山 楠，趙同科，杜連鳳，安志裝，何艷潔，郝玉翠，孫秀君，串麗敏

（1.唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河北 唐山 063000；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100097；3.北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所，北京 100097）

氮素在農(nóng)作物生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用。中國是世界上最大的氮肥生產(chǎn)和消費國，我國農(nóng)田氮素肥料的年消耗量占全球比例約為30%。2017 年，我國氮肥使用量已達(dá)到2 221.8 萬t［1］。氮肥施用量過高，超過作物最大氮素營養(yǎng)吸收量，作物產(chǎn)量將不再隨著氮素養(yǎng)分施入量的增加而增加，甚至降低作物產(chǎn)量，同時導(dǎo)致氮肥養(yǎng)分大量損失，包括氮素的土壤殘留損失，氣體揮發(fā)損失，以及隨水體發(fā)生的淋洗損失，對環(huán)境造成污染［2-4］。華北地區(qū)（北京、河南和山東等）單位農(nóng)田面積施氮量（N）高于600 kg·hm-2，農(nóng)田氮肥的利用率只有20%～40%。單位面積農(nóng)田肥料氮素投入強(qiáng)度大，氮素利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重是我國華北地區(qū)氮素肥料施用現(xiàn)狀和面臨的重要問題［5-7］。確定合理施氮量，減少環(huán)境污染，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的難題［8］。

氨揮發(fā)損失是氮素肥料施入土壤后氣態(tài)損失的主要途徑［9-10］。有研究表明，施入土壤的氮肥通過氨揮發(fā)形式進(jìn)入大氣環(huán)境損失的比例約為1%～57%［11-13］。農(nóng)田氨揮發(fā)逐漸成為農(nóng)田氮素?fù)p失的研究熱點，稻田土壤發(fā)生氨揮發(fā)損失約為4%～40%［14-17］； 串 麗 敏 等［18］總 結(jié) 了2000 ～2011 年間華北、長江中下游和西北地區(qū)小麥田土壤氨揮發(fā)損失占施氮量的平均比例分別為10.0%、7.9%和2.4%，其中華北地區(qū)小麥-玉米輪作農(nóng)田土壤氨揮發(fā)損失量最高可達(dá)N 13.03 ～80.00 kg·hm-2［19］。玉米是我國主要的糧食作物之一，冬小麥-夏玉米是主要糧食作物種植體系，其中夏玉米季農(nóng)田土壤平均施氮量（N）達(dá)到300 kg·hm-2，氮肥利用率僅為10%～20%［20-22］，且研究表明大部分氨揮發(fā)發(fā)生在夏玉米時期，最高可達(dá)40%［23-27］。受農(nóng)民施肥習(xí)慣、土壤性質(zhì)及氣候條件的影響，華北平原中部地區(qū)潮土夏玉米季氮肥的氨揮發(fā)損失嚴(yán)重，且有關(guān)華北平原中部，特別是京郊地區(qū)夏玉米農(nóng)田土壤減少氨揮發(fā)損失的研究相對缺乏。本研究以北京市房山區(qū)夏玉米農(nóng)田土壤為研究對象，采用田間原位-密閉室連續(xù)抽氣法測定農(nóng)田氨揮發(fā)的裝置及方法，探究該區(qū)冬小麥-夏玉米輪作體系下，夏玉米農(nóng)田土壤氨揮發(fā)損失特征，為減少京郊農(nóng)田典型土壤糧食種植體系下氮素?fù)p失，提高氮素利用率，確定最佳施氮量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

在北京市房山區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所面源污染科學(xué)示范區(qū)的露天農(nóng)田布置試驗［28］。供試土壤為壤質(zhì)潮土。供試土壤 0 ～20 cm 土層有機(jī)質(zhì)含量為15.8 g·kg-1、全氮含量為0.9 g·kg-1、全磷含量為0.34 g·kg-1、硝態(tài)氮為9.6 mg·kg-1、銨態(tài)氮為 3.9 mg·kg-1、有效磷為45.6 mg·kg-1、速效鉀為87.7 mg·kg-1、土壤 pH 值為8.3。

