿素一次性施用>脲醛與尿素混合一次性施用>尿素分次施用、AI高的UF3一次性施用>AI中和低的UF2、UF1一次性施用，3種脲醛肥料處理的N2O氣態(tài)氮素損失量為2.32～4.40 g/m2，僅為尿素一次性施用處理N2O氣態(tài)氮素損失量的33.1%～62.9%。脲醛肥料處理的土壤氮素殘留量占總氮量的45%以上，較尿素處理提高了32.1%～34.0%。施用脲醛肥料后減少了氮素淋溶損失量和其他表觀損失量，分別較尿素一次性施用處理減少32.6%～54.0%和52.4%～83.9%。脲醛肥料在一次性施用的情況下，植株氮素吸收量等同于尿素分次施用，顯著大于尿素一次性施用?！窘Y(jié)論】 施用脲醛肥料能夠明顯改變氮素平衡，有利于氮素的植物吸收和土壤殘留，而減少氮素的淋溶損失、氣態(tài)損失及其他表觀損失，不僅有利于環(huán)境保護，而且有利于提高肥料的利用率。

脲醛肥料；N2O排放；氮素植物吸收；土壤殘留；氮素損失；氮素平衡

為了解決氮肥利用率低、氨揮發(fā)、硝化-反硝化、淋洗和徑流損失嚴重等問題[1-4]，近十多年來我國政府、研究工作者及企業(yè)投入了大量的人力、物力和財力研發(fā)緩控釋肥料[5-6]，其中華南農(nóng)業(yè)大學植物油包膜尿素[6]、山東農(nóng)業(yè)大學硫包衣尿素以及沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所的穩(wěn)定性肥料[7]等已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。近年來，以尿素和甲醛在一定條件下經(jīng)過化學縮合生成的脲醛緩釋氮肥越來越受到市場的青睞，一方面因為脲醛緩釋氮肥為化學穩(wěn)定性肥料，其主要成分為冷水不溶氮、熱水不溶氮和少量游離氮，氮肥速效、緩效、長效相結(jié)合，供肥與作物需求基本吻合，可滿足作物不同生長期的需求；另一方面因為脲醛肥料為化成緩釋氮肥，肥料無包膜，氮素依賴土壤微生物分解而供肥，分解無殘留，不污染土壤。

脲醛緩釋氮肥早在1955年由EI Dupont De Nemours and Company和Nitroform Corporation開始投產(chǎn)，并已廣泛應(yīng)用于高爾夫球場、草坪[8-9]以及大田作物[10-11]，迄今為止是一種普遍應(yīng)用的緩釋長效氮肥。我國對脲醛肥料的研究起步較晚，目前關(guān)于其應(yīng)用僅限于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的效果研究，曲均峰等[12-13]在香蕉和菠蘿上進行脲醛緩釋肥料的肥效試驗，結(jié)果表明在減少施肥次數(shù)的情況下，與常規(guī)尿素相比脲醛緩釋肥料能夠提高香蕉和菠蘿的產(chǎn)量，且能在一定程度上改善菠蘿的品質(zhì)；陳易飛等[14]研究指出，與等氮量尿素相比，稻、麥兩年輪作期間脲醛肥料氮利用率提高了12.2%，稻、麥增產(chǎn)明顯；黃麗娜等[15]對連續(xù)2季小白菜的試驗發(fā)現(xiàn)，脲醛肥料的施用具有持續(xù)供肥的效果，能明顯提高兩季小白菜的產(chǎn)量和氮肥利用率。綜上說明，脲醛氮肥在作物生長期具有緩慢分解而持續(xù)提供氮素養(yǎng)分的作用和效果[16-17]，但是由于對脲醛肥料氮肥損失和污染的研究報道不多且不系統(tǒng)，有人甚至質(zhì)疑脲醛肥料的施用會導(dǎo)致環(huán)境問題，因此有必要對脲醛緩釋肥料的氮素去向和安全性能加以研究。為此，本試驗以3種活性指數(shù)(AI)的脲醛肥料為材料，研究脲醛肥料的氮素去向和平衡，特別是其N2O的排放以及環(huán)境效應(yīng)，以期為脲醛緩釋氮肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013年9-12月在華南農(nóng)業(yè)大學溫室基地開展，供試土壤為菜園土、生土和椰糠按體積比1.5∶1.5∶1混合的土，其農(nóng)化性狀如下：pH值6.13，EC 274.5 μS/cm，有機質(zhì)16.62 g/kg，全氮 0.57 g/kg，速效氮26.81 mg/kg，速效磷63.16 mg/kg，速效鉀88.14 mg/kg。供試容器為直徑25 cm、高度27 cm、底部安裝淋溶液收集器、內(nèi)壁為PVC管的微型滲漏計，PVC管上部漏出水泥池，周圍密封，以備作物生長期收集NxO氣體。每滲漏計裝土12.5 kg。氣體采集箱為長×寬×高=600 mm×500 mm×900 mm的專用有機玻璃箱。供試植物為華南地區(qū)主栽蔬菜小白菜、菜心和芥菜。

