南京土壤所在鹽漬化農(nóng)田改良劑應(yīng)用對(duì)氨揮發(fā)影響研究中取得進(jìn)展

氨揮發(fā)是農(nóng)田氮素?fù)p失的主要途徑之一，在我國(guó)南方一些稻麥輪作系統(tǒng)中，氨揮發(fā)甚至是農(nóng)田氮肥的第一大損失途徑。據(jù)估計(jì)全球農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，每年有2700-3800萬(wàn)t的NH3被排放到大氣中，一方面導(dǎo)致農(nóng)田可利用氮素減少，另一方面揮發(fā)的NH3也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。濱海鹽漬化障礙農(nóng)田土壤中的鹽分作為一種重要脅迫因子，會(huì)對(duì)農(nóng)田土壤氨揮發(fā)產(chǎn)生重要影響。在鹽漬化農(nóng)田治理、改良過程中常施用不同類型土壤改良調(diào)理制劑，而這些土壤改良調(diào)理劑與鹽分交互條件對(duì)氨揮發(fā)的影響尚不明確，闡明該交互作用對(duì)氨揮發(fā)的影響規(guī)律和作用機(jī)制對(duì)于降低濱海鹽漬農(nóng)田氮素?fù)p失、實(shí)現(xiàn)鹽漬化農(nóng)田土壤加速治理利用和養(yǎng)分高效之間的平衡，具有重要理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所楊勁松課題組針對(duì)上述問題，在濱海灘涂鹽漬障礙農(nóng)區(qū)選取不同鹽堿程度原位土壤，深入研究了鹽分狀況、施用肥料類型、改良劑與鹽分交互作用對(duì)氨揮發(fā)及相關(guān)氮素轉(zhuǎn)化過程的影響。研究發(fā)現(xiàn)：土壤鹽分通過抑制硝化過程以及改變與氨揮發(fā)相關(guān)的土壤特性，造成銨態(tài)氮在土壤中的積累，進(jìn)而加劇了氨揮發(fā)。在不同肥料類型中，尿素的累積氨揮發(fā)量最高，其次為磷酸一銨，有機(jī)肥的累積氨揮發(fā)量最低。改良劑施用和鹽分的交互作用方面，生物炭處理在淡土環(huán)境下不會(huì)增加氨揮發(fā)，但高量生物炭在鹽漬土條件下顯著增加了氨揮發(fā)，這主要是由于土壤中大量鹽分離子降低了生物炭對(duì)NH3/NH4+的吸附能力，進(jìn)而導(dǎo)致氨揮發(fā)量的增加。石膏處理無論是在淡土和鹽漬土條件下均能降低氨揮發(fā)，但高量石膏與低量石膏處理下氨揮發(fā)的差異不顯著，表明石膏用量增加并不會(huì)進(jìn)一步降低氨揮發(fā)。這主要是由于石膏用量增加雖然能進(jìn)一步降低土壤pH，但其也會(huì)相應(yīng)加劇對(duì)硝化過程的抑制作用。綜合上述研究結(jié)果，從提高鹽漬農(nóng)田養(yǎng)分利用率角度，建議使用低量生物炭和石膏進(jìn)行鹽漬化農(nóng)田的治理與改良。

該研究成果發(fā)表在CATENA 上。研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題(2016YFD0200303)、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)—山東聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目(U1806215)、中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目(KFZDSW-112-03-02)的資助。