1.2 試驗設(shè)置

試驗于原位土柱進(jìn)行，微區(qū)直徑80 cm，微區(qū)面積0.5 m2。設(shè)置8 個處理，分別為N0 不施氮肥處理（0），N1（50 kg·hm-2），N2（100 kg·hm-2），N3（150 kg·hm-2），N4（200 kg·hm-2），N5（250 kg·hm-2），N6（300 kg·hm-2），N7（400 kg·hm-2）。3 次重復(fù)，24 個小區(qū)，隨機(jī)排列。2013年6 月20 日播種，玉米品種為中夏2 號，播種后當(dāng)天表施基肥，追肥于大喇叭口期（7 月28 日）進(jìn)行，氮肥為尿素，基肥和追肥各占50%。磷肥和鉀肥全部基施，施磷量（P2O5）和施鉀量（K2O）分別為100 和120 kg·hm-2。每次施肥后灌水40 mm，共80 mm。試驗于每次施肥后進(jìn)行13 d 氨揮發(fā)監(jiān)測。

1.3 土壤氨揮發(fā)測定方法

運用田間原位-密閉室連續(xù)抽氣法測定氨揮發(fā)［29］，監(jiān)測裝置包括空氣交換室、通氣桿、真空抽氣設(shè)備、氨吸收劑。空氣交換室底端為開放的圓柱體，其材質(zhì)為有機(jī)玻璃，空氣交換式的頂部分別設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口通過螺紋管與高度為2.5 m 的中空塑料通氣桿相連，出氣口與氨吸收裝置相連，氨吸收劑利用真空抽氣設(shè)備提供的負(fù)壓將交換室內(nèi)產(chǎn)生的氨吸收。本研究中采用的氨吸收劑是含有混合指示劑的1%硼酸溶液，交換室內(nèi)空氣交換頻率為10 ～15 次·min-1，抽氣結(jié)束后將吸收液帶回實驗室，通過標(biāo)準(zhǔn)稀硫酸滴定法來計算氨揮發(fā)量。

由于氮肥施入北方小麥-玉米輪作農(nóng)田后，土壤氨揮發(fā)主要發(fā)生在施肥后的兩周內(nèi)［28］。因此本試驗中，施肥后每天9:00～11:00 采集氨揮發(fā)樣品，連續(xù)采集13 d，并以13 d 的氨揮發(fā)累積量作為夏玉米田氮肥氨揮發(fā)總排放量。

氨揮發(fā)通量計算公式：

其中，M為單個采氣裝置平均每次測得的氨量（NH3-N，mg）；A為捕獲裝置的橫截面積（m2）；T為連續(xù)收集氨氣的時間（h）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計、作圖采用Excel 2016 軟件，方差分析采用SPSS 19.0 軟件，所有數(shù)據(jù)結(jié)果均以3次重復(fù)的平均值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨揮發(fā)通量動態(tài)變化

夏玉米季氮肥基施后第1 ～2 d，N0 ～N7處理均出現(xiàn)了氨揮發(fā)通量的峰值，分別為0.43、0.59、0.76、1.24、1.27、1.27、2.35 kg·hm-2·d-1，此后迅速下降。施肥6 d 后，各處理的氨揮發(fā)通量低于1 kg·hm-2·d-1，且無明顯差異，介于0.11 ～0.38 kg·hm-2·d-1之間（圖1）。夏玉米種植季節(jié)為每年的6 ～7 月，由于日平均溫度較高，尿素施入土壤迅速發(fā)生水解，隨著施肥后時間的延長，氮素逐漸轉(zhuǎn)化，氨揮發(fā)通量降低。

圖1 不同氮肥水平下玉米基肥時期氨揮發(fā)日排放損失規(guī)律

大喇叭口期追肥后13 d 內(nèi)最高和最低平均氣溫分別為33 和24℃（圖2）。N0 ～N7 處理土壤氨揮發(fā)通量在追肥后第1 d 即出現(xiàn)了峰值，分別為0.22、0.79、2.10、2.12、2.80、2.95、4.99、5.30 kg·hm-2·d-1，此后氨揮發(fā)通量逐漸降低，施肥7 d 后各處理氨揮發(fā)通量均低于1 kg·hm-2·d-1，13 d 后各施氮水平處理條件下土壤氨揮發(fā)日排放量趨近于0，且各處理差異不顯著（圖2）。玉米季追肥時期相同施氮水平條件下的土壤氨揮發(fā)日排放量的峰值均高于基肥時期的土壤氨揮發(fā)日排放量。