供試肥料：供試氮肥包括3種AI的釋爾富牌脲醛肥料(其養(yǎng)分性能見表1)及尿素(N含量為46%)，磷肥為普通過磷酸鈣(P2O5含量為12%)，鉀肥為硫酸鉀(K2O含量為52%)。

表1 3種供試脲醛肥料的養(yǎng)分特性Table 1 Characteristics of urea-formaldehydes used in the study %

注：TN為總氮；CWSN為冷水可溶氮；CWIN為冷水不溶氮；HWIN為熱水不溶氮；AI表示活性指數(shù)，AI=(冷水不溶氮-熱水不溶氮)/冷水不溶氮×100%。

Note：TN.Total N;CWSN.Cold water soluble N;CWIN.Cold water insoluble N;HWIN.Hot water insoluble N;AI.Active index,AI= (CWIN-HWIN)/CWIN×100%.

1.2 試驗設(shè)計

研究采用等氮量多因素對比試驗設(shè)計，根據(jù)季節(jié)變化開展了連續(xù)種植3季不同葉菜試驗，第1季移栽小白菜、第2季移栽菜心、第3季移栽芥菜，移栽時間分別為2013-09-19、2013-10-19、2013-11-23，生長期分別為26，26，39 d，每滲漏計移栽3株。試驗處理分別是3種脲醛肥料UF1、UF2、UF3作為基肥一次性施用(記為T1、T2、T3)，UF2和尿素混合(脲醛氮與尿素氮分別占總氮的40%和60%)作為基肥一次性施用(T4)，尿素作為基肥一次性施用(T5)，尿素分次施用(T6，其中60%為基施，其余40%分2等份分別于第2季和第3季葉菜移栽1周后環(huán)施于表層土壤)，同時設(shè)無氮對照(CK)，每處理4個重復(fù)。施氮量均為0.4 g/kg，氮磷鉀配比為2∶0.5∶1。根據(jù)試驗處理，除T6中有2次氮肥追施外，其余處理氮、磷、鉀肥與土壤混勻作基肥一次性施用。

1.3 樣品采集與分析

1.3.1 N2O的采集與測定 葉菜移栽后第2天，采用密封式靜態(tài)箱法采集N2O樣品[18-19]，每次采氣均在上午的07:30-10:30進行，前2周每2 d采集1次，以后每3～5 d采集1次，采集的氣體及時帶回實驗室，用氣相色譜儀Trace GC 2000進行N2O測定分析[19]，當天采氣當天測定，當測定無N2O氣體排放時即停止采氣。

