科學(xué)島團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出稻田氨揮發(fā)評(píng)估系統(tǒng)

近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所離子束中心吳躍進(jìn)研究員團(tuán)隊(duì)在我國(guó)稻田氨揮發(fā)損失研究方面取得進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出一種稻田氨揮發(fā)評(píng)估系統(tǒng)，可為稻田氮肥管理和綠色減排提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果已在環(huán)境科學(xué)核心期刊Resources, Conservation & Recycling上發(fā)表。

水稻是我國(guó)重要的糧食作物，水稻生產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重大貢獻(xiàn)。合理施用氮肥是保持水稻豐產(chǎn)的重要前提，在稻田溫?zé)嵫退h(huán)境下，礦質(zhì)氮多以銨態(tài)氮形式存在，易通過(guò)氨揮發(fā)途徑損失，造成氮肥資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。稻田氨揮發(fā)損失與施氮措施密切相關(guān)，然而，目前有關(guān)我國(guó)稻田氨揮發(fā)對(duì)不同施氮措施的響應(yīng)還缺乏系統(tǒng)研究。

團(tuán)隊(duì)依托安徽省環(huán)境友好高效化肥農(nóng)藥工程研究中心，聯(lián)合共建單位收集我國(guó)稻田氨揮發(fā)等數(shù)據(jù)，建立稻田氨揮發(fā)、土壤性質(zhì)與施氮量數(shù)據(jù)集，采用逐步剔除方法探明影響稻田氨揮發(fā)的關(guān)鍵因素，建立不同地理尺度的氨揮發(fā)評(píng)估模型。研究結(jié)果表明，施氮量、施氮次數(shù)、地表溫度和土壤粉粒含量是影響稻田氨揮發(fā)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

在190-210 kg N ha-1的施氮量下，水稻豐產(chǎn)與氨揮發(fā)減排的綜合效益最佳。在實(shí)際施氮量下，我國(guó)每個(gè)水稻季的氨揮發(fā)損失量約為85.2萬(wàn)噸(折純氮)，氨排放因子約為12.7%。湖北、安徽、江蘇等省份的稻田氨揮發(fā)總量較高，廣東、海南、臺(tái)灣等省份的稻田氨排放因子較高。在此背景下，團(tuán)隊(duì)融合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集和氨揮發(fā)核心算法，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)“稻田氨揮發(fā)評(píng)估系統(tǒng)V1.0”，可以在田塊、全省及全國(guó)三種地理尺度下評(píng)估稻田氨揮發(fā)量和氨排放因子，為優(yōu)化施肥策略、減少氨排放、及開(kāi)展農(nóng)業(yè)與環(huán)境科學(xué)研究提供依據(jù)。

圖1 稻田氨揮發(fā)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素

圖2 我國(guó)各省的稻田氨揮發(fā)總量和氨排放因子

圖3 稻田氨揮發(fā)評(píng)估系統(tǒng)V1.0