圖2 不同氮肥水平下玉米追肥時期氨揮發(fā)日排放損失規(guī)律

2.2 氨揮發(fā)累積排放量變化

夏玉米農(nóng)田基施氮肥后氨揮發(fā)累積排放量變化見圖3。隨著施肥天數(shù)的增加，夏玉米田的氨揮發(fā)累積排放量隨著施肥天數(shù)的延長而逐漸增加。夏玉米氮肥用量分別為每公頃25、50、75、100、125、150、200 kg 時，基施肥料后第1 d 氨揮發(fā)排放量分 別 為0.59、0.76、1.24、1.27、1.27、1.53、1.85 kg·hm-2，第1 d 損失比例（第1 d 的氨揮發(fā)量/13 d 氨揮發(fā)總量，下同）分別為15.74%、17.47%、23.65%、21.99%、20.03%、21.35%、18.88%。施肥后2 d 內(nèi)的N0 ～N7 氨揮發(fā)累積損失比例分別為30.42%、29.48%、30.14%、35.70%、33.63%、32.07%、37.67%、42.77%。與第1 d 相比，增加了11%～23.89%。第5 d N1 ～N7 氨揮發(fā)累積排放量為2.12、2.57、3.31、3.67、3.78、4.44、6.76 kg·hm-2，氨揮發(fā)累積損失比例為57.25%、59.17%、63.19%、63.73%、59.69%、62.11%、68.83%， 達(dá) 到13 d 氨揮發(fā)總損失量的50%以上。京郊夏玉米季氮肥基施后13 d 內(nèi)，N0 ～N7 土壤氨揮發(fā)累積排放量分別 為N 2.20、3.76、4.35、5.24、5.76、6.34、7.15、9.82 kg·hm-2。

圖3 不同基施氮肥水平下夏玉米季氨揮發(fā)累積排放量

夏玉米大喇叭口期追施氮肥后，連續(xù)進(jìn)行13 d 原位觀測。土壤氨揮發(fā)累積排放量分析結(jié)果顯示，追肥后第1 d 夏玉米田N1 ～N7 處理土壤氨揮發(fā)排放量分別為0.70、2.10、2.12、2.80、2.95、4.90、5.30 kg·hm-2， 相 應(yīng) 的 損 失 比 例 為13.62%、24.77%、21.29%、24.84%、22.85%、21.47%、19.44%（圖4）。隨著施肥后天數(shù)的增加，土壤氨揮發(fā)累積排放量出現(xiàn)增加趨勢。前3 d N4 ～N7 氨揮發(fā)累積排放量分別為5.62、6.70、14.01、14.66 kg·hm-2，氨揮發(fā)累積損失比例為49.84%、51.84%、60.32%和53.73%，達(dá)13 d 氨揮發(fā)排放總量的50%。施肥后第5 d，除N0 處理外，N1 ～N7 氨揮發(fā)累積排放量分別為2.92、5.26、6.49、7.66、9.14、18.28、21.15 kg·hm-2， 氨 揮 發(fā)累積損失比例為50.48%～78.71%，均占13 d 氨揮發(fā)累積總損失量的50%以上?；屎妥贩势陂g，前7 d 內(nèi)N1 ～N7 的氨揮發(fā)累積損失比例分別為69.20% ～77.15%和72.42% ～89.03%。 除N0外，70%～90%左右的氨揮發(fā)損失是發(fā)生在施肥后前7 d，因此在夏玉米種植期間，氮肥施用后的一周內(nèi)，為該體系農(nóng)田土壤發(fā)生氨揮發(fā)損失的主要時期。

