[發(fā)明專利]一種控制農(nóng)田氮素淋失的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610965805.9
• 申請(qǐng)日: 2016-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN106613123A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫新磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫新磊
• 主分類號(hào): A01G1/00
• 分類號(hào): A01G1/00;A01G7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制農(nóng)田氮素淋失的方法，屬農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，由于人口壓力增加，使人類對(duì)農(nóng)產(chǎn)品需求越來

越大，從而加大了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入，特別是化肥的使用。化肥對(duì)農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)眾所周知，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要特征是使用化肥。氮肥是全世界施用量最大的一類肥料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1949年到1998年的50年中，我國(guó)糧食年總產(chǎn)量與化肥氮年施用量呈顯著相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)證明，在肥料、種子和水等糧食增產(chǎn)三大可控制要素中，化肥的貢獻(xiàn)率達(dá)到32％。70年代以來，我國(guó)氮肥施用量增長(zhǎng)很快，近幾年的氮肥施用量已達(dá)2489萬噸純氮，居世界之首，占世界氮肥年施用量1/4以上，每季作物平均約為120kgN/hm2，這對(duì)促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展發(fā)揮了重要了作用。

自1980年以來，我國(guó)化肥氮的用量增加迅速，至1998年，全國(guó)化肥氮的用量已達(dá)2233.5萬噸。但是，氮素的利用率底(有些城郊蔬菜基地與高產(chǎn)地區(qū)的氮肥利用率降至10％-20％)平均35％左右(發(fā)達(dá)國(guó)家為50％-60％)，而損失則高達(dá)45％以上，這意味著每年約有100萬噸左右的氮通過不同的途徑流失。

我國(guó)全年流失土壤達(dá)50億噸，帶走的氮相當(dāng)于全國(guó)一年的化肥使用量，化肥氮肥施入土壤后，被作物吸收利用的只占其施入量的30％-40％，剩余氮肥經(jīng)各種途徑損失于環(huán)境中，并對(duì)地表水(河流、湖泊、海洋等)和地下水(淺層地下水如水井和深層地下水)的環(huán)境造成污染。

化肥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的污染主、對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在：(1)引起土壤酸化和板結(jié)，破壞土壤結(jié)構(gòu)，抑制土壤微生物活性，造成土壤硝酸鹽污染和土壤次生鹽漬化(2)施用氮肥對(duì)水環(huán)境的污染：導(dǎo)致水體鹽富營(yíng)養(yǎng)化，氮素淋溶污染地下水(3)施用氮肥對(duì)大氣環(huán)境的影響：氮揮發(fā)污染大氣，NOx的排放形成酸雨，破壞臭氧層，導(dǎo)致溫室效應(yīng)(4)過量施用氮肥對(duì)作物產(chǎn)品的污染和食物鏈的影響：污染作物產(chǎn)品，影響作物品質(zhì)，引發(fā)“環(huán)境激素”問題。

因此，怎樣在保證農(nóng)業(yè)正常使用過程，又避免氮素對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響是一個(gè)迫切需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種控制農(nóng)田氮素淋失的方法，利用植物根系不同層次分布，選用深根系、氮生物累積能力強(qiáng)的植物作為氮泵植物，對(duì)深層土壤過量的氮素進(jìn)行吸收，同時(shí)，利用束根裝置對(duì)氮泵植物的更細(xì)進(jìn)行束縛，避免在淺層土壤與待種植物搶奪氮素，從而既保證農(nóng)業(yè)正常使用過程，又避免氮素對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響，本方法改善了土壤環(huán)境，減少了對(duì)環(huán)境的污染，有利于農(nóng)田的生態(tài)保護(hù)和發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，方法易操作、效益高、具有廣闊的應(yīng)用前景。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種控制農(nóng)田氮素淋失的方法，按照下面步驟進(jìn)行：

第一步：對(duì)待種植物進(jìn)行分析，確定根系分布深度和寬度；

第二步：對(duì)土壤進(jìn)行分析，確定含氮量；

第三步：確定氮泵植物，根據(jù)植物的根系特點(diǎn)，結(jié)合對(duì)氮生物累積能力，確定合適

的氮泵植物；

第四步：氮泵植物的種植，將氮泵植物的根束縛在束根裝置中，其中，束根裝置的

束縛深度與待種植物的根系主要分布深度相同，即耕作層0-30cm的深度；第五步：通過對(duì)比種植，確定種植效果。

作為優(yōu)選，在第三步中植物的根系特點(diǎn)通過測(cè)定植物根系長(zhǎng)度和根長(zhǎng)密度及確定

直根系或須根系的根構(gòu)型獲得。

作為優(yōu)選，第三步中植物對(duì)氮生物累積能力可以通過凱氏定氮法測(cè)定植物體內(nèi)全

氮含量和通過稱重測(cè)定植物生物量，全氮含量乘以單位面積的植物生物量即得到植物對(duì)氮

素的生物累積能力：

設(shè)植物全氮含量為N，單位g/kg，植物生物量為B，單位kg/hm2，氮生物累積能力為

C＝N*B，單位為g N/hm2。

作為優(yōu)選，第四步中的束根裝置包括半透壁、封閉墻、植物根系通道、手拉環(huán)、上部

開口組成的正立方體裝置；立方體高為30cm，裝置內(nèi)栽種氮泵植物后用土壤填滿。半透壁

兩側(cè)與農(nóng)作物相鄰，封閉墻兩側(cè)兩兩相接。半透壁孔徑為1mm，土壤中的水分和養(yǎng)分可以自由出入，植物根系不能自由穿透。植物根系通道引導(dǎo)氮泵植物根系向下生長(zhǎng)，通道孔直徑

0.5cm，間距1cm。

作為優(yōu)選，采用定期翻耕措施避免根系向土壤表層生長(zhǎng)。

作為優(yōu)選，通過監(jiān)測(cè)土壤或地下水中不同深度的氮磷濃度數(shù)據(jù)、作物生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)

對(duì)方法進(jìn)行修正。

本發(fā)明的有益效果為：