污水不同模式处理还田对土壤理化性质及温室气体排放的影响

[目的]探明污水不同模式处理还田后土壤相关理化性质与土壤温室气体排放特征,为减少养殖场温室气体排放、养殖污水生态还田利用提供科学依据。[方法]采用4种室内土柱淋溶模拟污水还田试验（污水不处理直接还田、污水完全厌氧消化后还田、污水不完全厌氧消化还田、污水完全厌氧消化后存储60 d还田）,分析还田60 d后对土壤理化性质和土壤温室气体排放的影响,筛选最优污水处理还田模式。[结果]污水直接还田、污水完全厌氧消化还田和污水完全厌氧消化后存储60 d还田处理60 d后土壤pH明显上升,较对照分别上升0.82、0.25和0.05;污水直接还田、污水完全厌氧消化还田、污水不完全厌氧消化还田和污水完全厌氧消化后存储60 d还田处理60 d后土壤有机质较对照分别显著提高95.14 g/kg、96.79 g/kg、46.74 g/kg和40.83 g/kg。污水不同模式处理还田60 d后土壤全氮（TN）、铵态氮（NO₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量较对照均显著提升;土壤温室气体累积排放当量显著高于对照。污水直接还田、污水完全厌氧消化还田、不完全厌氧消化还田和污水完全厌氧消化后存储60 d还田处理60 d后土壤温室气体（CH₄、CO₂和N₂O）总排放当量分别为2 372.57 mg CO₂e、1 827.42 mg CO₂e、2 583.24 mg CO₂e和520.40 mg CO₂e。[结论]在确保环境不受污染且对土壤能够输入足够养分的情况下,养殖污水完全厌氧消化后还田的处理模式最优,既能提高土壤pH,土壤排放温室气体当量较少,又能培肥土壤。     

花生壳生物炭对潮土和红壤理化性质和温室气体排放的影响

为探讨花生壳生物炭用于农田土壤改良的效果,采用盆栽试验,结合静态箱-气相色谱法研究了施用不同剂量(0、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土的理化性质及温室气体排放变化特征的影响。结果表明,施用生物炭对潮土温室气体排放的影响较大,且两种土壤表现出不同的排放特征。总体上,潮土N_2O累积排放量显著高于红壤,与单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,潮土N_2O累积排放量显著降低,降幅达6.5%~26.6%;红壤N_2O累积排放量则随生物炭添加量的增加呈上升趋势,与单施氮肥处理相比,红壤N_2O累积排放量增幅为14.7%~54.3%。与对照相比,施用生物炭显著增加潮土CO_2排放,其累积排放量增幅最大为25.9%;而对红壤CO_2累积排放量则没有显著影响。此外,在施用不同剂量生物炭处理下,两种土壤CH_4排放无规律性变化,CH_4排放累积量总体在0左右。与空白对照和单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,两种土壤的固碳量显著增加,潮土增加了57.1%~78.7%,红壤增加了11.2%~59.9%;同时随生物炭的施用,潮土温室气体排放强度显著提高68.0%~76.8%,而生物炭添加量对红壤的温室气体排放强度无显著影响。分析认为,对潮土施用生物炭通过改变土壤容重、有机碳、无机氮等养分含量,显著提高温室气体排放强度,抑制供试作物生长,增强其净综合温室效应;而对红壤添加生物炭则可促进作物生长,其温室气体排放强度无显著增加,提升土壤固碳量,具有较好的生态效应。     

不同碳氮比牛粪对基质化堆肥中温室气体排放和理化性质的影响

研究不同碳氮比（C/N）牛粪在基质化利用时,堆肥过程对温室气体排放及基质理化性质的影响,为畜禽粪便的低碳化利用提供依据。以牛粪为主料、木屑为辅料,设置初始C/N分别为20、30、60的3个处理（C/N20、C/N30、C/N60）,通过定期翻堆的高温好氧堆肥及腐熟物免复配、直接育苗试验的方法,监测堆肥体的CO₂、CH₄、 N₂O等温室气体排放,研究不同碳氮比对堆肥体的总温室效应、腐熟后基质的理化性质、萝卜育苗生长特性的影响。结果表明,所有处理均能在35 d内完全腐熟,初始C/N显著影响牛粪堆肥中温室气体排放,整个堆肥期间的平均排放速率及累计排放量为C/N30>C/N20>C/N60,C/N30、C/N20、C/N60的总温室气体排放量（以CO₂当量计）分别为367.0、471.7、79.9 g/kg, C/N30、C/N20的总温室气体排放量以CO₂、CH₄为主,2种气体占比分别为44.0%～47.3%、44.0%～52.4%,而C/N60以CO₂产生温室效应占总量的99.80%。C/N20、C/N30处理腐熟后的容重、总孔隙度、通气孔隙度、大小孔隙比、pH值、EC值等基质理化性质指标均与草炭复合基质（商品对照）无显著差异,并优于C/N60。C/N20、C/N30堆肥体腐熟后用于萝卜育苗的出苗率、单株鲜重、散坨率均优于C/N60。C/N20、C/N30的基质理化及育苗性质指标差异不大,但C/N20较C/N30减少总温室气体排放22.2%。采用牛粪堆肥制备蔬菜育苗基质,建议堆肥的初始C/N为20,既减少温室气体排放,又可提高育苗质量,是一种可完全替代草炭复合基质的绿色低碳废弃物利用方式。     