1.3.2 淋溶液的收集與測定 模擬華南地區(qū)田間降雨，采用間歇淋溶法，蔬菜種植期間共淋溶4次，前2次每20 d、后2次每25 d以土壤飽和含水量的20%進行淋溶，即淋溶前一天下午澆水至土壤水分飽和，淋溶時以土壤飽和含水量的20%進行澆水，淋溶大概2 h，無液體流出時記錄淋出液體積，分取樣品帶回實驗室測定銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，二者之和即為礦質(zhì)態(tài)氮(Nmin)含量，除淋溶期間外，土壤水分保持為飽和含水量的60%。

1.3.3 植株氮素含量測定 每季葉菜全部收獲后在75 ℃下烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量后粉碎并做好標記，消煮測定氮含量。

1.3.4 土壤氮素殘留測定 試驗結(jié)束后，采集部分土樣風干、粉碎、過篩，消煮測定土壤氮素含量。各部分氮含量均用連續(xù)流動分析儀(AA3)進行測定。肥料各部分氮素去向計算式如下：

N2O排放損失量=施氮處理N2O排放損失量-無氮處理N2O排放損失量；

氮素淋溶損失量=施氮處理淋溶損失量-無氮處理淋溶損失量；

蔬菜吸氮量=施氮處理蔬菜吸氮量-無氮處理蔬菜吸氮量；

土壤氮素殘留量=收獲期施氮處理土壤全氮量-無氮處理土壤全氮量；

氮素表觀損失量=肥料氮素總量-蔬菜吸氮量-N2O排放損失量-氮素淋溶損失量-土壤氮素殘留量；

氮素表觀損失率=氮素表觀損失量/肥料氮素總量×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)進行整理與統(tǒng)計分析，用鄧肯式新復(fù)極差法(DMRT)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行方差分析和差異顯著性檢驗(α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 脲醛肥料對N2O日排放通量的影響

從圖1可以看出，尿素全量一次性施用處理(T5)的N2O排放峰值明顯高于其他處理，其排放通量峰值為32.55 mg/(m2·h)，其余處理均低于25 mg/(m2·h)，其中T5排放峰值為3種脲醛肥料處理的1.60～2.19倍，說明一次性施入等量氮的情況下，脲醛氮肥能明顯降低N2O的排放。

圖1還顯示，脲醛與尿素配施處理(T4)也能夠明顯降低N2O的排放高峰，說明即使以部分脲醛氮肥取代尿素也能夠在一定程度上降低N2O的排放峰值。尿素分施處理(T6)由于第1季僅施用了60%的氮素，相對于T5也能明顯降低N2O排放峰值?？v觀3季葉菜生長期N2O排放通量可知，N2O排放通量隨著時間的延長整體呈先升高后降低的趨勢。葉菜生長期N2O共有6個排放高峰，其中第1個峰值較小，T1-T3處理出現(xiàn)在施肥后第5天，為2.37～2.76 mg/(m2·h)，T4-T6處理出現(xiàn)在施肥后第7天，為4.96～6.51 mg/(m2·h)；第2峰值各處理出現(xiàn)在施肥后的第15-19天，這是由于正常補水的緣故；第3個高峰出現(xiàn)在第1次淋溶后的第6天，即施肥后的第26天，第4-6個N2O排放峰值均在淋溶后的1周內(nèi)出現(xiàn)，而每次淋溶后都會出現(xiàn)1個排放低谷，說明土壤淹水不都利于N2O排放，而適宜的含水量有利于N2O排放。6個N2O排放高峰中，前4個主要排放峰值的最大者均為尿素或尿素與脲醛肥料混合處理，可見水溶性肥料(尿素)即使是減量施用，也能產(chǎn)生大量的N2O排放。

圖1 不同肥料對N2O日排放通量的影響
Fig.1 Effects of different fertilizer treatments on daily N2O emission

2.2 脲醛肥料對N2O累積排放量的影響

N2O的累積排放曲線是作物生長期肥料氮素N2O排放通量和時間綜合的結(jié)果，各施肥處理N2O累積排放曲線見圖2。

圖2 不同肥料對N2O累積排放曲線的影響
Fig.2 Effects of different fertilizer treatments on N2O cumulative emission

