田玉華 曾 科 姚元林 尹 斌

（1 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所），南京 210008 )

（2 南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院，南京 210044）

太湖地區(qū)水稻栽培技術(shù)自唐代起一直處于領(lǐng)先地位，宋代即有“蘇湖熟，天下足”的美稱(chēng)[1］。有關(guān)水稻穗肥精細(xì)化施用的記載始見(jiàn)于明末時(shí)期，《沈氏農(nóng)書(shū)》載：“到了立秋，苗已長(zhǎng)足，壅力已盡，稈必老，色必黃，接力（即穗肥）愈多愈好”[2］。在化肥進(jìn)入我國(guó)之前，水稻穗肥主要是有機(jī)肥類(lèi)，如浙江《南潯鎮(zhèn)志·農(nóng)?！酚涊d：“富家多用豆餅……貧家則用豬羊欄中腐草”[3］。新中國(guó)成立后，水稻穗肥開(kāi)始普遍施用化肥，如陳永康1958年總結(jié)的單季晚粳稻“三黃三黑”高產(chǎn)栽培技術(shù)，提出穗肥分兩次施用[4］，20世紀(jì)80年代浙江創(chuàng)立的三高一穗栽培模式注重水稻穗肥攻粒技術(shù)[5］。如今，隨著高產(chǎn)品種的推廣，研究[6-7］表明氮肥適當(dāng)后移可提高水稻產(chǎn)量和相關(guān)品質(zhì)。

水稻穗肥施用只能采用表面撒施方式，撒施最大的問(wèn)題便是氨揮發(fā)損失。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)氨排放與大氣霧霾密切相關(guān)，稻田氮肥撒施引起的氨排放及其減排便成為關(guān)注熱點(diǎn)[8-10］。田間研究農(nóng)田氨排放的方法主要有三類(lèi)，分別是無(wú)干擾的微氣象學(xué)法、密閉室抽氣法和被動(dòng)吸收的通氣法，太湖地區(qū)已有一些研究對(duì)水稻穗肥氨揮發(fā)損失進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，然而大多數(shù)研究采用的是密閉室抽氣法，測(cè)定的是土-水表面的氨排放[11-13］。微氣象學(xué)法是國(guó)際公認(rèn)的監(jiān)測(cè)大面積農(nóng)田氨排放的標(biāo)準(zhǔn)方法[14］，該方法可測(cè)定農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)冠層以上向大氣的實(shí)際氨排放量，我國(guó)在稻田上開(kāi)展的微氣象學(xué)法多是基肥期氨排放研究[15-17］。目前缺少關(guān)于稻田穗肥施用后冠層上方氨排放的微氣象學(xué)法研究，更缺乏在同一地塊上同步采用不同監(jiān)測(cè)方法的相關(guān)監(jiān)測(cè)研究，這些現(xiàn)狀直接影響稻田氨排放的客觀評(píng)價(jià)和稻田氮肥施用的科學(xué)管理，也影響對(duì)已有氨排放結(jié)果的采用，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)氨排放清單及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

本研究在太湖地區(qū)單季晚稻穗肥施用期間，同步采用微氣象學(xué)法的質(zhì)量平衡法（Integrated horizontal flux，IHF）、密閉室抽氣法和通氣法三種方法對(duì)穗肥施用后的稻田氨排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以期對(duì)稻田氨排放的科學(xué)評(píng)估和稻田氮肥的科學(xué)管理提供依據(jù)，為農(nóng)田氨排放清單的制定提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年水稻季在中國(guó)科學(xué)院常熟農(nóng)業(yè)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站（31°15′15″N，120°57′43″E）開(kāi)展。該實(shí)驗(yàn)站位于太湖地區(qū)，該地區(qū)主要種植制度為稻麥輪作，該地區(qū)海拔3.25 m，屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候，年均氣溫為15.5 ℃，年均降水量為1 038 mm，年均無(wú)霜期為224天。供試土壤為湖積物發(fā)育而成的潛育型水稻土（烏柵土），表層0 ～ 20 cm土壤理化特征：pH（H2O）7.36、 有機(jī)質(zhì)35.0 g·kg-1、全氮2.09 g·kg-1、全磷0.93 g·kg-1、陽(yáng)離子交換量（CEC）20.2 cmol·kg-1。2017年水稻生長(zhǎng)期間日平均氣溫與降水量見(jiàn)圖1。

