张怡彬，李俊改，王 震，戴孚岳，翟丽梅，杨 波，王洪媛*，刘宏斌

    (1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部面源污染控制重点实验室，北京 100081；2 中国农业大学烟台研究院，山东烟台 261400)

    大气中的氨 (NH3) 是形成 PM2.5的重要前体物，PM2.5是造成雾霾的主要组成成分[1-3]。近年来，由氨挥发引起的雾霾污染已引起了越来越广泛的关注。有研究表明，2010年有177万人因PM2.5暴露而过早死亡，空气污染已严重影响人类健康[4]。An等[5]的模拟研究结果表明，2015年的一次严重雾霾事件期间，约30%的PM2.5质量可归因于农业氨。

    我国氮肥施用量大，其中有10%～30%会通过氨挥发形式损失[6]。有研究表明，全国主要粮食作物氨挥发损失量和损失率分别为N 20.7 kg/hm2和11.2%[7]。华北平原是我国小麦、玉米等旱地作物的主产区，该地区氮肥投入量大，施用化肥产生的氨挥发量占全国的43%[8]。

    已有研究表明，有机肥替代化肥可以提高作物产量，降低农田氨挥发。与单施化肥相比，在包菜季和小青菜季，25%有机替代可以降低23.4%和41.6%的氨挥发量[9]；李燕青等[10]在冬小麦和夏玉米上的研究表明，与单施化肥相比，50%的猪粪、牛粪替代化肥可以降低玉米季氨挥发量的52.9%和52.0%；郑凤霞等[11]4年的冬小麦大田试验表明，与单施化肥相比，半量有机替代可以降低氨挥发量30.7%；Zhang等[2]的meta分析结果表明，完全有机替代可降低62%～77%的氨，部分有机替代也可降低氨挥发损失，但是还取决于具体条件。试验时间、地点以及气候环境等条件都会对氨挥发产生影响。周静等[12]的田间试验结果表明，春秋二季基肥氨挥发总量和通量均与气温、气压、蒸发量和土温等环境气象因子有较好的相关性 (P< 0.05)。也有研究表明，在pH大致不变的情况下，在5℃～35℃的范围内，温度每上升10℃，氨损失量的比例约增加1倍[13]。但是年际间气候变化对特定区域有机替代的氨挥发减排效果的影响仍缺乏研究。

    本研究基于华北平原春玉米长期定位试验，以全量化肥、半量有机替代和全量有机替代等3种有机肥替代比例，系统研究年际间有机替代对作物产量和氨挥发损失量的影响，以期为华北地区科学减少氨挥发损失提供理论依据。

    1 材料与方法

    1.1 试验区概况

    试验地点位于北京市昌平区“北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站”(40.22°N、116.23°E) ......