從圖2可以看出，各個施肥處理N2O的累積排放均呈“S”型曲線，在施肥后前20 d各處理N2O累積排放量增長較為緩慢，其中T4和T5處理的N2O累積排放量稍大于脲醛肥料處理；20 d之后各施肥處理N2O的累計排放量迅速升高，排放主要集中在20～60 d，此時正是各肥料處理N2O累積排放曲線產(chǎn)生明顯分離的時期，也反映了肥料的環(huán)保效應(yīng)。T5處理N2O累積排放量的曲線斜率最大，即單位時間內(nèi)N2O的排放量最高；其次是T4處理；而T1、T2、T3處理的斜率均較小?？梢娝苄苑柿?尿素)易于在土壤中礦化并發(fā)生硝化-反硝化作用，而脲醛肥料由于其微溶、可溶性氮素含量低，從而減緩了氮素礦化、硝化-反硝化作用，N2O的排放也因此降低。60 d之后，由于植株吸收和氮素淋溶損失的雙重作用顯著降低了土壤中的可礦化氮，N2O累積排放量曲線趨于平緩，即幾乎無N2O的排放。

2.3 脲醛肥料對N2O氣態(tài)氮素損失量的影響

不同肥料對N2O氣態(tài)氮素損失量的影響見圖3。

圖3 不同肥料對N2O氣態(tài)氮素損失量的影響 圖柱上標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，多重比較采用Duncan’s新復(fù)極差法(DMRT)，下圖同F(xiàn)ig.3 Effects of different fertilizer treatments on N2O cumulative emission Different lowercase letters mean significant difference atP<0.05 level based on Duncan’s New Multiple Range Test (DMRT).The same below

圖3表明，不同肥料處理間N2O氣態(tài)氮素損失量有明顯差異。脲醛肥料處理(T1、T2、T3)N2O氣態(tài)氮素損失量均較小，明顯低于尿素一次性施用處理(T5)，前者的損失為2.32～4.40 g/m2，而后者高達6.99 g/m2。脲醛肥料與尿素配合施用處理(T4)N2O氣態(tài)氮素損失介于T1、T2、T3與T5之間，進一步說明脲醛肥料的施用能夠減少N2O氣態(tài)氮素損失，其中3種脲醛肥料活性指數(shù)(AI)不同，其N2O氣態(tài)氮素損失也有所不同，當AI由50.8%上升到83.3%時，N2O氮素氣態(tài)損失量也隨之增大，且T1、T2與T3差異顯著。等氮量施肥的情況下，尿素分次施用處理(T6)也能夠減少N2O氣態(tài)氮素損失，其原因在于尿素分次施用避免了一次性施入過量氮素造成的土壤溶液中氮素含量過高，從而減小了N2O排放峰值及其造成的氣態(tài)氮素損失。綜上所述，脲醛肥料的施用能夠減少因N2O排放而造成的氮素氣態(tài)損失，并且脲醛肥料一次施用減排的效果等同或者優(yōu)于尿素多次施用，脲醛肥料N2O氣態(tài)氮素損失隨著AI的降低而減少。

2.4 脲醛肥料對氮素淋溶損失的影響

由表2可以看出，尿素一次性施用處理(T5)的氮素淋溶損失總量高達34.05 g/m2，顯著高于其他處理。與T5相比，施入AI不同的3種脲醛肥料均能夠明顯減少氮素的淋溶損失，其淋溶損失量僅為15.67～22.93 g/m2，并且隨著AI的降低，氮素淋溶損失量總體也相應(yīng)減少。脲醛肥料部分取代尿素處理(T4)在一定程度上也能降低氮素的淋溶損失，充分說明脲醛肥料能夠降低氮素的淋溶損失。就單次淋溶損失而言，T5氮素損失量受淋溶影響較大，氮素淋溶損失主要集中于前2次，2次淋溶損失量占到總淋溶損失量的85%以上。T4、T6前期氮素淋溶損失量也均大于脲醛肥料處理，這說明無論是脲醛肥料部分取代尿素還是尿素分次追施，氮素的淋溶損失量均大于脲醛肥料處理，僅施入尿素則容易造成氮素的淋溶損失，相反只要以脲醛氮肥取代尿素就能明顯降低氮素的淋溶損失。脲醛肥料處理(T1、T2、T3)活性指數(shù)(AI)對氮素淋溶損失量的影響無明顯規(guī)律。

