稻田氨挥发损失及减排技术研究进展

来源：《农业环境科学学报》2021 年 01 期

作者：肖其亮¹，朱坚^2,3,4,5，彭华^2,3,4,5，李胜男^2,3,4,5，纪雄辉^1,2,3,4,5*

单位：1. 湖南大学研究生院隆平分院；2. 湖南省农业环境生态研究所；3. 农业部长江中游平原农业环境重点实验室；4. 农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室；5. 湖南省洞庭湖流域农业面源污染防治工程技术研究中心

摘   要

氨挥发是稻田氮素损失的主要途径，不仅降低了氮素利用率，还通过促进PM_2.5 形成和大气氮沉降造成严重的环境问题。本文通过查阅文献，分析了稻田系统氨挥发损失现状及相关影响因子，评价了国内外普遍采用的调整氮肥类型、有机废弃物资源化、添加土壤调理剂和优化水肥管理4 种氮素减排措施的优劣，探讨了目前稻田氨挥发减排研究中存在的不足，为后期研究稻田氨挥发减排提供参考。

总结与展望：

氨挥发作为稻田氮素损失的主要途径之一，不仅增加了农业生产成本、降低氮素养分利用效率，还因氨挥发导致的氮沉降、温室效应等一系列连锁反应，给生态环境造成了严重的危害。

本文通过查阅大量文献，总结了稻田系统氨挥发损失的基本规律及其关键影响因子，发现降低关键排放时期的田面水NH₄⁺ 浓度和pH 值是控制稻田氨挥发的关键；综述了从源头上控制稻田氨挥发的相关技术措施，并对减排原理、减排效果及关键障碍因子进行了相关分析，为稻田氨挥发减排提供了理论支撑和技术指导。但实际生产过程中采取哪种氨挥发控制与减排技术，还应根据不同生态区域、不同作物养分吸收规律和生长期、劳动机械化水平及生产效益等因素进行综合选择，以实现粮食安全、农民增收、土壤质量可持续发展和减少环境污染的多重目标。 

由于农田氨挥发对经济和环境造成许多危害，近年来，国内关于氨挥发开展了大量研究，但大多数缺乏氨排放对环境影响机制的研究，相关氨挥发减排技术措施仅考虑氮素的单一损失途径，对氮肥的损失去向缺乏系统性研究，可能会加剧温室效应、氮素地表径流和地下淋溶等环境污染问题。同时，对不同减排技术措施在田间的应用效果缺乏相应系统性评价指标。此外，国内广泛依靠田间试验与传统监测方法难以定量准确监测氮素复杂转化过程，特别是大面积尺度的氨挥发监测手段还不够成熟；针对氨挥发模型的研究也相对较少，大多直接套用国外模型，通过本地化因子修正，其拟合结果与国内实际情况差异大，不能真实反映我国不同农业生态系统氨挥发状况。

目前，针对稻田系统氨挥发损失及减排技术研究工作，需要加强稻田氨挥发损失的长期原位监测，结合盆栽和室内模拟试验全面研究氮素迁移转化过程。并将田间监测数据与影响稻田氨挥发的主控因子结合，构建符合国内实际情况的氨排放模型。借助模型，利用有限监测数据对氮素不同途径损失做出准确预测，并通过设置不同氮素损失途径脆弱区，有针对性地重点研究相关区域的氮素损失途径；分析和评价不同的减排技术，综合考虑经济效益、氨挥发和温室气体（CH₄ 和N₂O）协同减排等因素，有针对性地提出综合的氨挥发减排技术体系。

研发兼具操作简易、成本低廉的氨挥发减排技术仍然是未来一段时间内的研究重点。特别是综合利用农业有机废弃物和新型缓控释肥料的研发在减排氨挥发方面具有广阔的前景。同时，开展氮高效品种选育和相应农业配套机械设备研发，对于有效控制氨挥发、提高氮素利用率有重要作用。

责任编辑：郑庆祥

校对和审核：潘淑君  王农