圖4 不同追施氮肥水平下夏玉米季氨揮發(fā)累積排放量

夏玉米生長期間氣溫較高，增加了氮素肥料施入土壤后的氨揮發(fā)損失（圖5）。本試驗條件下，N0 ～N7 處理夏玉米季農(nóng)田土壤氨揮發(fā)損失總量分別 為3.01、4.35、5.91、9.46、11.03、12.51、14.87和21.20 kg·hm-2， 其 中N1 ～N7 處 理 分 別 占 氮肥施用的比例為9.59%、8.08%、6.97%、6.14%、5.80%、8.54%和8.09%，氨揮發(fā)總量隨著氮肥施用量的增加而增加，其中N5 處理氨揮發(fā)損失率最低，為5.80%，可能由于N5 處理氨揮發(fā)損失量未與施氮量成比例增加。在基肥試驗期間，N0 氨揮發(fā)損失量為2.20 kg·hm-2，N1 ～N7 處理的氨揮發(fā)總量分別為3.76、4.35、5.24、5.76、6.34、7.15 和9.82 kg·hm-2，分別占施氮量的2.15%、2.03%、1.78%、1.65%、1.65%、1.91%和6.74%，氨揮發(fā)損失量隨著施肥量的增大呈現(xiàn)遞增的態(tài)勢。以氨揮發(fā)損失量為因變量，基施氮肥用量為自變量，經(jīng)過回歸分析得出，基施氮肥期間，玉米氨揮發(fā)損失量與基施氮肥用量存在線性關(guān)系：y=2.481+0.034x（R2=0.987，P＜0.01），式中，y 為基肥期間土壤氨揮發(fā)損失量，x 為基施氮肥用量。結(jié)果表明，夏玉米季氮肥基施入土壤后，土壤氨揮發(fā)損失量隨著氮肥施用量的增加而增加。

追肥試驗期間，N0 氨揮發(fā)損失量為2.55 kg·hm-2，N1 ～N7 處理的氨揮發(fā)總量分別為5.79、8.48、9.97、11.28、12.92、23.23、27.29 kg·hm-2，分別占施氮量的12.95%、11.86%、9.89%、8.73%、8.30%、13.78%和12.37%。氮肥施用量越高，氨揮發(fā)量越大。經(jīng)過回歸分析得出，夏玉米大喇叭口期追肥后土壤氨揮發(fā)損失量與氮肥施用量呈曲線方程關(guān)系：y=3.270+0.068x+0.000 2x2+2.095×10-7x3（R2=0.972，P＜0.01），式中，y 為追肥期間土壤氨揮發(fā)損失量，x為追施氮肥用量。追施氮肥期間，氨揮發(fā)損失量占氮肥施用量的比例情況與氨揮發(fā)損失總量不同，其中N4、N5 處理氨揮發(fā)損失率最低，分別為8.73%和8.30%，N1 最高（12.95%）。夏季高溫天氣的出現(xiàn)，導(dǎo)致玉米季氮肥施入土壤迅速分解，以氨揮發(fā)的形式排放，追肥期間土壤氨揮發(fā)損失高于基肥時期。

2.3 夏玉米產(chǎn)量與氨揮發(fā)量分析

隨著施氮量的增加，夏玉米種植體系的土壤氨揮發(fā)總量呈線性增加趨勢（圖6）。整個生育期N0 ～N7 氨揮發(fā)量分別為4.75、9.55、12.83、15.21、17.04、19.26、30.38、37.12 kg·hm-2。不同氮肥水平條件下（N0 ～N7）夏玉米產(chǎn)量曲線符合方程式：y=-0.000 003x2+0.001 1x+0.404 6（R2=0.790 6）。當(dāng)施肥量為217.52 kg·hm-2時，玉米產(chǎn)量最高，為10 316.20 kg·hm-2。