表2 不同肥料對氮素淋溶損失量的影響Table 2 Effects of different fertilizer treatments on nitrogen leaching amount

注：同列數(shù)據(jù)后標不同小寫字母表示差異達顯著性水平(P<0.05)，多重比較采用Duncan’s新復(fù)極差法(DMRT)，下表同。

Note:Different lowercase letters mean significant difference atP<0.05 level based on Duncan’s New Multiple Range Test (DMRT).The same below.

2.5 脲醛肥料對土壤氮素殘留量的影響

由圖4可以看出，在作為基肥一次性施用的情況下，脲醛肥料處理(T1-T3)土壤氮素殘留量顯著大于尿素處理(T5)，其中脲醛肥料處理土壤氮素殘留量為46.2～48.1 g/m2，占施氮總量的45%以上；而尿素處理土壤氮素殘留量僅為13.5 g/m2，僅占總氮量的13.2%。T4處理即使以40%的脲醛肥料取代尿素，其也能大大增加土壤中的氮素殘留量，進一步說明脲醛肥料是增加土壤氮素殘留量的主要原因。T4處理與尿素分次施用處理(T6)土壤氮素殘留量無顯著差異，這是因為尿素分次施用處理在第3季葉菜栽培期追施的氮素在土壤中淋溶損失少所致。

2.6 脲醛肥料對植株氮素吸收利用的影響

不同肥料處理3季蔬菜總吸氮量統(tǒng)計結(jié)果(圖5)表明，對照處理(CK)蔬菜的吸氮量最低，施用氮肥均顯著促進了植株對氮素的吸收利用，然而不同肥料處理間吸氮量不同，其中尿素一次性施用處理(T5)的吸氮量較低，僅為0.88 g/滲漏計，其余各施氮處理吸氮量在1.03～1.31 g/滲漏計，脲醛肥料處理(T1、T2和T3)氮素吸收量均大于T5，說明施用脲醛肥料能夠明顯提高氮肥利用率，尿素則由于各種損失較多而降低了肥料利用率。一次性施用處理T1-T4與尿素分次施用處理(T6)的吸氮量無顯著差異，但T1-T4比T6處理減少了施肥次數(shù)，這說明脲醛肥料在保障肥效的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)一次性施用。

圖4 不同肥料對土壤氮素殘留量的影響
Fig.4 Effects of different fertilizer treatments on nitrogen residual in soil

圖5 不同肥料對蔬菜吸氮量的影響
Fig.5 Effects of different fertilizer treatments on N uptake of vegetables

2.7 脲醛肥料對氮素去向和平衡的影響

肥料的氮素去向主要包括植株吸收、N2O排放、淋溶損失、氮素土壤殘留以及其他損失，即：肥料氮量=植株吸氮量+N2O排放損失量+氮素淋溶損失量+土壤氮素殘留量+其他損失氮量。

由表3可見，尿素一次性施用處理(T5)的氮素淋溶損失量、N2O排放損失量、表觀損失量在所有處理中均最大，其中氮素淋溶損失量和表觀損失量所占比例達到了64%以上，而植株吸氮量和土壤氮素殘留量均最小。