圖1 2017年水稻季日平均氣溫和降水分布Fig. 1 Daily mean air temperature and distribution of rainfall during the rice season of 2017

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理

在一方形稻田中間選擇一個(gè)半徑為20 m的圓形區(qū)域同時(shí)采用微氣象學(xué)法、密閉室抽氣法和通氣法對(duì)稻田氨排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)，圓形區(qū)域周?chē)皇┓?。微氣象學(xué)法裝置于圓形區(qū)域的圓心處，密閉室抽氣法和通氣法裝置的位置見(jiàn)圖2，密閉室抽氣法和通氣法監(jiān)測(cè)分別重復(fù)3次。

圖2 微氣象學(xué)法、密閉室抽氣法和通氣法裝置分布圖Fig. 2 Photograph of the location of the devices of the micrometeorological mass-balance integrated horizontal flux (IHF), the dynamic chamber technique and the static chamber technique

水稻整個(gè)生育期圓形區(qū)域施氮量2 7 0 kg·hm-2，與該地區(qū)測(cè)土配方施肥推薦量[18］相近。氮肥（尿素）分三次施用，基肥、分蘗肥和穗肥的分配比例為4∶3∶3?；适┯们?0天開(kāi)始泡田，2017年6月29日施基肥，基肥施用方法是表層撒施后用鐵搭與表層土耙勻，隨后插秧，秧齡35天。水稻品種為南粳46，插秧密度為20 cm × 20 cm。分蘗肥施用時(shí)間7月16日，穗肥施用時(shí)間8月21日，在傍晚施用。除7月29日—8月7日烤田期間以及收獲前2周，其余時(shí)間均保持3～ 5 cm的表面水層。水稻于11月3日收獲，其他管理與周?chē)筇镆恢隆?/p>

1.3 氨排放監(jiān)測(cè)方法

1.3.1 微氣象學(xué)法IHF基本原理是測(cè)定區(qū)域氨的垂直通量等同于測(cè)定桿上氨的垂直截面上水平遷移總量[19］，在任意高度上，氨的水平通量是該高度的風(fēng)速和氨濃度的乘積。Leuning等[20］發(fā)明的迎風(fēng)采樣器可直接測(cè)定某一高度氨的水平通量，不需單獨(dú)測(cè)定風(fēng)速和氨濃度。施穗肥時(shí)水稻植株高度0.70 m，氨排放監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)水稻植株高0.79 m，水稻冠層以上的氨排放為稻田向大氣的實(shí)際排放量，因此，在圓形區(qū)域中心處的桿子上距離田面水上方的0.8 m、1.2 m、1.6 m、2.4 m和3.0 m高度處分別放置迎風(fēng)采樣器（圖2），同時(shí)在上風(fēng)口不施肥區(qū)距離地面1.2 m處放置迎風(fēng)采樣器以測(cè)定背景值。

在迎風(fēng)采樣器使用前，將其內(nèi)表面均勻涂上草酸-丙酮溶液[17］。穗肥施用后立即放置迎風(fēng)采樣器，第一次采集迎風(fēng)采樣器時(shí)間為8月23日早晨7點(diǎn)，之后每24 h更換一次，采回的迎風(fēng)采樣器立即帶回實(shí)驗(yàn)室，用60 mL去離子水提取。

迎風(fēng)采樣器的水平通量計(jì)算公式為：

式中，M為迎風(fēng)采樣器采樣時(shí)間段內(nèi)收集到的N-N量，mg（以N計(jì)，下同）；A為迎風(fēng)采樣器的有效截面積，m2；T為采樣時(shí)間段，s。

