近期，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员吴跃进课题组杨阳等在水稻田氨挥发水肥耦合响应机制研究方面取得进展。该工作为新型环境友好高效化肥的研发应用提供理论依据。相关成果在国际期刊Journal of Cleaner Production 发表。
水稻田氨挥发是影响水稻化肥高效利用的重要因素。然而灌溉和缓释肥对水稻田氨挥发的协同影响还缺乏研究，有关田间因素对氨挥发的贡献和水稻冠层在农田氨挥发中的作用还缺乏共识。课题组通过设置不同灌溉和施肥处理，基于前期探索的氨传感器法，对水稻田氨挥发和水稻冠层氨通量进行快速、高灵敏检测，探究减少水稻田氨挥发的最佳水肥处理组合；同时基于多项田间因素数据系统揭示水稻田氨挥发的变化机制。
研究结果表明，施氮肥显著提高水稻田氨挥发。施用缓释尿素配合深水灌溉是减少水稻田氨挥发的最佳水肥处理组合。水稻田氨挥发与地表水pH、铵态氮浓度和伽马值关系密切。深水灌溉和缓释尿素可减少水稻田氨挥发的重要原因是其明显降低上述田面水参数。根据水稻冠层在农田氨挥发中的作用，可以将水稻生育期大致划分成4个阶段。从整个生育期考虑，水稻冠层在农田氨挥发中起到了氨汇的作用。水稻冠层氨通量数值较小，对田间氨挥发总量影响较弱，但是其与水稻籽粒产量具有良好负响应关系，可作为评价水稻生产潜力的备选参数。综合分析认为，施用缓释尿素配合深水灌溉可减少水稻田氨挥发，提高水稻籽粒产量、水分生产力和氮肥利用率，因此在水稻高效生产中具有应用前景。该研究成果可为环境友好新型化肥的推广和水稻水肥管理提供科学借鉴。
该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院科技服务网络计划、安徽省科技重大专项等的资助。