表3 不同肥料的氮素去向分配比例Table 3 N distribution under different fertilizer treatments %

由表3還可知，T1、T2、T3 3種脲醛肥料處理的植株吸氮量和土壤氮素殘留量均較大，氮素淋溶損失量、N2O排放損失量、表觀損失量均較小。說明脲醛氮肥的緩釋性能有利于提高氮肥的有效性，特別是增加氮素殘留而提高氮素的后效利用率。比較T4、T5、T6處理可知，T4、T6處理的植株吸氮量和土壤氮素殘留量均大于T5處理，而其氮素淋溶損失量、N2O排放損失量和表觀損失量都小于T5，說明只要在尿素中加入部分脲醛肥料(T4)就會增加肥料的利用率，減少氮肥損失；同樣，尿素分次施用(T6)也能增加氮肥的利用率，減少氮肥損失，但是尿素分次施用則是以耗時費工為代價。由此可以肯定，施用脲醛氮肥能夠改變氮素去向，有利于氮素的植物吸收、土壤殘留，減少氮素淋溶損失、氣態(tài)損失和其他表觀損失，從而提高肥料的利用率。

3 討 論

脲醛緩釋肥料是甲醛和尿素合成的有機氮肥，其在土壤中的礦化受土壤微生物和一系列理化性質(zhì)的影響，供氮緩慢，土壤中的礦質(zhì)態(tài)氮素水平較低。梁東麗等[20]、王海云等[21]和張仲新等[22]研究表明，土壤中礦質(zhì)態(tài)氮素水平低時，N2O的排放量小。脲醛氮肥因在作物生長期緩慢持續(xù)供應(yīng)氮素，所以脲醛肥料的N2O累計排放量較普通尿素少。本研究中脲醛肥料一次性施用處理的N2O累計排放量僅為尿素一次性施用處理的33.1%～62.9%，這與前人有關(guān)緩控釋肥料能夠減少N2O排放的研究結(jié)果一致[18-19,23]。

脲醛肥料活性指數(shù)(AI)對N2O排放量影響的研究結(jié)果表明，隨著脲醛肥料AI的提高，其N2O的日排放通量和累計排放量也相應(yīng)增大，進一步說明肥料中的速效氮素越多，施入土壤后N2O日排放量通量和累計排放量就越大，因為AI指數(shù)越大，肥料中的速效氮素就越多。

本研究中，脲醛肥料的施用能減少因N2O排放而造成的氣態(tài)氮素損失。在相等施肥水平下，與尿素一次性施用相比，即使脲醛肥料一次性施用，因其在土壤中礦化緩慢，土壤中的速效氮素始終維持在合適水平，減少了氣態(tài)氮素損失，并且脲醛肥料一次性施用的減排效果還等同甚至優(yōu)于尿素分次施用。尿素一次性施用處理的氮素淋溶損失量大及土壤氮素殘留量低，在于其在土壤中迅速轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮脫離土壤而流失，而脲醛肥料有一部分水不溶性氮需要在土壤中緩慢分解成為速效成分，脲醛肥料的單次淋溶損失量數(shù)據(jù)就很好地說明了這一點。綜合而言，施用脲醛肥料在為蔬菜的生長提供充足養(yǎng)分的同時，也減少了各方面的氮素損失。

目前普通氮肥的當季損失量大，而土壤殘留量少，不僅氮肥的當季利用率低，而且普通氮肥幾乎無后效。脲醛氮肥長鏈不溶于水，靠土壤微生物分解供肥，在淋溶條件下脲醛氮肥與尿素相比，不僅當季利用率大，而且氮素的殘留量也明顯大于尿素，必定會增加氮肥的后效利用率。本試驗的T1、T2、T3處理為脲醛肥料一次性施用，3季葉菜均能正常生長的結(jié)果已證明了脲醛氮肥的后效。至于脲醛氮肥的后效利用率及其累計利用率究竟多大，還需要進一步研究。

4 結(jié) 論

1)脲醛肥料單獨施用或者部分取代尿素一次性施用均能夠明顯減小N2O的排放峰值和累積排放量，從而減少N2O排放造成的氣態(tài)氮素損失，T1-T3處理N2O氣態(tài)氮素損失量為2.32～4.40 g/m2，而尿素一次性施用處理的N2O氣態(tài)氮素損失量高達6.99 g/m2。

