我国农田土壤氮素的投入和去向

对于土壤中其他的氮素来源，如有机肥的施用、生物固定以及大气沉降（统称为其他氮肥），1980—2003年，当年利用率在 14.2%—22.3% 波动。2003 年后，其他氮肥利用率呈现出了增加的趋势，并于 2010 年达到了最大值 21.6%。如果考虑残留效应，其他氮肥累积利用率的变化范围为 23.1%—34.2%，近 10 年来的平均值为 29.0%，同样明显高于当季利用率（图 4）。

我国农田土壤氮素的活性氮损失造成的环境影响

不合理的田间氮肥管理措施导致大量的活性氮（挥发、径流和淋溶）进入大气或者水体，对生态系统造成一系列负面影响^[3]。具体可以归纳为 5 个方面：① 污染地下水和地表水水体。土壤中硝酸根的淋失可以导致地下水硝酸盐的污染；对于地表水，土壤氮素的径流损失所引起的水体氮浓度过高会导致水体富营养化，引发藻类的暴发，严重时会导致水体死亡区的形成。② 加剧空气污染。土壤氮素挥发的 NH₃是雾霾形成的重要前体物，大量的 NH₃排放到大气中可加剧空气污染。③ 造成温室效应。氮肥的过量施用显著促进了温室气体 N₂O 的排放。平均而言，氮肥用量的 1% 会以 N₂O 的形式损失到空气中。同等单位重量下，N₂O 对热量的捕获能力是 CO₂的 298 倍。④ 土壤氮素的损失会导致生态系统的生物多样性降低。长期施用氮肥会导致土壤真菌的多样性和数量的降低。⑤ 影响土壤质量。主要表现为导致土壤酸化。

对于土壤活性氮排放所造成的总环境损失，国际上往往采样成本收益法进行评价。例如，欧洲氮评估的结果显示，欧盟每年因氮肥施用引起的活性氮排放造成的总环境损失高达 200—1 500 亿欧元，而氮肥施用引起的产量经济收益约为 200—800 亿欧元。参考欧洲氮评估的方法，笔者团队对我国氮肥施用所造成的环境损失和经济效益进行了初步的评价，发现我国氮肥所带来的农业经济收益跟其导致的总环境损失几乎相等。因此，推广合理的氮肥管理措施以减少活性氮造成的环境损失迫在眉睫。

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