秸秆还田与氮肥配施对中南地区稻田土壤固碳和温室气体排放的影响

秸秆还田和氮肥施用是影响稻田土壤固碳潜力和温室气体排放的重要农作措施。通过研究油菜秸秆全量还田并配合施入不同量氮肥（150、225、300 kg·hm^-2和375 kg·hm^-2）对稻田土壤固碳量和温室气体排放的影响,评估综合增温潜势,对分析秸秆还田配施氮肥对稻田固碳效果有重要作用。结果表明,与单施氮肥和单施秸秆处理相比,秸秆还田配施氮肥显著增加土壤固碳量,秸秆配施氮肥处理固碳量最高值为147.74 kg·hm^-2,比单施氮肥处理平均高出38%。在降低温室效应方面,与单施氮肥相比,秸秆配施氮肥处理显著降低N₂O的累积排放量;与单一秸秆还田处理相比,秸秆配施氮肥处理显著提高水稻产量,降低CO₂的累积排放量,但在一定程度上增加了CH₄的排放。秸秆配施氮肥处理的温室气体强度和综合温室效应分别为0.372、5 394.22 kg CO₂-eq·hm^-2,显著低于单施氮肥处理的0.630、9 339.94 kg CO₂-eq·hm^-2,以及单一秸秆还田处理的0.816、9 872.2 kg CO₂-eq·hm^-2,因此,秸秆还田配施氮肥是降低温室气体排放强度、减缓净温室效应的有效措施。     

动物排放温室气体甲烷研究进展

甲烷是一种重要的生物源温室气体,自然界除微生物和部分植物能产生并排放甲烷外,动物也是一个重要的甲烷排放源.动物的甲烷排放源主要有反刍动物如牛、羊、骆驼等复胃动物,通过其消化过程及其代谢产物(如粪便及呼吸)产生并排放甲烷.此外,近年来发现其他动物如白蚁、线虫、蚯蚓也能产生甲烷.就国内外动物排放甲烷的研究进展进行了综述,并...     

DNDC模型模拟农田温室气体排放研究进展

在简要介绍DNDC模型(脱氮分解模型)及其在中国的应用与改进基础上,综述了中国学者利用该模型模拟与估算农田温室气体排放和减排调控方面的研究进展,提出未来模型在中国的发展应针对中国农业种植体系的特点,增加模型模块,修正模型参数,建立跨尺度农田生态系统综合评估模型,加强大尺度和长时间序列的温室气体排放模拟与预测研究。同时,加强遥感和地理信息系统技术与模型的结合,以提高区域尺度模拟和预测精度,降低模拟结果的不确定性。     

禽畜粪便堆肥温室气体排放及其控制研究进展

好氧堆肥是禽畜粪便资源化利用的重要手段,堆肥过程中,随着有机质降解,腐殖质形成,会释放出大量的CO₂、CH₄、N₂O等气体,不仅会造成堆肥肥效下降,还会造成严重的温室效应,如何在堆肥过程中保留住碳氮元素,增强肥效,保护环境,已成为众多学者研究的重点。本文综述了堆肥过程中温室气体CO₂、CH₄、N₂O的排放规律,总结了堆肥过程中温室气体减排的措施,并对堆肥中温室气体减排做了展望。     

贵州省六盘水市温室气体排放动态分析

[目的]估算贵州省六盘水市温室气体排放量,分析其2005—2014年的动态变化情况。[方法]参照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》与《省级温室气体清单编制指南》推荐方法,对2005—2014年六盘水市温室气体排放量进行估算。[结果]2005—2014年六盘水市温室气体总排放量为89 495.78万t,其中,能源部门排放量为75 083.60万t,占总排放量83.90%,是六盘水市温室气体最大的排放贡献源;其次为森林碳汇(20 859.40万t),占总排放量的23.31%;农业生产排放量最小,仅占0.43%。2005—2014年六盘水市人均和单位面积温室气体排放呈持续增加,人均温室气体排放量年均增长18.1%,单位面积温室气体排放量年均增长17.1%,万元GDP温室气体排放量年均降低9.6%。[结论]2005—2014年六盘水市温室气体人均排放量较大,需采取相关措施。     