氨排放通量FIHF（mg·m-2·s-1）的計(jì)算公式為[21］：

式中，Z為高度差，m；x為風(fēng)程，即圓形區(qū)域的半徑，m；為施肥區(qū)迎風(fēng)采樣器氨的水平通量，為背景區(qū)氨的水平通量，mg·m-2·s-1。

1.3.2 密閉室抽氣法密閉室抽氣法需要?jiǎng)恿22-24］，其裝置由通氣桿、抽氣室、洗氣瓶、流量計(jì)、真空泵等組成。抽氣室材料為透明有機(jī)玻璃，直徑20 cm，高15 cm，底部開(kāi)放，頂部有2個(gè)通氣孔，一個(gè)內(nèi)徑為25 mm的通氣孔通過(guò)波紋管與2.5 m高的通氣桿連通，另一個(gè)內(nèi)徑8 mm通氣孔與盛有100 mL稀硫酸（0.01 mol·L-1）吸收液的500 mL洗氣瓶相連，通過(guò)真空泵使抽氣室內(nèi)的氣態(tài)NH3被吸收液捕獲。抽氣室內(nèi)的換氣頻率為每分鐘17次。根據(jù)氨排放日變化特征選擇代表性時(shí)間段進(jìn)行抽氣測(cè)定，以此時(shí)間段的NH3揮發(fā)量作為每日的平均通量算出NH3日揮發(fā)量，直至NH3排放量與空白處無(wú)明顯差異為止。

氨排放量的計(jì)算公式為：

式中，F(xiàn)dc為一天內(nèi)氨揮發(fā)量，kg·hm-2；c為施肥區(qū)吸收液中銨態(tài)氮濃度，mg·L-1；c0為空白區(qū)吸收液中銨態(tài)氮濃度，mg·L-1；v為吸收液體積，mL；S為密閉室覆蓋的土壤面積，m2；t為一天內(nèi)抽氣時(shí)間段，h。

1.3.3 通氣法通氣法屬被動(dòng)收集方法。其裝置為內(nèi)徑15 cm、高度20 cm、兩端開(kāi)口的聚氯乙烯（PVC）圓筒，其中一端插入土壤，在圓筒內(nèi)放置兩層厚度為2 cm的海綿[25-26］，下層海綿距離田面水表面5 cm，防止海綿接觸田面水，此層海綿用于吸收田面水表面揮發(fā)的氨；上層海綿置于圓筒頂部，用于吸收周?chē)諝庵械陌?。圓筒頂部有防雨棚。兩層海綿均浸有磷酸甘油溶液（50 mL磷酸 +40 mL丙三醇，定容至1 L），磷酸甘油溶液浸入量以海綿懸掛靜置后不滴液為準(zhǔn)。氨揮發(fā)監(jiān)測(cè)在穗肥施用后立即進(jìn)行，每24 h更換一次下層海綿，直至與不施肥區(qū)域無(wú)明顯差異為止，上層海綿每48 h更換一次。取樣時(shí)，將海綿迅速裝入編號(hào)的自封袋，同時(shí)換上浸過(guò)磷酸甘油的備用海綿，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)向袋中加入300 mL 2 mol·L-1的KCl溶液，反復(fù)擠壓提取。

土-水表面氨揮發(fā)速率：

式中，Msc為每次取樣時(shí)施肥區(qū)和空白區(qū)海綿提取液 NH4+-N量之差，mg；A為PVC圓筒的截面積，m2；D為海綿收集氨時(shí)間，d。