2)在脲醛氮肥一次性施用的情況下，其不但能保證作物的正常生長，而且能明顯減少氮素淋溶損失量和其他表觀損失量，二者占肥料氮素總量的比例分別為15.38%～22.50%和5.01%～14.77%，土壤的氮素殘留量所占比例達45%以上，有利于氮素向植株吸收和增加氮肥后效方面轉(zhuǎn)移。

綜上所述，脲醛肥料一次性施用在減少氣態(tài)氮素損失、淋溶損失和增加土壤氮素殘留方面明顯優(yōu)于尿素，其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是一項減少N2O排放、氮素淋失、氮素其他不明損失，增加土壤氮素殘留，促使氮肥高效利用和減少環(huán)境污染的有效措施。

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Effects of urea-formaldehyde fertilizer (UF) on N2O emission and nitrogen balance in soil

LI Fei，F(xiàn)AN Xiao-lin

(CollegeofNaturalResourcesandEnvironmentalScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,GuangdongProvinceResearchCenterofEnvironmentalFriendFertilizerEngineering&Technology,Guangzhou,Guangdong510642,China)

【Objective】 The effects of urea-formaldehyde fertilizer (UF) on N2O emission and N fate and balance in soil were studied to improve its practical application.【Method】 In September to December 2013,micro-lysimeter and static closed chamber was adopted to study the effects of UF on N2O emission,leaching loss,nitrogen (N) residual in soil,N uptake and other apparent losses under three rotations of continuous plant of different leaf-vegetables (Chinese cabbage,flowering cabbage,and mustard).The treatments included three UF levels (UF1,UF2,and UF3 with active indexes (AI) of 50.8%,67.4%,and 83.3%),urea and UF blended with urea,splitting application of urea,and no nitrogen treatment.【Result】 Compared with one-time application of urea,one-time application of UF,UF blended with urea,and splitting application of urea significantly reduced N2O emission peak values and cumulative values.Gaseous nitrogen losses from N2O emission were in the order of urea (one-time application)>UF blended with urea (one-time application)>urea (splitting application) and UF (high AI,one-time application)>UF (medium and low AI,one-time application).Gaseous nitrogen losses from N2O emission of UF treatments were 2.32 to 4.40 g/m2,which were 33.1% to 62.9% of the corresponding data of the urea treatment.The N residual in soil of UF treatments was more than 45% of total N applied,32.1% to 34.0% higher than the urea treatment.The N leaching losses and the other apparent N losses of the UF treatments were decreased by 32.6% to 54.0% and 52.4% to 83.9%,respectively.Plant N uptake with one-time application of UF equaled to that with urea splitting application,but was significantly greater than that with one-time application of urea.【Conclusion】 The application of UF significantly increased N uptake and N residual in soil and reduced N leaching loss,N2O emission,and other N losses.Utilization of UF is an effective measure to protect environment and increase nitrogen use efficiency.

urea-formaldehyde;N2O emission;N uptake;N residual in soil;the N leaching loss;the balance of N

時間:2015-11-11 16:16

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.12.018

2014-04-24

國家自然科學基金項目(31071857，30871594)；廣東高校環(huán)境友好型肥料工程技術(shù)研究中心建設(shè)項目(CCZX-A100)；“十二五”國家科技支撐項目(2011BAD11B04)；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-32)

李 飛(1987-)，男，河南遂平人，碩士，主要從事植物營養(yǎng)與施肥研究。E-mail：lifeiscau@163.com

樊小林(1958-)，男，陜西三原人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事肥料學、植物營養(yǎng)與施肥研究。 E-mail：xlfan@scau.edu.cn

S14-13；S143.1+5

A

1671-9387(2015)12-0119-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20151111.1616.036.html