以氨揮發(fā)總量為因變量，氮肥施用量為自變量，經(jīng)過回歸分析得出，氨揮發(fā)總量與氮肥施用量符合曲線關(guān)系：y=0.000 08x2+0.045 6x+5.989（R2=0.964 4，P＜0.01），式中，y 為夏玉米土壤氨揮發(fā)總量，x 為氮肥施用量。結(jié)果表明，氨揮發(fā)損失量隨著氮肥施用量的增加而增加。在該試驗條件下，氮肥施用量為200 kg·hm-2（N4 處理）時，玉米產(chǎn)量為10 721.87 kg·hm-2，高于其他處理，且氨揮發(fā)損失率最低。氮肥施用可以增加夏玉米的產(chǎn)量，當(dāng)?shù)实氖┯昧砍^作物對氮素營養(yǎng)的閾值時，作物產(chǎn)量不再增加，出現(xiàn)下降的趨勢。綜合玉米的產(chǎn)量和氨揮發(fā)損失情況，夏玉米季當(dāng)?shù)实氖┯昧砍^200 kg·hm-2時，降低了作物的經(jīng)濟(jì)效益，氮素施入土壤后發(fā)生的氨揮發(fā)損失值得關(guān)注。

圖6 玉米產(chǎn)量、氨揮發(fā)總量與施肥量變化趨勢

3 討論

施肥主要影響表層土壤的銨態(tài)氮總濃度，從而影響氨揮發(fā)速率。本試驗共有2 個不同的施肥時期，一個時期是在夏玉米季以基肥的方式施入，其余是在大喇叭口期以追肥的方式施入。對比不同施肥時期土壤表面氨揮發(fā)排放情況，結(jié)果表明：夏玉米基肥和追肥時期，氨揮發(fā)通量均于1 ～2 d 內(nèi)達(dá)到最高值，播種后基肥氨揮發(fā)通量介于0.43 ～2.35 kg·hm-2·d-1。大喇叭口期追肥后氨揮發(fā)通量介于0.22 ～5.30 kg·hm-2·d-1，然后逐漸下降。N0 ～N7 不同氮肥水平處理條件下夏玉米追肥后氨揮發(fā)通量峰值高于基肥時期。夏玉米基肥后氨揮發(fā)損失量為2.20 ～9.82 kg·hm-2，占氮損失比例為1.65%～3.12%。大喇叭口期追肥后氨揮發(fā)損失量介于2.55 ～27.29 kg·hm-2，占氮損失比例為8.30%～12.95%（圖3 ～4）。與玉米季氮肥基施后氨揮發(fā)連續(xù)監(jiān)測結(jié)果比較，各施氮水平處理（N0 ～N7）的土壤氨揮發(fā)累積量在氮肥追施后這一時期均表現(xiàn)出較高的數(shù)據(jù)結(jié)果，即土壤氨揮發(fā)損失總量夏玉米追肥高于基肥，且追肥時期土壤氨揮發(fā)日排放量和累積氨揮發(fā)量均較大。根據(jù)京郊地區(qū)耕作習(xí)慣，夏玉米季追肥時期為每年7 月底至8 月初，為全年日平均氣溫最高的時期，可能是導(dǎo)致夏玉米季追肥時期土壤氨揮發(fā)量大于基肥時期氨揮發(fā)量的主要原因。氣象條件（溫度、風(fēng)速、降水等）是影響田間氨揮發(fā)的主要氣候因素之一［29-30］。桑蒙蒙等［31］研究長江中下游地區(qū)夏玉米季農(nóng)田土壤損失得出，夏玉米季追肥時期土壤氨揮發(fā)損失率為15.1%，基肥時期為5.2%，追肥時期土壤氨揮發(fā)損失是基肥時期的約3 倍，與本研究結(jié)果相似。曹歡歡［32］研究指出，在夏玉米整個生育期中，氨揮發(fā)損失表現(xiàn)為追肥時期＞基肥時期，追肥時期是玉米季氨揮發(fā)損失的主要時期，氨揮發(fā)損失量占該時期施氮量的比例為2.97%～4.41%。胡春勝等［33］總結(jié)華北地區(qū)長期試驗發(fā)現(xiàn)，冬小麥-夏玉米輪作期間不同時期施肥造成的氨揮發(fā)損失存在差異，玉米追肥后，由于氣溫高、土壤溫濕度大，利于氨揮發(fā)，此期氨揮發(fā)損失量最高，達(dá)41.8 kg·hm-2，占施入肥料量的26.6%。本研究中京郊潮土種植夏玉米土壤氨揮發(fā)損失量達(dá)27.29 kg·hm-2，占氮肥使用量的12.37%。不同施肥處理氨揮發(fā)損失量存在較大差異，高施氮量處理，氨揮發(fā)量顯著高于其他處理。70%～90%左右的氨揮發(fā)損失是發(fā)生在施肥后一周內(nèi)。京郊地區(qū)夏玉米種植時間為每年的6月，日平均氣溫均已達(dá)到20℃以上，整個夏玉米生長季為炎熱的夏季，土壤溫度達(dá)20 ～35℃，高溫條件下尿素迅速發(fā)生水解，促進(jìn)土壤氨揮發(fā)排放，因此無論是高氮施肥處理還是低氮施肥處理，京郊夏玉米季農(nóng)田均表現(xiàn)出土壤氨揮發(fā)強(qiáng)度高，且高峰期持續(xù)時間較短的現(xiàn)象。觀測發(fā)現(xiàn)，施肥6 ～7 d 后，不同水平施肥處理的土壤氨揮發(fā)速率已無明顯差異。結(jié)果還表明，高氮施肥處理土壤氨揮發(fā)累積總量大于低氮施肥處理，氮肥施用是農(nóng)田土壤發(fā)生氮素氨揮發(fā)損失主要途徑，且與氮肥施用量成正比。因此，適當(dāng)控制氮肥投入，優(yōu)化氮肥施用方法（合理氮肥用量、肥料深施、施肥后立即灌溉或者施用緩控肥等）可以在氨揮發(fā)損失嚴(yán)重的玉米季降低土壤氨揮發(fā)損失。