1.4 測(cè)定方法

穗肥施用后，每天上午9:00采集圓形區(qū)域和不施肥區(qū)田面水并測(cè)定田面水pH，施肥區(qū)和空白區(qū)田面水分別采集3個(gè)樣品，每個(gè)樣品為5處田面水混合液，帶回實(shí)驗(yàn)室過(guò)濾后置于4℃冰箱保存，一周內(nèi)測(cè)定。田面水、迎風(fēng)采樣器提取液、密閉室抽氣法吸收液以及海綿浸提液中的NH4+-N均采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定。田面水pH采用pH計(jì)測(cè)定，降雨采用智能降水采樣器（ZJC型，浙江恒達(dá)儀器儀表有限公司，浙江杭州）收集。

1.5 數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用 Excel 2010進(jìn)行處理分析，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，作圖軟件采用Origin 8.0。

2 結(jié) 果

2.1 密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)氨排放日變化特征及該法抽氣時(shí)間選擇

本研究監(jiān)測(cè)了施肥后第三天土-水表面氨揮發(fā)的日變化特征，每?jī)尚r(shí)采集一次，每次采集半小時(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，土-水表面氨揮發(fā)與氣溫呈直線相關(guān)關(guān)系（圖3）；氨揮發(fā)量最大值出現(xiàn)在中午12:20 ～12:50，最小值出現(xiàn)在凌晨1:20 ～ 1:50，平均值出現(xiàn)在兩個(gè)時(shí)段：8:20 ～ 8:50和16:20 ～ 16:50（圖4），因此，采用密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)土-水表面氨排放的適宜時(shí)間段是8:00 ～ 9:00和16:00 ～ 17:00。

2.2 穗肥施用后田面水N-N濃度、pH及水稻植株高度變化

在穗肥施用前，施肥區(qū)（已施過(guò)基肥和分蘗肥）和非施肥區(qū)田面水NH4+-N濃度為0.15 mg·L-1。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)地水稻季灌溉水和雨水進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)灌溉河水NH4+-N濃度平均0.5 mg·L-1，雨水NH4+-N濃度為1.1 ～ 1.5 mg·L-1。在水稻非施肥期，稻田田面水NH4+-N濃度明顯低于供水的NH4+-N濃度，該時(shí)期稻田對(duì)灌溉水和雨水具有凈化效應(yīng)。在穗肥施用后，施肥區(qū)田面水在施肥后第二天NH4+-N濃度即達(dá)到峰值，至第五天已接近非施肥區(qū)（圖5），非施肥區(qū)田面水NH4+-N濃度始終保持在0.15 ～ 0.20 mg·L-1。

在穗肥施用后，施肥區(qū)僅在第2 ～ 3天pH升高了0.2左右，其他時(shí)間與非施肥區(qū)無(wú)差異。此時(shí)施肥區(qū)水稻高度已由插秧時(shí)的0.32 m生長(zhǎng)至穗肥施用前的0.68 m，穗肥氨排放監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)，水稻高度為0.79 m，田面已經(jīng)封行，田面水光線缺乏，導(dǎo)致藻類(lèi)活動(dòng)受阻，應(yīng)是pH未出現(xiàn)明顯升高的原因。

圖3 密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)土-水表面氨排放與氣溫的相關(guān)關(guān)系Fig. 3 Linear correlation between air temperature and ammonia emission from soil-water surface monitored with the dynamic chamber technique

2.3 三種方法監(jiān)測(cè)的氨排放動(dòng)態(tài)變化

采用三種方法監(jiān)測(cè)的穗肥氨排放動(dòng)態(tài)變化特征基本一致（圖6）：在施肥后第二天達(dá)峰值，至施肥后第5天不再有明顯排放，這些動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與田面水NH4+-N濃度變化趨勢(shì)一致。然而，不同監(jiān)測(cè)方法之間監(jiān)測(cè)的氨排放的日排放量差異明顯，密閉室抽氣法和通氣法監(jiān)測(cè)的是土-水表面的氨排放，在監(jiān)測(cè)期間，前者的日揮發(fā)量始終高于后者，如密閉室抽氣法的峰值為6.85 kg·hm-2·d-1，通氣法峰值為3.06 kg·hm-2·d-1，微氣象學(xué)法IHF監(jiān)測(cè)的冠層上方氨排放量在施肥后0～36 h的氨排放僅為3.02 kg·hm-2。

