一种旱地农田土壤的Ｎ２Ｏ减排方法技术

本发明专利技术属于农田生态系统温室气体减排技术领域，具体是一种旱地农田土壤的Ｎ２Ｏ减排方法。在氮素肥料中添加硝化抑制剂：双氰胺和／或１，２，４－三唑，硝化抑制剂添加比例：双氰胺为肥料中氮素重量的２－１２‰；１，２，４－三唑为肥料中氮素重量的１－８‰。本发明专利技术通过在尿素等氮素肥料中添加双氰胺和／或１，２，４－三唑等硝化抑制剂，达到抑制土壤硝化作用对氮素的转化、大幅度减少中国旱地农田土壤Ｎ２Ｏ排放量的目的。经过在作物生长期的田间观测，可以使种植玉米、大豆、小麦等作物的中国东北地区棕壤土的Ｎ２Ｏ排放量减少３４－８６％，同时对农作物产量没有明显影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农田生态系统温室气体减排
，具体是一种旱地农田土壤的 N2O减排方法。
技术介绍
全球变暖的主要原因是大气中温室气体浓度上升。N2O是排在第三位的重要温室 气体，其单分子增温潜势是CO2的296倍，对全球变暖的贡献约占全部温室气体的总贡献的 7%，其重要性仅次于0)2和014。它还参与破坏平流层臭氧而增强对地表的紫外辐射。目 前大气中N2O的浓度约为310ppbv，年增长率为0. 25%，这意味着目前N2O浓度的增加将对 全球气候变化产生长远的影响。全球气候变暖已是不争的事实。当前，各国政府和科技人员将努力为应对全球气 候变暖做出贡献。因为过量施肥、肥料利用率低等原因，农田施氮肥土壤通过硝化作用和反 硝化作用产生N2O,从而成为N2O的一个重要排放源，因此迫切需要寻求有效的农田土壤N2O 减排技术。东北地区是我国粮食主产区，主要作物为玉米、大豆、小麦等旱地作物，旱地农田 面积大、作物产量高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旱地农田土壤的N2O减排方法，达到抑制土壤硝化作 用对氮素的转化、使N2O排放量大幅度减少的目的。本专利技术的技术方案一种旱地农田土壤的N2O减排方法，在氮素肥料中添加硝化抑制剂双氰胺和/ 或1，2，4_三唑，硝化抑制剂添加比例双氰胺为肥料中氮素重量的2-12%。(优选范围为 5-9% ) ；1，2，4_三唑为肥料中氮素重量的1-8%。(优选范围为3-6%。)。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，在氮素肥料中添加硝化抑制剂的方式为混 拌或氮肥生产流程中在线添加形成共结晶。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，氮素肥料是尿素、碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵 或磷酸二氢铵等，当季施肥量为60-500KgN/ha。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，农田土壤N2O的排放量由静态箱_气相色谱 仪法测定。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，静态箱设有底座和箱体，体积为 0. 02-2. OOm3;底座的下部插入土壤中，箱体下部罩于底座上的凹槽内，槽内注水，以阻止箱 内外的气体交换；箱体顶部设有采气口 ；箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后1小时 内，每间隔5-20分钟采集一次；气体样品中的N2O浓度由带有电子捕获检测器的气相色谱 仪测定。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，每一次气体样品的采集时间为上午8-12点 之间，施肥后15天内需要每天采集气体样品，降水后5天内需要每天采集气体样品，其它时期每3-5天采集一次气体样品。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，为检验农田土壤N2O减排效果，需开展对比 试验研究，即添加硝化抑制剂处理与施用普通氮肥对照各设置三个以上随机分布的田间试 验小区，每个试验小区面积20M2以上，在每个小区中设置一个以上静态箱。所述的旱地农田土壤的N2O减排方法，旱地农田土壤为东北地区棕壤土等，种植作 物为玉米、大豆或小麦等。本专利技术中，1，2，4-三唑的全称是1H-1，2，4_三氮唑。本专利技术中，双氰胺和1，2，4_三唑作为硝化抑制剂，作用于自养硝化细菌的铵单氧 化酶，其原理包括(1)抑制剂作为替代性底物；(2)直接影响硝化细菌的呼吸作用；(3)使 酶的金属活性中心受到螯合。本专利技术的有益效果是1.