不同氮肥品种氮素渗漏固氮对比试验

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摘 要通过将不同氮素化肥品种施入土壤后对其进行氮素渗漏试验,了解尿素、碳铵及肽能氮施入土壤后氮素的渗漏、空气挥发及作物对氮素的利用率,提出了在今后化肥施用中,选择肽能氮新型氮肥,可使氮素利用率提高131.77%～155.05%,氮素渗漏率下降75.85%～79.23%,空气挥发量下降81.82%～96.15%,使农村地下水水质得到改善,缓解农村地下水化肥污染问题,保证人民身心健康.

关 键 词农村地下水质,化肥污染,肽能氮

中图分类号X523文献标识码A文章编号1007-5739(2009)13-0274-01

农村水质富营养化逐年加重,表现在浅层水饮用发涩、发苦,开水污垢多,有的地方地下饮用水污染严重,特别是蔬菜等经济作物种植区表现得更为突出[1].这可能与化肥污染有关,尤其是硝酸盐和亚硝酸盐与仲胺作用形成的亚硝胺,已证实是当今农村各种癌症频发的元凶[2,3].

2007年从镇平县种粮区、蔬菜区、浅山丘陵区所采60处10～20m压水井水样分析化验发现,种粮区硝酸盐氮平均为25.3mg/L,蔬菜种植区平均为36.4mg/L,浅山丘陵区平均为17.2mg/L,比20年前测定分别增高1.5倍、2.2倍、1.3倍.据有关资料报道:饮用硝酸盐含量过高的水,对婴儿的健康有害,如果饮水中的硝酸盐大于10mg/L时,硝酸盐还原成亚硝酸盐之后,可引起高铁血红蛋白症,对年龄较大的儿童也可能有危害[4].国内将硝酸盐含量标准限定为20mg/L.而镇平县的水样硝酸盐含量远超过这个标准,可见浅层地下水遭受化肥污染已相当严重.为了有效扼制亚硝酸盐氮继续增高的势头,笔者于2008年4～8月,自制土壤淋漏盘,将现常用化肥品种施入土壤后对其进行了养分流失及利用率和施肥技巧研究,筛选固氮性好、不流失的氮素品种及氮、磷、钾最佳三要素施肥配方,现将结果总结如下.

1材料与方法

1.1土壤淋漏、固氮及作物利用方法的自制设备

1.1.1不同氮肥品种氮素渗漏及土壤固氮作用测定设备.在市场上购买直径60cm、高50cm的塑料桶3个,底部钻多个小孔,及口径65～70cm的塑盆3个.

1.1.2模拟大田不同氮肥品种氮素利用试验设备.用5cm厚的木板,制成宽2m、长3m、高0.4m的木槽,槽内铺塑料薄膜,下用砖垫起,稍呈5°倾斜,低的底角留一淋水孔,用导管引出,插入有色广口瓶中.槽内装满土备用.

1.2供试化肥品种

供试化肥为:46%尿素(湖北宜化枣阳分厂生产),42%肽能氮(河南东信科技发展有限公司生产),17.1%碳铵(枝江三宁化肥厂生产),活土免耕肥(河南东信科技发展有限公司生产),12%过磷酸钙(襄樊磷肥厂生产),60%氯化钾(俄罗斯生产).

1.3试验设计

1.3.1氮素淋漏及土壤固氮能力试验.先在塑料盆内放3块木块做支垫,将塑料桶底部放入盆内,桶底铺3层细纱布,内装经测定过含氮量的土壤压实,厚度40cm,重量156kg.将供试的氮肥品种折纯含氮相等,即:尿素1.5kg,肽能氮1.643kg,碳铵4.035kg.对水100kg溶解后缓缓灌入塑料桶内,测定淋析出的水的氮素含量和土壤中含氮量变化.