2.4 三種監(jiān)測(cè)方法氨揮發(fā)損失量和損失率

穗肥施用后，微氣象學(xué)法IHF、密閉室抽氣法和通氣法監(jiān)測(cè)的氨排放累積量分別為5.45 kg·hm-2、17.41 kg·hm-2和7.95 kg·hm-2，分別占施氮量的6.73%、21.5%和9.82%（表1）。如以微氣象學(xué)法IHF監(jiān)測(cè)的氨排放為基數(shù)100，密閉室抽氣法與通氣法則分別為319和146，因此，采用密閉室抽氣法或通氣法均會(huì)高估穗肥施用后稻田氨排放量。

3 討 論

3.1 密閉室抽氣法研究稻田氨排放存在的問(wèn)題

我國(guó)農(nóng)田氨揮發(fā)研究絕大多數(shù)采用密閉室抽氣法[27］，在太湖地區(qū)常規(guī)施氮量（240～300 kg·hm-2）下穗肥期氨揮發(fā)損失率為4%～26%[11-13,28-31］；通氣法氨揮發(fā)損失率為7%～9%[32-33］。本研究采用密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)土-水表面氨排放占施氮量的21.5%，通氣法監(jiān)測(cè)土-水表面氨排放損失率為9.82%。本研究密閉室抽氣法的結(jié)果高于大部分已發(fā)表的結(jié)果，施肥后氨排放量及比例與氣象條件有關(guān)，本研究的穗肥施用后五天均是高溫天氣（圖1），有利于氨揮發(fā)的產(chǎn)生。然而，造成密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)結(jié)果差異大的更重要的因素應(yīng)是抽氣速率的不一致和抽氣時(shí)間的選擇兩個(gè)方面，目前在田間實(shí)地監(jiān)測(cè)時(shí)，尚難以做到全部試驗(yàn)小區(qū)均在流量計(jì)的控制下確保換氣速率完全一致并足量，即要求所有抽氣室內(nèi)田面水至抽氣室頂部的高度和抽氣量完全一致。

圖4 密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)土-水表面氨排放日變化特征Fig. 4 Diurnal variation of ammonia emission from water-soil surface monitored with the dynamic chamber technique

圖5 穗肥施用后田面水N-N濃度和pH動(dòng)態(tài)變化Fig.5 Dynamics of the ammonium concentration and pH in floodwater after application of the booting fertilizer

圖6 穗肥施用后同步采用微氣象學(xué)法、密閉室抽氣法和通氣法監(jiān)測(cè)的氨排放動(dòng)態(tài)變化Fig. 6 Dynamics of ammonia emission relative to monitoring techniques

現(xiàn)有研究中密閉室抽氣法的抽氣室大多采用直徑20 cm、高度15 cm的有機(jī)玻璃氣室，監(jiān)測(cè)時(shí)抽氣室內(nèi)田面水至氣室頂部的高度一般不小于3～4 cm，否則抽氣室內(nèi)的田面水有進(jìn)入洗氣瓶的風(fēng)險(xiǎn)，也會(huì)導(dǎo)致每次抽氣前按壓抽氣室進(jìn)入稻田土層的難度加大。在換氣次數(shù)為每分鐘15～20次的條件下，抽氣量即為15～25 L·min-1。在田間情況下采用真空泵負(fù)壓抽取氨排放時(shí)，洗氣瓶的曝氣程度直接受抽氣量影響，采用的洗氣瓶一般為250 mL，吸收液為60 mL，在抽氣速率為15 L·min-1和20 L·min-1時(shí)洗氣瓶?jī)?nèi)稀硫酸曝氣程度非常劇烈，在水稻季高溫條件下采用這樣的抽氣量會(huì)導(dǎo)致吸收液損耗過(guò)大，引起測(cè)定誤差；另一個(gè)影響因素是抽氣時(shí)間的選擇，現(xiàn)有密閉室抽氣法研究的時(shí)間選擇尚不一致。因此，抽氣速率和抽氣時(shí)間均增加了此方法監(jiān)測(cè)氨排放量的不確定性，今后的研究中，在確保施肥均勻和抽氣位置和抽氣時(shí)間段具有代表性的前提下，可適當(dāng)減小抽氣室直徑，并統(tǒng)一控制抽氣室內(nèi)田面水至氣室頂部的高度和抽氣流量，使不同處理之間具有可比性。