本专利技术提出了一种可以显著减少东北旱地农田土壤N2O排放的新技术，从而降 低东北农田土壤的N2O排放源强。2.本专利技术使氮素肥料向N2O转化的硝化作用受到部分抑制，从而也可提高氮素利 用率，增加作物产量。3.本专利技术通过在尿素等氮素肥料中添加双氰胺和/或1，2，4_三唑等硝化抑制剂， 使种植玉米、大豆、小麦等作物的中国东北地区棕壤土的N2O排放量减少34-86%，同时对农 作物产量没有明显影响。附图说明图1为本专利技术静态箱的示意图。图中，1采气口；2箱体；3把手；4凹槽；5底座；6 土壤；7作物。 具体实施例方式本专利技术在尿素等氮素肥料中添加硝化抑制剂，如双氰胺和/或1，2，4-三唑等。硝 化抑制剂的添加比例双氰胺为肥料中氮元素重量的2-12%。；1，2，4_三唑为肥料中氮元素 重量的1-8%。。添加方式为施肥前混拌或在氮肥生产流程中在线添加，与氮素肥料形成共结 晶。添加方式为混拌或在氮肥生产流程中在线添加，与氮素肥料形成共结晶。上述氮素肥 料可以是尿素、碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵、磷酸二氢铵等，在玉米、大豆、小麦等作物的施肥 量在60-500KgN/ha。施肥管理分为基施和追施。施肥后，需要由静态箱-气相色谱仪法来监测农田土壤N2O的排放量。如图1所 示，静态箱由底座5和箱体2组成，体积为0. 02-2. 00m3。底座5下部插在长有作物7的土 壤6中，箱体2下部罩于底座5上的凹槽4内，槽内注水，以阻止箱内外的气体交换。箱体 2顶部设有采气口 1，箱体2两侧设有把手3。箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后1 小时内，每间隔5-20分钟采集一次。气体样品中的N2O浓度由带有电子捕获检测器(ECD) 的气相色谱仪测定。气体通量(排放速率)由静态箱封闭后不同时间气体浓度增加速率来 计算。一般地，每次气体样品的采集时间为上午8-12点之间。施肥后15天内需要每天采 集气体样品，降水后5天内需要每天采集气体样品。其它时期可以每3-5天采集一次气体 样品。同时，为检验该技术的农田土壤N2O减排效果，需要开展对比试验研究，即添加硝化4抑制剂处理与施用普通氮肥处理各设置三个以上的随机分布的田间试验小区，每个试验小 区面积20m2以上，在每个小区中设置一个以上静态箱。实施例1 本次试验在辽宁省沈阳市苏家屯区十里河镇进行，土壤为棕壤土，种植作物为玉 米。在尿素肥料中添加硝化抑制剂双氰胺(占尿素中氮元素重量的10%。)，在施肥前混 拌于尿素中。施肥量为基肥120KgN/ha(千克氮/公顷)，追肥30KgN/ha。静态箱尺寸为 600 X 300 X 200mm。添加硝化抑制剂处理与施用普通氮肥处理各设置4个随机分布的田间 试验小区，每个小区30m2，放置1个静态箱，用来监测农田土壤N2O的排放量。箱内气体样品 的采集时间为静态箱封闭后1小时内，每间隔15-20分钟采集一次。气体样品中的N2O浓度 由带有电子捕获检测器(ECD)的气相色谱仪测定。气体通量(排放速率)由静态箱封闭后 不同时间气体浓度增加速率来计算。经过生长季N2O通量的连续观测，2006、2007、2008和 2009年分别观测到添加抑制剂可以减少N2O排放45-67%。观察到处理比对照的作物产量 有所增加，但差别不显著。实施例2 本次试验在辽宁省沈阳市苏家屯区十里河镇进行，土壤为棕壤土，种植作物为玉 米。在尿素肥料中添加硝化抑制剂双氰胺(占尿素中氮元素重量的7%。)和1，2，4_三唑 (占尿素中氮元素重量的3%。)。在施肥前混拌于尿素中。施肥量为基肥120KgN/ha，追肥 30KgN/ha。静态箱尺寸为600 X 300 X 200mm。添加硝化抑制剂处理与施用普通氮肥处理各 设置4个随机分布的田间试验小区，每个小区30m2，放置1个静态箱，用来监测农田土壤N2O 的排放量。箱内气体样品的采集时间为静态箱封闭后1小时内，每间隔20分钟采集一次。 气体样品中的N2O浓度由带有电子捕获检测器(ECD)的气相色谱仪测定。气体通量(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旱地农田土壤的Ｎ↓［２］Ｏ减排方法，其特征在于：在氮素肥料中添加硝化抑制剂：双氰胺和／或１，２，４－三唑，硝化抑制剂添加比例：双氰胺为肥料中氮素重量的２－１２‰；１，２，４－三唑为肥料中氮素重量的１－８‰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧，倪志龙，董丹，夏忠伟，杨伟超，郭彦玲，章燕，陈冠雄，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]