影響氨揮發(fā)損失的因素還有土壤性質(zhì)、施肥方式、耕作方式以及種植作物等［34-36］。研究顯示，尿素施入稻田土壤，氨揮發(fā)損失為0.41%～40%［13，37-38］；華北地區(qū)小麥生長季氨揮發(fā)損失量平均值為19.9 kg·hm-2［18］。本試驗結(jié)果通過原位-密閉室連續(xù)抽氣法測定得出，潮土夏玉米季農(nóng)田土壤氨揮發(fā)量為15.21 kg·hm-2，高于潮土種植小麥土壤氨揮發(fā)損失量9.46 kg·hm-2［25］。多數(shù)學(xué)者經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，華北地區(qū)小麥-玉米輪作體系中，玉米季由于高溫、高濕更有利于氨揮發(fā)，占玉米季施氮總量的25.8%，而小麥季氨揮發(fā)損失率約為17.8%［39-43］。董文旭等［23］研究表明小麥-玉米輪作體系中80%的農(nóng)田土壤氨揮發(fā)發(fā)生在夏玉米時期。夏玉米季土壤氨揮發(fā)損失情況受到土壤性質(zhì)影響顯著。長江中下游地區(qū)壤質(zhì)黏土（pH 值6.1）夏玉米季土壤氨揮發(fā)損失率為10.2%［31］；焉莉［44］研究東北黑土（pH值6.63）種植玉米過程中氮素肥料損失特征發(fā)現(xiàn)，以氨揮發(fā)形式損失的氮素養(yǎng)分為5.9%～7.6%，低于本試驗中損失率為9.60%～16.18%的結(jié)果。由于京郊屬于華北地區(qū)，農(nóng)田土壤為潮土，偏堿性（pH 值8.3），pH 值較高，有利于水溶態(tài)NH3形成，促進(jìn)土壤氨揮發(fā)排放［45］。董怡華等［46］研究不同尿素配施處理下草甸棕壤氨揮發(fā)特性時發(fā)現(xiàn)，土壤氨揮發(fā)速率與土壤pH 值呈正相關(guān)。由于華北地區(qū)土壤多屬石灰性土壤，pH 值較高，一般認(rèn)為華北地區(qū)氮肥施用后的氨揮發(fā)損失較高。