表1 同步采用微氣象學(xué)法、密閉室抽氣法和通氣法監(jiān)測(cè)的穗肥施用后氨排放量及其占施氮量的比例Table 1 Ammonia emission and loss rate following fertilization at the booting stage of rice plant relative to monitoring techniques

3.2 三種監(jiān)測(cè)方法稻田穗肥期氨排放的差異

本研究中微氣象學(xué)法IHF監(jiān)測(cè)的水稻冠層上方氨排放僅為密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)的土-水表面氨排放量的31.3%，主要原因是二者監(jiān)測(cè)對(duì)象不同，前者監(jiān)測(cè)的是冠層上方的氨排放，后者監(jiān)測(cè)的是土-水表面的氨排放。植物冠層是開(kāi)放體系，與環(huán)境中氣態(tài)NH3存在吸收?排放的平衡關(guān)系，決定因素是冠層氨補(bǔ)償點(diǎn)與周?chē)諝庵邪睗舛戎g的差異，當(dāng)空氣氨濃度高于冠層氨補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，冠層吸收氨，反之則排放氨[34-35］。水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期NH3補(bǔ)償點(diǎn)為0.1～4.1 nmol·mol-1，折合0.07～2.87 μg·m-3[36］，水稻穗肥施用后的前3天，實(shí)地測(cè)定田面水上方5 cm、15 cm處氨濃度遠(yuǎn)高于NH3補(bǔ)償點(diǎn)，該時(shí)期冠層對(duì)土-水表面揮發(fā)氨截獲的相關(guān)研究由于篇幅原因，其結(jié)果另文詳述。盡管采用通氣法與IHF的排放數(shù)值相差不多，但通氣法與密閉室抽氣法一樣，監(jiān)測(cè)的仍是土-水表面的排放，通氣法低于密閉室抽氣法結(jié)果的主要原因是：與密閉室抽氣法的每分鐘換氣15次以上的換氣率相比，硬質(zhì)圓筒內(nèi)的空氣交換受阻，通氣法的監(jiān)測(cè)結(jié)果不能等同于微氣象學(xué)法的監(jiān)測(cè)結(jié)果。孕穗肥施用時(shí)，水稻正處于旺盛生長(zhǎng)期，此時(shí)田面已經(jīng)封行，土-水表面揮發(fā)的氣態(tài)氨可被水稻地上部分截獲，這是導(dǎo)致孕穗肥期密閉室抽氣法和微氣象學(xué)法結(jié)果差異較大的重要原因。水稻氮肥一般分2～3次施用，除孕穗肥外，還包括移栽時(shí)的基肥，基肥施用時(shí)水稻地上部分對(duì)土-水表面揮發(fā)氨的截獲作用微弱，施肥后的土-水表面的氨排放基本等同于稻田生態(tài)系統(tǒng)的氨排放，兩個(gè)方法測(cè)定稻田氨排放量的差異來(lái)源則是密閉室抽氣法換氣率和抽氣時(shí)間的選擇。

