聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中运移影响的研究

论文摘要

氮肥无论是在发达国家还是在发展中国家都是最重要的一种肥料，也是用量最大的肥料。最近20年内全世界化学肥料的消耗量增加了3倍，1990年已达到17100万吨。我国是世界上氮肥用量最多的国家。1999年的氮肥施用量达到2600多万吨纯氮，占全世界总量的30％左右(中国农业统计年鉴，1999)。几十年来，氮肥在我国农业发展中和许多国家一样发挥了不可替代的作用。但不合理的施用氮肥，也带来了诸多问题，在我国许多地区，过量施氮问题已经十分严重。由于不合理施肥造成土壤板结，改变了土壤的物理性质，土壤肥力下降。肥效下降，反过来又会促进化肥施用量的增加，这样不仅加大了农业成本，而且会造成对土壤环境、水环境、大气环境及农业环境的污染。本试验正是在这样的背景条件下展开的。本论文选用聚天冬氨酸添加于肥料中生产出的新型肥料(厂家命名为“绿丰源”增效肥料，如“缓释肥”、“增效尿素”、“增效复合肥”)，通过研究对比新型增效肥料和尿素两种肥料释放养分的特点、分析养分在土壤中横向扩散和纵向迁移时空变化特点、以及在不同土水势下表现的变化规律，探讨缓释肥减少养分流失的机理。本试验所用的肥料也是一种新型的肥料(厂家命名为“绿丰源”增效肥料，如“增效尿素”、“增效复合肥”)。但它的增效原理同许多国内外的肥料不同，最大的区别就在于添加的抑制剂不同。本试验所用的增效肥料就是在尿素中添加了一种新型抑制剂—聚天冬氨酸，因此也是一种缓释肥，它是北京市艾实华科技有限公司生产的拥有专利权的产品。本论文的试验分为模拟试验和田间试验两部分。室内试验的迁移扩散是通过九个土槽来完成的。室内试验和室外试验所模拟的内容是相同的，就是在给水量一定的情况下，通过氮素的迁移扩散(横向)和渗漏(纵向)来对比缓释尿素和普通尿素在相同的时间和距离内，谁释放的硝态氮和氨态氮的浓度大，并据此得出结论。本文的主要结论有：1．室内试验部分，不论在横向上还是纵向上，在肥量和给水量一定的条件下，相同含水量的土槽和水势相同的土柱在相同距离及相同时间内缓释肥所释放的硝态氮的浓度和氨态氮的浓度均比普通尿素的要小。在不同的水势条件下，普通尿素受其影响较大，而缓释肥变化较小。2．室外试验部分，由于受土壤条件、水分条件及周围地形的影响，硝态氮和氨态氮的浓度表现的比室内试验不明显，但通过外部自身的对比，仍然可以得出同室内试验相同的结论。3．通过室内试验和室外试验的对比分析，可以得出在施肥量相同的条件下，普通尿素较缓释肥释在单位时间单位距离内放出更多的氨离子及硝酸根离子，但总量却比缓释肥的少。在大田中作物还来不及吸收就有可能蒸发掉或随水土流失而损失掉。综上所述，缓释肥对比普通尿素而言有更大的优越性。因为缓释肥比普通尿素释放离子的速度慢，肥效更长久，而在作物增产的条件下，还会减少对土壤环境、水环境、大气环境及周围环境的污染。尤其是我国现在面临肥料利用量过多，造成污染严重的情况下，这种肥料研制的成功，无疑给我国和其他国家提供了一种既经济又实用的且带有经济效益、社会效益、环境效益的一种好肥料。本论文对不但对我国的农业生产和肥料的施用可以提供理论依据，还可以为其他相关的文献提供参考，因而有较大的价值。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 国内氮肥利用现状
• 1.1.1 目前国内氮肥利用率状况
• 1.1.2 国内氮肥损失及成因分析
• 1.1.3 氮肥流失的危害
• 1.2 国内外保氮肥及提高氮肥利用率的技术和途径
• 1.2.1.传统方法
• 1.2.2.最新采用保氮肥及提高氮肥利用率的方法
• 1.2.2.1 长效尿素和长效碳铵及其效果
• 1.2.2.2 长效尿素和长效碳铵的施用技术
• 1.2.2.3 包膜缓释肥
• 1.2.2.4 控/缓释肥
• 第二章 研究内容和技术路线