不同的氨揮發(fā)測試方法也是造成氨揮發(fā)損失結(jié)果差異的因素之一。蘇芳等［47］在北京地區(qū)肥力較高的石灰性潮土上運用風(fēng)洞法研究小麥-玉米輪作體系過程中氨揮發(fā)損失規(guī)律發(fā)現(xiàn)，夏玉米季土壤氨揮發(fā)損失率高達(dá)44.0%。董文旭等［48］在粉壤土（pH 值8.2）進(jìn)行冬小麥-夏玉米農(nóng)田氮肥氨揮發(fā)損失研究發(fā)現(xiàn)，玉米追肥期氨揮發(fā)損失量占施肥的5.8%～9.6%。謝迎新等［49］在河南地區(qū)砂壤質(zhì)潮土（pH 值8）中采用海綿通氣法進(jìn)行夏玉米季土壤氨揮發(fā)規(guī)律試驗，發(fā)現(xiàn)氨揮發(fā)損失占氮肥使用量的8.0%～11.9%；而張翀等［26］運用風(fēng)洞法和密閉室連續(xù)抽氣法發(fā)現(xiàn)川中丘陵紫色土（pH 值8.3）地區(qū)，夏玉米季土壤氨揮發(fā)損失率分別高達(dá)41.9%和48.4%；周麗平等［50］運用通氣法研究2014 ～2015年間華北地區(qū)中不同氮肥施用對潮土種植夏玉米過程中土壤氨揮發(fā)影響發(fā)現(xiàn)，土壤氨揮發(fā)損失率為3.6%～17.3%，與本研究基于北京典型農(nóng)耕土壤類型壤質(zhì)潮土上進(jìn)行的試驗結(jié)果相近，玉米季農(nóng)田土壤氨揮發(fā)損失率為9.60%～16.18%。李欠欠等［51］運用DTM 法研究長武（土壤類型為黑壚土，pH 值8.3）、梨樹（土壤類型為黑土，pH 值5.5）兩個地區(qū)春玉米土壤氨揮發(fā)規(guī)律發(fā)現(xiàn)，土壤氨揮發(fā)損失占氮肥使用量的比例分別為16.2%和21.9%，說明pH 值較高的土壤類型，較易發(fā)生氨揮發(fā)排放損失，氨揮發(fā)測試結(jié)果的精確性受農(nóng)田土壤氨揮發(fā)的測試方法的限制。根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥佬再|(zhì)和作物類型，適宜的施肥量是減少土壤氮素氨揮發(fā)損失的有效途徑。

4 結(jié)論

（1）通過原位土柱微區(qū)試驗，采用氨揮發(fā)原位測定方法，得出京郊地區(qū)壤質(zhì)潮土種植夏玉米過程中，氮肥施用可顯著增加土壤氨揮發(fā)損失，N0 ～N7 不同氮肥施用水平下，基肥和追肥后均于施肥后1 ～2 d 內(nèi)達(dá)到氨揮發(fā)通量的最大值，分別介于0.43 ～2.35 和0.22 ～5.30 kg·hm-2·d-1之間，此后逐漸下降，各處理趨于平穩(wěn)，無顯著差異，均小于1 kg·hm-2·d-1。

（2）京郊夏玉米種植體系中，玉米季土壤基肥時期各施氮水平處理條件下N0 ～N7 土壤氨揮發(fā)總量為2.20 ～9.82 kg·hm-2，低于追肥時期（2.55 ～27.29 kg·hm-2）；均在施肥后的第1 ～2 d內(nèi)達(dá)到氨揮發(fā)通量的最大值，施肥后一周內(nèi)土壤氨揮發(fā)損失總量占整個施肥時期的70%～90%。

（3）N1 ～N7 處理中7 個不同氮肥施用條件下，整個夏玉米季農(nóng)田土壤氨揮發(fā)總量為4.75 ～37.12 kg·hm-2，損失率為9.60%～16.18%，作物產(chǎn)量為7 815.82 ～10 774.95 kg·hm-2。合理氮肥施用量不僅可以提高作物產(chǎn)量，提高氮肥利用率，減少氮素?fù)]發(fā)損失，降低環(huán)境污染風(fēng)險，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益雙贏。本試驗中氮肥施用量為200 kg·hm-2（N4 處 理 ） 時， 玉 米 產(chǎn) 量 最 高， 為10 721.87 kg·hm-2，氨揮發(fā)損失比例較低，為6.14%，是本試驗條件下較為合理的氮肥用量。