[发明专利]一种应用生物炭与硝化抑制剂减缓农业面源污染的方法

说明书

技术领域

本发明属于农业面源污染研究领域，涉及一种应用生物炭与硝化抑制剂减 缓农业面源污染的方法。

背景技术

我国集约化农业包括粮食作物和园艺经济作物等，复种指数高、氮肥通常 过量投入，带来严重的面源污染以及土壤质量退化等重大问题，制约着农业可 持续发展。大量活性氮排放进入大气，引起大气沉降不断增加。大气沉降是一 个全球性问题，对生态系统功能的威胁逐渐增加。长江三角洲是中国工业和农 业都很发达的地区之一，活性氮排放量很大，导致氮沉降量也很大。大气沉降 中的氮磷等营养元素对陆地和水域生态系统的影响越来越明显，直接影响水体 质量和农业生态系统养分平衡，加剧面源污染。因此需要提供一种减缓农业面 源污染的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供生物炭或/和硝化抑制剂在减缓农业面源污染中的应 用。

本发明的另一目的在于提供一种减缓农业面源污染的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

生物炭或/和硝化抑制剂在减缓农业面源污染中的应用。

上述的应用，其在于向农业土壤中施加生物炭或/和硝化抑制剂以缓解农业 面源污染。

所述的农业面源污染为由农业生产中氮肥的氮素气态损失及随后的大气沉 降所造成的面源污染。

所述的硝化抑制剂为氯甲基吡啶或双氰胺。

所述的氮素气态损失为氮素以N₂O和NOx等气态氮形式的排放。

一种减缓农业面源污染的方法，该方法为向农业土壤中施加生物炭或/和硝 化抑制剂以阻控氮肥的氮素气态损失及随后的大气沉降所造成的农业面源污 染。

所述的农业土壤为稻麦田或菜地。

生物炭和硝化抑制剂组合使用以阻控氮肥的氮素气态损失及随后的大气沉 降所造成的农业面源污染。

所述生物炭或硝化抑制剂的施加量为：所述生物炭或硝化抑制剂的施加量 分别为：所述生物炭的施加量为氮肥质量的0.5～200倍，所述硝化抑制剂的添 加量为硝化抑制剂和氮肥总质量的0.2％～5％。所述生物炭的施加量优选为氮肥 质量的5～200倍，所述硝化抑制剂的添加量优选为硝化抑制剂和氮肥总质量的 0.2％～0.5％。

硝化抑制剂和生物炭同时施用时，生物炭的施用量优选为15～25t.ha^-1，硝 化抑制剂的添加量优选为硝化抑制剂和氮肥总质量的0.2％～0.3％。一般情况 下，常规的氮肥施肥量为160kgNha^-1crop^-1。

根据本发明的实验表明，生物炭施用到土壤中可以改善土壤肥力、提高作 物产量、降低氧化亚氮(N₂O)排放，同时还能增加土壤中的碳固定。硝化抑制 剂通过抑制土壤中的硝化作用提高氮肥利用率、减少N₂O和NOx排放的同 时，也能保证作物的产量。因此，向农田中施入生物炭和添加硝化抑制剂是减 缓面源污染的有效措施。

本发明方法选择我国典型农区长江中下游开展系统研究，针对该流域典型 生态系统中化肥氮的各损失途径进行综合定量，尤其是氧化亚氮与NOx排放 以及随后的大气沉降，明确化肥通过何种不同途径进入面源污染的实际贡献份 额。针对稻作体系和菜地体系提出利用硝化抑制剂和生物炭等高效阻控化肥氮 气态损失、综合治理面源污染的技术方案。目前，国内外没有方案或报道利用 生物炭或硝化抑制剂阻控氮肥气态损失，从而减缓大气沉降，最终实现减缓农 业面源污染。

本发明的有益效果：

本发明一种综合应用生物炭与硝化抑制剂减缓面源污染的方法，属于农业 面源污染研究领域，专用于减缓稻田和菜地生态系统氮素气态损失及随后的大 气沉降导致的面源污染。可用于广泛的农业生态系统，操作方便，材料易得， 可广泛应用于稻田和菜地农业面源污染和防控研究。本实例研究表明，生物炭 与硝化抑制剂减缓面源污染随生态系统、时间、空间的变异性都十分明显，包 含着氮素循环各过程的丰富内涵，值得深入研究。

附图说明

图1.为各处理氮肥偏生产力、吸氮量和氮肥利用率