马铃薯玉米套作下的控释肥应用与效应-.研究

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1、马铃薯玉米套作下的控释肥应用与效应研究-1-1量高达0.49~0.95ｕg·g，而世界河口平均值仅为0.1ｕg·g，我国水体污染状况令人担忧。化肥施用造成的农业面源污染加重了环境保护的压力。中国受农业污染影响的耕地2面积已近2000万hm。据专家估算，目前中国水体氮磷污染物中来自工业、生活污水和农业面源污染的比例大约各占1/3。湖泊的氮磷50%以上来自于农业污染。比如太湖，农业面源的氮量占入湖总氮量的77%，磷占33.4%。研究表明，对于湖泊、水库等封闭-1-1水域，当水体内无机氮总量大于0.2mg·L，磷酸盐磷浓度大于0.01mg·L时，就可能引起藻

2、化现象。施用化肥造成的农业污染给中国近一半的湖泊带来富营养化状态，并逐年加剧，甚至危及城乡居民饮用水的安全（宋家永，2010）。此外，化肥的大量施用还会造成土壤污染。土壤污染是指进入土壤中的有毒、有害物质超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变，从而降低农作物的产量和质量，并危害人体健康的现象。化肥的不合理施用与过量施用，会导致土壤肥力下降和严重的污染，引起土壤生态环境恶化，从而使粮食和蔬菜的安全也受到威胁（骆永明，2009）。1.1.3控释肥的优势人们普遍认为一种比较理想的肥料应该具备以下特点：(1)在作物整个生育期只需一次性施肥

3、便可提供作物最佳生长所需的全部养分；(2)具有较高的肥料利用率；(3)对土壤、水和大气等环境污染危害小。人们设想能控制肥料中养分的释放速度，让有效养分缓慢释放出来，不断供给作物吸收利用，提高肥料利用率，同时减少养分损失；这样还可以用一次施肥代替多次追肥，节省人力物力。这种设想从20世纪初就已被提出，但经过40多年后才有关于缓释肥料的工艺及农化特性的报道(曹志洪，1996；段平，2000；杜建军，2002)。美国是研究和应用长效肥料最早的国家，从1961年开始，美国开始研究和应用以硫磺为包膜材料的控释肥，其后日本、英国、加拿大、以色列等国家也开始了相关的

4、研究。目前日本和美国在控释肥料领域的研究处于国际领先地位。我国在20世纪70年代初，应用钙镁磷肥包膜碳铵制成了我国最早的包裹肥（何绪生，1998）；1995年，美国植物食物控制协会(AAPFCO)明确提出了缓、控释肥料和稳定肥料的概念。人们根据生产工艺和农业化学性质，养分释放特点将长效肥分为三个主要类型，即缓释肥料、控释肥料和稳定肥料。缓释肥料是一种含有植物所必需的养分并能缓慢释放，来延长肥效并增加肥料利用率的产品，如脲醛类肥料、磷酸镁铵、泥炭及腐殖酸类肥料、超级颗粒肥料等。控释肥料主要是指为了改善肥料的性能，在颗粒表面涂上一层半透性或难溶性薄6山东农

5、业大学硕士学位论文膜，在不同程度上控制养分释放速度的一类肥料，如包膜、包裹、包被肥料等。稳定肥料是在传统肥料中加入氮肥增效剂来延长肥效的一类产品的统称。氮肥增效剂进入土壤后能够影响土壤生化环境，调节某些土壤酶活性，影响土壤微生物对氮肥作用，降低氮素损失。常见的氮肥增效剂有脲酶抑制剂(UreaseInhibitor)、硝化抑制剂(nitrificationinhibitor)和稳定剂类等。近年来，随着化肥用量的不断增加，环境污染日益严重，长效肥料成为我国化肥发展中的研究热点，各种类型的长效肥料不断面世，产品也都在一定区域范围内进行推广，但由于生产成本、控

6、制效果、生产工艺等方面的问题，缓释肥料和稳定肥料的推广和应用受到了一定程度的限制。而控释肥料则表现出广阔的开发和应用前景，研究表明，控释肥具有养分释放与作物养分吸收相同步的功能，一次施用能满足作物整个生长期的要求，可节约大量追肥所需的时间和费用。控释肥缓慢释放出养分离子的特性，可以施于作物根系密集层，不但不会引起诸如渗透胁迫、营养过剩等问题，而且可使养分尽可能与根系接触，直接被作物吸收利用，既减少了挥发、淋洗等损失，又减少了土壤的固定。关于控释肥的环境生态特征和肥效，已经有大量的试验研究，许多研究结果证明，缓控释肥的确能减少养分的挥发和淋失损失，提高利

7、用率，减轻施肥对环境的污染、改善作物的生长发育状况、提高作物的产量和品质（张庆利，2001；张民，2001）。控释肥的生产和施用有利于减少化肥的过量施用，提高化肥的利用率，减轻农业面源污染的危害，经济效益和生态效益十分显著。由山东农业大学张民教授主持的控释肥项目经过不断的试验研究和创新，实现了控释技术上的巨大突破，降低了生产的成本，产品的价格远远低于国外同类产品的价格，使产品可以被广大用户接受。目前该项目通过了产业化阶段后已开始投产，产品投放市场后，收到了很好的生态效益、经济效益和社会效益。大面积推广使用控释肥料的局面已经开始形成。1.2控释肥肥效研究

8、进展1.2.1控释肥肥效研究的意义控释肥以各种调控机制使养分释放按照设定模式与作物吸收养分的规