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为探究氮源与分次施氮对不同水分条件下气体排放、环境成本及玉米生产力的影响，研究人员开展两年田间试验。发现尿素 - Limus 分次施用可减氨挥发，各处理对 N?O 排放和产量无影响，环境成本与挥发损失趋势一致，为优化氮肥管理提供依据。
在全球农业生产的大舞台上，玉米作为重要的粮食作物，其产量与品质始终牵动着无数人的心。然而，当下玉米生产面临着一个棘手的难题：氮肥的使用虽能助力产量提升，但其带来的环境问题却愈发严峻。大量氮肥投入后，作物对氮的回收率不足 50%，氨（NH?）挥发、氧化亚氮（N?O）排放等氮素损失过程不仅造成资源浪费，还加剧了土壤酸化、温室效应和水体富营养化等环境负担。与此同时，不同区域水分条件差异显著，雨养与灌溉环境下氮肥管理策略的效果尚不明确，如何在保证玉米产量的同时，最大限度减少氮肥施用的环境代价，成为农业领域亟待攻克的关键课题。
为破解这一困局，阿根廷国立马德普拉塔大学（Universidad Nacional de Mar del Plata）的研究人员展开了一项颇具意义的研究。该研究成果发表在《Agriculture, Ecosystems》上，旨在系统评估氮源类型、分次施氮策略及水分管理模式对气体排放、环境成本和玉米生产力的综合影响，探寻能平衡产量与环境效益的最优氮肥管理方案。
研究人员在阿根廷 Balcarce 地区开展了为期两个生长季（2022-2023 与 2023-2024）的田间试验，采用随机完全区组设计，设置 3 次重复。试验包含雨养和灌溉两种水分管理模式，共 9 个处理，其中对照处理为不施氮肥，其余 8 个处理为 4 种氮源（尿素、 urease 活性抑制剂包衣尿素 Urea-Limus、硝化抑制剂包衣尿素 Urea-DMPP、硝酸钙铵 CAN）与 2 种施肥策略（第 4 叶期 V?一次性施肥、V?期施 60%+ 吐丝期施 40% 的分次施肥）的组合。研究中主要采用静态箱法测定施肥后的氨挥发损失和 N?O 排放量，并记录玉米籽粒产量，同时基于气体排放计算环境成本（涵盖 N?O 导致的气候变暖、NH?挥发引发的富营养化等环境损害经济成本）。
不同处理对氨挥发损失的影响
研究发现，在两个生长季及两种水分条件下，Urea-Limus 分次施用处理的氨挥发损失相较于单纯尿素一次性施肥和分次施肥处理均显著降低，降幅分别达 80% 和 70%。这表明 urease 活性抑制剂与分次施氮的协同作用能有效延缓尿素水解，减少氨的释放，从而降低挥发损失。
氧化亚氮排放特征
各处理的 N?O 排放量占施氮量的比例较低，介于 0.01% 至 0.14% 之间，且不同氮源、施肥策略及水分条件均未对 N?O 排放产生显著影响。这可能与试验中土壤环境条件及抑制剂对硝化 - 反硝化过程的调控作用未达到显著阈值有关。
玉米籽粒产量表现
玉米籽粒产量在 8.3 至 19.0 Mg ha?1 之间波动，但所有处理均未对产量产生显著影响。这说明在本研究的环境条件下，无论是单一改变氮源类型还是采用分次施氮策略，均未对玉米的最终产量形成明显制约，保证了产量的稳定性。
环境成本分析
环境成本范围为 1.1 至 108.6 U$S ha?1，其变化趋势与氨挥发损失一致。Urea-Limus 分次施用处理因氨挥发损失大幅降低，环境成本也显著低于其他含尿素的处理，而硝酸钙铵（CAN）处理的环境成本则处于中间水平。这清晰地表明，减少氨挥发是降低氮肥施用环境成本的关键途径。
综合研究结果来看，氮源选择与分次施氮策略在减少气体排放和环境成本方面展现出显著潜力，尤其是 Urea-Limus 与分次施氮的组合，能在不影响玉米产量的前提下，大幅降低氨挥发损失及相应的环境成本。这一发现为玉米生产中的氮肥管理提供了重要的实践指导：在实际农业生产中，可根据当地水分条件，优先选用添加 urease 活性抑制剂的尿素并配合分次施氮，以实现经济效益与环境效益的双赢。同时，研究也指出，硝化抑制剂（如 Urea-DMPP）在本试验条件下未表现出对 N?O 排放和产量的显著影响，其应用效果可能需结合更多环境因素进一步探究。该研究通过田间实证，为 “4R” 养分管理策略（正确的肥料类型、用量、时间和位置）的落地提供了科学依据，对全球范围内优化农业氮肥投入、缓解农业面源污染具有重要的参考价值。