1.3.2模拟大田不同氮肥品种氮素利用试验.设3个处理,分别为:尿素230g+过磷酸钙300g+氯化钾200g(A),碳铵620g+过磷酸钙300g+氯化钾200g(B),肽能氮252g+活土免耕肥225g(C).撒施木槽内,混土10cm.开沟撒种菠菜.自然降雨不计,干旱时每5d向槽内灌水至饱和量(20～30kg),待广口瓶中渗漏液达半瓶时取下换上新瓶,将渗漏液进行化验,测定含氮量.

2结果与分析

2.1氮素淋漏及土壤固氮能力试验

选用不同氮肥产品,均折成690g纯氮含量,经相同量水溶后用于土壤淋析结果表明,经淋漏后肽能氮的氮素有80.5%固定于土壤胶体中,而参试的尿素和碳铵此功能甚微,仅分别为2.5%、2.7%,淋漏液量差异不大,但其中含氮量分别比肽能氮高出16.5个百分点、15.6个百分点,淋漏率分别比肽能氮高63.1个百分点、59.7个百分点,整个试验肽能氮氮素损失率为8.5%(认定为空气挥发),比尿素、碳铵分别降低14.9个百分点、18.1个百分点.

2.2模拟大田不同氮素肥料品种施入土壤后氮素渗漏情况

处理C即以肽能氮为主体处理区,在菠菜生长季节3次所测渗出液总量为1.479kg,总氮量达6.66g,氮素渗漏率为0.45%,以尿素为主体的处理A区,所测渗出液总量为1.443kg,总氮量达76.69g,氮素渗漏率为5.32%,比处理C高4.87个百分点,以碳铵为主体的处理B区,渗出液总量为1.479kg,氮素总量为84.25g,氮素渗漏率为5.70%,比处理C高5.25个百分点.

2.3不同氮素肥料品种氮素随水流失、挥发及利用情况

处理C施入总氮量为50.4g,3次测得渗漏氮量合计为6.66g,渗漏率为13.20%,空气挥发率为0.20%,作物利用率达87.10%.处理A虽氮素施入总量比C处理多69.2g,但其渗漏氮量高达76.69g,渗漏率达64.12%,空气挥发率为1.10%,作物利用率为34.15%,但渗漏氮量、渗漏率、空气挥发率比处理C分别高出70.03g、50.92个百分点、0.90个百分点,作物利用率低60.79%.处理B氮素施入总量比处理C多102.6g,而渗漏氮素量达84.25g,渗漏率55.06%,空气挥发率5.20%,作物利用率37.58%,其渗漏氮量、渗漏率、空气挥发率比处理C分别高出77.59g、41.86个百分点、5.00个百分点,作物利用率低56.85%.

3结论与讨论

农村浅层地下水水质污染问题日渐加剧,我国农田每年通过淋溶渗漏、空气挥发损失纯氮素肥料约900万吨,价值400亿元,使人们的饮水安全受到很大威胁,长期饮用这些硝酸盐超标的地下水,对人民健康造成很大隐患.改革目前农村长期施用高渗漏、高挥发、低利用率的化肥状况势在必行.试验结果表明,使用肽能氮新型氮肥,施入土壤后很快能与土壤胶离子产生反应,被胶离子吸附形成球状气体包围圈,使氮素不易随水渗漏、挥发、淋溶,避免地下水污染,使氮素得到充分的利用.此外,经肽化处理后的氮素中,由于其所含的亚硝酸盐氮被剥离,因此生产出的农产品中不含硝酸盐成分,达到了有机、绿色、无公害的标准.加上肽能氮与硅钾镁矿质肥及活土免耕肥生物菌肥共同搭配使用,使农作物的产量和品质有更大提高.至于在不同农作物上使用的增产和品质提升的幅度,有待做更深一步的研究.

4参考文献

[1]李瑞芝.地下水污染及其防治措施的分析[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),1995(1):103-105.

[2]黄民生.略论地下水硝酸盐氮污染及其防治措施[J].上海环境科学,1995(9):29-31.

[3]孙彭力,王慧君.氮素化肥的环境污染[J].环境污染与防治,1995(1):41-44.

[4]吕书君.我国地下水污染分析[J].地下水,2009(1):1-5.

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