纳米碳增效尿素对水稻田面水氮素流失及氮肥利用率的影响.pdf

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1、第27卷第1期1062011年1月农业工程学报Transactionsof也eCSAE、，01．27No．1Jan．201l纳米碳增效尿素对水稻田面水氮素流失及氮肥利用率的影响王小燕1,2王皴L2，田小海1，I，马国辉2,3r“(1．长江中游湿地农业教育部工程研究中心，荆州434025：2．长江大学农学院，荆州434025：3．国家杂交水稻工程技术研究中心，长沙410125)摘要：为了探讨纳米碳增效尿素对水稻田面水氮素流失特征及肥料利用率的影响，以普通尿素处理为对照，对水稻田面水氮素浓度、氮素径流流失特征、产量及氮肥利用率进行了试验研究。结果表明，施用氮肥后，田面水全氮浓度迅速

2、增加，且施氮量越高，田面水全氮浓度越大。纳米碳增效尿素处理与普通尿素处理比较，其田面水全氮浓度下降速度较快，氮素随排水流失风险期短。应用对数方程模型预测，纳米碳增效尿素田面水安全排放期为施肥后11．5～15．9d，普通尿素田面水安全排放期为施肥后12．5～17．3d，纳米碳增效尿素处理与普通尿素处理比较，其遇雨引起氮素流失期限缩短1．O～1．5d。该研究同时得出，总氮素径流流失量随施氮量的增加而增加，相同施氮量的两肥料处理间比较，纳米碳增效尿素处理氮素随降水流失量显著小于普通尿素处理，仅为普通尿素的70．6％～74．3％。该研究进一步表明，纳米碳增效尿素处理籽粒产量、氮肥农学利

3、用率亦显著大于普通尿素处理，产量最大提高幅度达10．2％，氮肥农学利用率最大提高幅度达44．5％。总之，与普通尿素处理比较，纳米碳增效尿素处理遇雨引起氮素流失期限缩短、氮素径流流失量小，产量、氮肥农学利用率均较高，是优于普通尿素的新型高效肥料，其中施氮量为225kg／hm2的处理，是该试验条件下的氮肥运筹的高产、高效、安全模式。关键词：尿素，纳米材料，氮，肥料，径流，纳米碳，氮素流失，氮肥利用率，水稻doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．01．016中图分类号：S145．6，X52文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)一01—010

4、6—06王小燕，王羰，田小海，等．纳米碳增效尿素对水稻田面水氮素流失及氮肥利用率的影响[J]．农业工程学报，2011，27(1)：106—111．WangXiaoyan，WangYi，TianXiaohai，eta1．EffectsofNMUreaonnitrogenrunofflossesofsurfacewaterandnitrogenfertilizerefficiencyinpaddyfield[J】．TransactionsoftheCSAE，2011，27(1)：106一111．(inChinesewithEnglishabstract)0引言我国稻谷产量占粮食总产

5、的40％以上，氮肥在提高水稻产量中起了十分重要的作用【l。】。然而大量研究表明，氮肥施用过量，并不能使水稻产量进一步提高，更多的氮通过氨挥发、硝化．反硝化、渗漏、径流等多种途径流失，最终导致肥料利用率降低M】。据联合国粮农组织统计，目前我国氮肥用量占全球氮肥用量的30％，其中水稻田单季氮肥用量占世界水稻氮肥总用量的37％，比世界单位面积平均用量高出65％，而氮肥农学利用率显著低于世界平均水平【9。¨。目前，随着不可更新能源不足状况的加剧，如何在农业生产中实现产量不降低的前提下，降低氮肥投入、减少氮肥流失、提高氮肥利用率是亟待解决的问题之一。然而仅依靠传统肥料，很难应对以上收稿日

6、期：2010-03—16修订日期：2010-12-08基金项目：国家自然科学基金(30771269)；企业合作项目(09H1317)：长江大学“大学生创新性实验计划”项目(1023)资助作者简介：王小燕(1978一)，女，山东泰安人，讲师，博士，主要从事作物生理生态研究．荆州长江中游湿地农业教育部工程研究中心，434025．Email：wamail_wang@163．eom※通信作者：马国辉(1959一)。男。湖南汉寿人，研究员，主要从事杂交水稻生理生态研究。长沙国家杂交水稻工程技术研究中心，410128。Email：maguohui@hhrrc．∽．gift窘境[12-15】

7、。有研究表明，纳米触媒处理水后，可提高水的细胞生物透性f161，促进作物的生长[17-19】。又有研究表明，纳米碳增效肥可显著提高小麦等作物的产量，提高其肥料利用率【201。因此，有必要在前人研究基础上，研发新型纳米碳增效肥料，并探讨其对产量、氮素流失特征、氮素利用特征的影响及其机理，以加快杂交稻高产、优质、节氮减排栽培技术的创建。1材料与方法1．1试验区自然概况试验于2009年水稻生长季在长江大学“种三产四”项目基地进行，试验点位于松滋市南海镇，东经ll10773，北纬300178，属亚热