近日，中國科學院合肥物質(zhì)院智能所新型肥料與智能評價團隊在玉米氮肥高效利用方向取得進展，揭示了一次性施肥對玉米田氨揮發(fā)的激發(fā)機制及其調(diào)控路徑。相關成果已在環(huán)境科學國際期刊Atmospheric Pollution Research上發(fā)表。

氨揮發(fā)是農(nóng)田氮肥損失的主要途徑之一，不僅降低氮肥利用效率，還會引發(fā)大氣環(huán)境問題。當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一次性施肥因操作簡便被大量應用，但目前對其如何影響玉米田氨揮發(fā)過程缺乏深入解析，這制約了氮肥高效利用技術的研發(fā)與應用。

科研團隊依托安徽省環(huán)境友好高效化肥農(nóng)藥工程研究中心，聯(lián)合安徽農(nóng)業(yè)大學玉米研究團隊，開展為期兩年的田間原位試驗，運用電化學智能傳感技術實時監(jiān)測氨揮發(fā)通量，并結(jié)合土壤理化參數(shù)和玉米表型性狀，系統(tǒng)解析了一次性施肥下玉米田氨揮發(fā)的時空變化特征與關鍵驅(qū)動因子。

研究發(fā)現(xiàn)，土壤和玉米冠層氨揮發(fā)量分別占田間氨揮發(fā)量的78.2%~82.8%和17.2%~21.8%。與分次施氮相比，一次性施氮使冠層氨揮發(fā)量增加6.7%~14.3%，土壤氨揮發(fā)量提高4.3%~5.7%，產(chǎn)量尺度氨揮發(fā)量增加11.4%~11.7%；而糧食產(chǎn)量降低3.6%~6.2%，氮素回收效率降低10.2%~13.9%。一次性施氮條件下，較高土壤銨態(tài)氮濃度、較低的土壤含水量、較大的葉片質(zhì)外體銨態(tài)氮濃度和葉面積，是激發(fā)其土壤和冠層氨揮發(fā)的關鍵原因。上述結(jié)果加深了對土壤和冠層氨揮發(fā)的理解，為優(yōu)化玉米施氮策略、減少農(nóng)田氮素損失提供了新依據(jù)。

安徽農(nóng)業(yè)大學碩士研究生張珂迪為該論文第一作者，智能所楊陽副研究員為其校外指導教師。該研究得到國家重點研發(fā)計劃等項目支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apr.2025.102729

圖1 施肥模式與氨揮發(fā)智能傳感裝置示意圖

圖2 不同施肥模式下玉米田氨揮發(fā)的構(gòu)成分析

圖3 一次性施肥對玉米田氨揮發(fā)與玉米生產(chǎn)的調(diào)控機制