[發(fā)明專利]一種應(yīng)用生物炭與硝化抑制劑減緩農(nóng)業(yè)面源污染的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610032336.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105612846A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊正琴;董玉兵;李博;吳震
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01B79/00
• 分類號: A01B79/00;C09K17/40;C09K17/02;C09K17/14;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;李曉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)面源污染研究領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用生物炭與硝化抑制劑減 緩農(nóng)業(yè)面源污染的方法。

背景技術(shù)

我國集約化農(nóng)業(yè)包括糧食作物和園藝經(jīng)濟(jì)作物等，復(fù)種指數(shù)高、氮肥通常 過量投入，帶來嚴(yán)重的面源污染以及土壤質(zhì)量退化等重大問題，制約著農(nóng)業(yè)可 持續(xù)發(fā)展。大量活性氮排放進(jìn)入大氣，引起大氣沉降不斷增加。大氣沉降是一 個全球性問題，對生態(tài)系統(tǒng)功能的威脅逐漸增加。長江三角洲是中國工業(yè)和農(nóng) 業(yè)都很發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，活性氮排放量很大，導(dǎo)致氮沉降量也很大。大氣沉降 中的氮磷等營養(yǎng)元素對陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)的影響越來越明顯，直接影響水體 質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡，加劇面源污染。因此需要提供一種減緩農(nóng)業(yè)面 源污染的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供生物炭或/和硝化抑制劑在減緩農(nóng)業(yè)面源污染中的應(yīng) 用。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種減緩農(nóng)業(yè)面源污染的方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

生物炭或/和硝化抑制劑在減緩農(nóng)業(yè)面源污染中的應(yīng)用。

上述的應(yīng)用，其在于向農(nóng)業(yè)土壤中施加生物炭或/和硝化抑制劑以緩解農(nóng)業(yè) 面源污染。

所述的農(nóng)業(yè)面源污染為由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥的氮素氣態(tài)損失及隨后的大氣沉 降所造成的面源污染。

所述的硝化抑制劑為氯甲基吡啶或雙氰胺。

所述的氮素氣態(tài)損失為氮素以N₂O和NOx等氣態(tài)氮形式的排放。

一種減緩農(nóng)業(yè)面源污染的方法，該方法為向農(nóng)業(yè)土壤中施加生物炭或/和硝 化抑制劑以阻控氮肥的氮素氣態(tài)損失及隨后的大氣沉降所造成的農(nóng)業(yè)面源污 染。

所述的農(nóng)業(yè)土壤為稻麥田或菜地。

生物炭和硝化抑制劑組合使用以阻控氮肥的氮素氣態(tài)損失及隨后的大氣沉 降所造成的農(nóng)業(yè)面源污染。

所述生物炭或硝化抑制劑的施加量為：所述生物炭或硝化抑制劑的施加量 分別為：所述生物炭的施加量為氮肥質(zhì)量的0.5～200倍，所述硝化抑制劑的添 加量為硝化抑制劑和氮肥總質(zhì)量的0.2％～5％。所述生物炭的施加量優(yōu)選為氮肥 質(zhì)量的5～200倍，所述硝化抑制劑的添加量優(yōu)選為硝化抑制劑和氮肥總質(zhì)量的 0.2％～0.5％。

硝化抑制劑和生物炭同時施用時，生物炭的施用量優(yōu)選為15～25t.ha^-1，硝 化抑制劑的添加量優(yōu)選為硝化抑制劑和氮肥總質(zhì)量的0.2％～0.3％。一般情況 下，常規(guī)的氮肥施肥量為160kgNha^-1crop^-1。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)表明，生物炭施用到土壤中可以改善土壤肥力、提高作 物產(chǎn)量、降低氧化亞氮(N₂O)排放，同時還能增加土壤中的碳固定。硝化抑制 劑通過抑制土壤中的硝化作用提高氮肥利用率、減少N₂O和NOx排放的同 時，也能保證作物的產(chǎn)量。因此，向農(nóng)田中施入生物炭和添加硝化抑制劑是減 緩面源污染的有效措施。

本發(fā)明方法選擇我國典型農(nóng)區(qū)長江中下游開展系統(tǒng)研究，針對該流域典型 生態(tài)系統(tǒng)中化肥氮的各損失途徑進(jìn)行綜合定量，尤其是氧化亞氮與NOx排放 以及隨后的大氣沉降，明確化肥通過何種不同途徑進(jìn)入面源污染的實(shí)際貢獻(xiàn)份 額。針對稻作體系和菜地體系提出利用硝化抑制劑和生物炭等高效阻控化肥氮 氣態(tài)損失、綜合治理面源污染的技術(shù)方案。目前，國內(nèi)外沒有方案或報道利用 生物炭或硝化抑制劑阻控氮肥氣態(tài)損失，從而減緩大氣沉降，最終實(shí)現(xiàn)減緩農(nóng) 業(yè)面源污染。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明一種綜合應(yīng)用生物炭與硝化抑制劑減緩面源污染的方法，屬于農(nóng)業(yè) 面源污染研究領(lǐng)域，專用于減緩稻田和菜地生態(tài)系統(tǒng)氮素氣態(tài)損失及隨后的大 氣沉降導(dǎo)致的面源污染。可用于廣泛的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，操作方便，材料易得， 可廣泛應(yīng)用于稻田和菜地農(nóng)業(yè)面源污染和防控研究。本實(shí)例研究表明，生物炭 與硝化抑制劑減緩面源污染隨生態(tài)系統(tǒng)、時間、空間的變異性都十分明顯，包 含著氮素循環(huán)各過程的豐富內(nèi)涵，值得深入研究。

附圖說明

圖1.為各處理氮肥偏生產(chǎn)力、吸氮量和氮肥利用率