該地區(qū)已開(kāi)展的關(guān)于水稻穗肥施用后氨排放的微氣象學(xué)法研究，其采樣器高度最低處為0.4 m[37］，這部分冠層內(nèi)部的NH3通量會(huì)被采樣器上方的冠層重新截獲，這部分氨通量若算入則會(huì)高估稻田生態(tài)系統(tǒng)向大氣的氨排放量。因此，對(duì)于稻田穗肥施用后氨排放的評(píng)價(jià)，現(xiàn)有的土-水表面的氨排放監(jiān)測(cè)結(jié)果尚不能等同于稻田生態(tài)系統(tǒng)向大氣的排放量，若僅是為了評(píng)價(jià)各種減排措施對(duì)土壤氨排放的減排效果時(shí)，該方法可行。

我國(guó)單季稻穗肥施用歷史悠久，鑒于目前對(duì)于追肥撒施引起的氨揮發(fā)損失的關(guān)注，本研究結(jié)果表明，對(duì)于單季稻穗肥施用后，盡管是在高溫天氣條件下，采用普通尿素表面撒施的方式，其冠層上方的氨排放量損失率為6.73%，明顯低于密閉室抽氣法的監(jiān)測(cè)結(jié)果，這對(duì)于合理評(píng)價(jià)稻田氮肥施用以及稻田氨排放提供了一個(gè)研究依據(jù)。

3.3 三種監(jiān)測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

在評(píng)價(jià)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際氨排放時(shí)，應(yīng)采用微氣象學(xué)法，該方法不需要外源動(dòng)力，然而，該法需要試驗(yàn)面積大，圓形試驗(yàn)區(qū)半徑至少20 m[38］，試驗(yàn)區(qū)周?chē)荒苡忻黠@氨排放源和高大建筑物；在試驗(yàn)區(qū)中心處至少放置5個(gè)高度的迎風(fēng)采樣器，最上方高度一般不低于3 m，迎風(fēng)采樣器的安裝須對(duì)風(fēng)向變動(dòng)敏感，試驗(yàn)開(kāi)始前須反復(fù)調(diào)試其支撐點(diǎn)位置，使其對(duì)風(fēng)向的變動(dòng)反應(yīng)靈敏，不同高度的迎風(fēng)采樣器方向保持一致，因此，由于其對(duì)試驗(yàn)區(qū)和采樣設(shè)備的要求較高，微氣象學(xué)法難以應(yīng)用于多處理的對(duì)比試驗(yàn)。密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)的是土表或土-水表面氨排放，需要試驗(yàn)面積較小，適用于多處理的對(duì)比試驗(yàn)，該方法裝置比較復(fù)雜，包括真空泵、流量計(jì)、密閉室、洗氣瓶和進(jìn)氣管等，監(jiān)測(cè)工作量較大，同時(shí)需要?jiǎng)恿υO(shè)備，因此，在供電不方便的野外不適用。通氣法所需設(shè)備最為簡(jiǎn)單，不需要外源動(dòng)力，操作簡(jiǎn)便，在無(wú)動(dòng)力設(shè)備的條件下，該法可用于比較不同處理的氨排放情況。

4 結(jié) 論

太湖地區(qū)單季稻穗肥施用歷史悠久，本研究在水稻孕穗期追施普通尿素，采用微氣象學(xué)法IHF在不干擾自然環(huán)境情況下監(jiān)測(cè)冠層上方氨排放，發(fā)現(xiàn)穗肥期稻田生態(tài)系統(tǒng)氨排放占施氮量的6.73%；密閉室抽氣法和通氣法改變了氨排放的自然環(huán)境，未能考慮水稻冠層對(duì)土-水表面揮發(fā)氨的截獲，高估了穗肥期稻田氨排放。目前采用密閉室抽氣法監(jiān)測(cè)氨排放的研究存在的主要問(wèn)題是抽氣速率不一致以及抽氣時(shí)間選擇兩方面，本研究經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)氨排放的日變化特征，確定最佳抽氣時(shí)間段是8:00 ～ 9:00和16:00 ～ 17:00，建議應(yīng)用該方法時(shí)應(yīng)統(tǒng)一抽氣時(shí)間、抽氣室規(guī)格和抽氣量。