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控釋尿素在太湖地區(qū)稻麥農田的農學和環(huán)境效應評價

責任編輯:191新聞 2014-06-21 16:01



中科院南京土壤所研究員王慎強



對于緩控釋肥來說,我們關注的是三個方面,對于我們企業(yè)主來說,以及農民來說,最關注的是增產不增產,在增產基礎之上,我們再算一算經濟帳,劃算不劃算,種地買這個肥料能不能掙錢,有利可圖。第三就是從我專業(yè)背景上來講,我更關注的是環(huán)境問題。因為過去沒什么吃的時候,我們首先要想吃飽,現(xiàn)在吃飽吃好了,我們想提高生活質量,要求就高了,也就是說,對我們的緩控釋肥從政府層面,從白領,甚至我們生活水平越來越高的人關注環(huán)境,環(huán)境涉及兩個方面,一個是農業(yè)面污染,現(xiàn)在在我們國家上升到很重要的程度。第二是全球變化,這是二十年前熱起來的全球關注的事情,現(xiàn)在仍然在關注。緩控釋肥能否提高氮肥利用率,減少氮肥的損失,如果這方面的問題解決了,結合它的增產效應,我相信我們的緩控釋肥將來有很好的應用前景。通過田間試驗應該是四年,在水稻上它的應用潛力是很大的。

這幾張照片是我照的,太湖藍藻爆發(fā),在農田里面藍藻非常藍,對于純粹的農田來說,它為什么產生這么多藍藻,肯定是我們的氮磷使得太多了。第二,我們關注的熱點問題就是PM2.5霧霾,這兩年開始嚴重了,與我們的肥料應該是有關系的,為什么?霧霾形成主要是霧顆粒物直接排放,第二是PM2.5的前體物質,有氨、氮氧化物,這些是與我們肥料相關的,如果前體物質太多了,很容易在大氣當中發(fā)生反應,加重霧霾,這也是我們研究肥料對環(huán)境影響很重要的方面。為什么要做這件事情呢?對控釋氮肥大面積推廣施用后的環(huán)境效應,國內尚缺乏長期、系統(tǒng)、深入研究,需要足夠的科學數(shù)據(jù)支撐,在國家方面還缺乏一些相關的研究,應該說這是一個公益性很強的工作,對于農民來講很需要,但是對于企業(yè)家來說很不愿意做這樣的投入,但是金正大卻和我們做了,做的主要是控釋尿素對氨揮發(fā)、氮淋融和地表徑流的影響,控釋尿素的作物利用率、土壤殘留率和總損失率,控釋尿素對溫室氣體排放的影響,控釋尿素在太湖流域大田作物的增產效應。

基本思路是什么呢?首先是基礎研究到應用研究到示范推廣,在同位素包膜溫室盆栽試驗,田間微區(qū)、小區(qū)試驗。第二個應用基礎這是推廣的田間小區(qū)試驗,第三個向面上推廣,進行一系列試驗。首先我們確定了氮15的同位素包膜,有了這個東西只求,同位素包膜就很容易,首先我們在控釋尿素進行盆栽試驗,為將來工藝上改進提供依據(jù)。包括在小區(qū)試驗,田間試驗,因為同位素不可能像尿素一樣施這么多,一平方施一克,右下角的圖是做氨揮發(fā),用桿子采樣,往天上跑了多少,地下跑了多少,有四個徑流滲漏,對于環(huán)境效應,我們看不見,摸不著的,從方法上一定要嚴格,采樣上一定要非常謹慎。在田間試驗有一些輔助設施,電磁流量計,原位滲漏計等等。這是田間施工情況,先把田間打透,再把我的產品埋進去。我們平時測的滲漏測出來的是濃度,通過下滲的速度來計算地下埋的滲漏計的情況。而且在施工的時候不能破壞土壤,要用圓狀桶,在地下壓實。保證非擾動土,這是試驗的全景,這是田間試驗小區(qū),包括不同處理。這是插完秧的情況。

我們看看結果,首先看氮數(shù)據(jù),第一個是普通尿素,第二個是70%的包膜尿素+30%普通尿素,第三個是全部是控釋肥。三年平均下來氮素總損失降低5%—25%,氮利用效率提高了2—13個百分點。在減少氨揮發(fā)方面,肥料氨揮發(fā)減少了3%—8%,另外通過氧化亞排放量,與普通尿素相比,應該可以降低40%—60%,我們看不同比較結果,一種是不施肥的,第二種60%+40,第三種是70%+30%,第四種是全部包膜肥的。現(xiàn)在我們看一下徑流與淋洗損失,三年下來通過徑流減少27%,淋洗減少74%。在產量上我們關注環(huán)境效應的同時,一定要關注產量,產量第一年還是比較好的增長效果,第二年和第三年基本上都是增產的,因為太湖地區(qū)的土地非常肥沃。

總結來看,第一,與普通尿素相比,不同包膜厚度及其不同配比施用均能提高氮素利用率,且可在一定程度提高氮肥后效。第二,與普通尿素相比,控釋肥能降低肥料氮的總損失,有效降低稻田肥料氮的水氨揮發(fā),徑流淋洗損失和氧化亞氮排放也在降低。第三,從環(huán)境效果評價考慮,控釋氮肥在水稻生產中有很好的應用前景。最近兩年,我們基地也引起了大家的關注,江蘇省土壤協(xié)會年會的時候參觀,這些人至少三次到了我們現(xiàn)場。前不久我們日本農環(huán)所一個著名教授到我們那里也了,他們的一些新型肥料準備到我們這里推廣試驗。

剛才講的定位試驗都是定量研究,下面結合國家科技支撐計劃,在無錫我們也開展了一些試驗。在桃樹上也做了專用肥試驗。我們看一下農戶施肥和新型肥料處理,總量上應該說沒有太大差異,但是肥料上我們是減施30%。從我們減排來說,施的農田當中,把農田當做生態(tài)系統(tǒng)的話,在出水口檢測它的氮排放量,緩控釋尿素處理能在保證稻季產量和效益的前提下,氮肥用量減少30%,環(huán)境氮減排20%。我相信越來越多的企業(yè)家或者肥料生產者都在關注,山東農大飛業(yè)科技有限公司在北方做旱作環(huán)境為主的試驗,在河南封丘和黑龍江都做了相關試驗,還有我們安徽地聯(lián)科技有限公司也去了他們現(xiàn)場勘查,另外是安徽帝元生物科技有限公司的控失肥農學環(huán)境效應田間試驗,最后謝謝各位領導和專家,歡迎你們到基地去參觀指導。如果有機會的話,歡迎各位去看,最漂亮的季節(jié)應該是六月底七月初插秧的時候,應該說我們也是自動化程度比較高的農業(yè)基地,現(xiàn)在我們已經有初步規(guī)劃,已經成為云南科學院和江蘇農科院的綜合性研究基地,謝謝!
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