• 2.1 研究的目的和意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究手段
• 2.4 技术路线
• 2.5 试验步骤
• 第三章 不同含水量及不同水势下聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中迁移扩散模拟比较
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 方案设计
• 3.1.2.1 迁移扩散试验方案设计（横向）
• 3.1.2.2 渗漏试验方案设计（纵向）
• 3.1.3 分析测定
• 3.1.3.1 迁移扩散试验的分析测定
• 3.1.3.2 渗漏试验的分析测定
• 3.1.4 统计方法
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 相同含水量条件下聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中水平迁移扩散规律影响的比较
• 3.2.1.1 相同含水量条件下聚天冬氨酸对氨离子在土壤中水平迁移扩散规律影响的比较
• 3.2.1.2 相同含水量条件下聚天冬氨酸对硝酸根离子在土壤中水平迁移扩散规律影响的比较
• 3.2.2 不同含水量条件下聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中水平扩散规律影响比较
• 3.2.2.1 不同含水量条件下聚天冬氨酸对氨离子在土壤中水平迁移扩散规律影响的比较
• 3.2.2.2 不同含水量条件下聚天冬氨酸对硝酸根离子在土壤中水平迁移扩散规律影响的比较
• 3.2.3 同一水势下聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中垂直迁移规律影响的比较
• 3.2.3.1 同一水势下聚天冬氨酸对氨离子在土壤中垂直迁移规律影响的比较
• 3.2.3.2 同一水势下聚天冬氨酸对硝酸根离子在土壤中垂直迁移规律影响的比较
• 3.2.4 不同水势下聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中垂直迁移规律影响的比较
• 3.2.4.1 不同水势下聚天冬氨酸对氨离子在土壤中垂直迁移规律影响的比较
• 3.2.4.2 不同水势下聚天冬氨酸对硝酸根离子在土壤中垂直迁移规律影响的比较
• 3.3 二次模型
• 3.4 结果与讨论
• 第四章 聚天冬氨酸对尿素氮在土壤中迁移扩散的田间比较
• 4.1 试验材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 方案设计
• 4.1.2.1 迁移扩散试验方案设计（横向）
• 4.1.2.2 测定的内容
• 4.1.2.3 渗漏试验实验设计及过程（纵向）
• 4.1.2.4 测定内容
• 4.1.3 统计方法
• 4.2 结果分析
• 4.2.1 相同含水量、相同深度距肥源不同距离聚天冬氨酸对氨离子水平运移影响的田间比较（以20CM、40CM深度为例）
• 4.2.2 相同含水量、距肥源相同距离但深度不同时聚天冬氨酸对氨离子垂直运移影响的田间比较（以距肥源30CM、60CM为例）
• 4.2.3 相同含水量、相同深度距肥源不同距离聚天冬氨酸对硝酸根离子水平运移影响的田间比较（以20CM、40CM深度为例）
• 4.2.4 相同含水量、距肥源相同距离但深度不同时聚天冬氨酸对硝酸根离子垂直运移影响的田间比较（以距肥源30CM、60CM为例）
• 4.3 结果与讨论
• 第五章 总结和展望
• 5.1 本文的主要结论
• 5.2 主要创新点
• 5.3 研究中存在的问题及今后的展望
• 5.3.1 研究中存在的问题
• 5.3.2 今后的展望
• 参考文献
• 硕士期间参与项目及论文发表情况
• 致谢