水分对侧柏林地土壤温室气体排放的影响

以侧柏林地原状土壤为试验材料,利用人工气候箱(TPG-1260-TH)培养,研究不同土壤水分含量(最大田间持水量的20%、40%、60%、80%)对侧柏林地土壤CO2、N2O、CH4 3种温室气体排放通量的影响.结果表明:土壤水分含量为60%时,侧柏林地土壤CO2排放通量最大,平均排放通量为96.351 mg/m2h;...     

生物炭对山西菜地土壤温室气体排放强度的影响

试验采用室内培养结合气相色谱法,研究了秸秆生物炭与氮肥配施对土壤含水量60%、温度恒定26℃下的菜地土壤氧化亚氮(N_2O)、甲烷(CH4)与二氧化碳(CO_2)排放量的影响,以期为我国菜地土壤温室气体减排提供科学依据。结果表明,山西菜地土壤N_2O、CH4与CO_2的平均排放通量变幅分别为0.000 333～0.993μg/(m~2·h)、-0.005 34～0.005 86 mg/(m~2·h)和2.525 2～39.922 1 mg/(m~2·h);单施氮肥(N)和生物炭与氮肥配施(NB)均促进了土壤N_2O与CO_2排放;与不施生物炭和氮肥处理(CK)相比,N处理的N_2O与CO_2累积排放量分别为CK的22.3、1.07倍,NB处理的N_2O与CO_2累积排放量分别为N处理的1.34、1.24倍;各组处理中CH4排放规律不明显,其中,NB处理对CH4的排放表现为吸收,N、NB与CK间CH4排放差异不显著;与CK相比,N和NB处理都增强了GWP,较CK分别增加了22.13、29.8倍。综上所述,在室内培养条件下,秸秆生物炭与氮肥配施对菜地温室气体无减排作用。     

生物质炭对土壤温室气体排放影响机制探讨

生物质炭可降低土壤中温室气体的排放,减缓全球气候变暖的进程。目前有关生物质炭对土壤温室气体减排的机制研究较少,文章从对土壤元素的吸附、改善土壤理化性质和影响土壤功能微生物种群结构与活性三个方面探讨了生物质炭影响温室气体排放的机制。     

大棚土壤浸提液电导率与盐分关系的研究

采集具有次生盐渍化特征的大棚土壤,对土壤浸提液电导率和盐分化学性质进行相关性分析.结果表明,土壤浸提液总盐含量(SSC)、Cl-和Ca2 是影响土壤浸提液电导率的主要因素,NO-3、K和Na 对土壤浸提液电导率直接效应并不明显,而主要通过其它各化学性质要素的影响产生间接效应,使其与土壤浸提液电导率间仍有较大的相关系数;土壤浸提液离子强度与其电导率亦显著相关,并可表示为I=0.017 6EC.     

石灰性土壤吸磷差异及其与土壤性质的关系

采用等温吸附法研究了24个农田石灰性土壤和4个石灰性生土的磷吸附能力及其与土壤基本理化性质的关系,进而采用通径分析和多元逐步回归分析确定了影响供试石灰性土壤吸附固磷能力的主要土壤性质。研究结果表明:28个供试石灰性土壤的磷等温吸附曲线都很好地拟合了Langmuir等温吸附方程,最大吸磷量(Xm)以4个石灰性生土最大;其次为7个大田褐土性土,9个大田石灰性褐土;8个蔬菜大棚石灰性褐土最小。土壤pH值、CaCO3、活性钙、活性镁、活性铝和小于0.002 mm的土粒均与最大吸磷量呈显著或极显著正相关,而土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和0.2～2.0 mm的土粒均与最大吸磷量呈极显著负相关。经通径分析和反向逐步回归分析可知,影响供试石灰性土壤吸附固磷能力的主要因素为有机质,其次为速效磷和活性钙,土壤有机质、速效磷、活性钙和小于0.002 mm土粒共同决定了供试石灰性土壤95%的最大吸磷量。供试土壤中,8个蔬菜大棚石灰性褐土有机质、全氮、速效磷、速效钾含量相对较高,而吸附固磷能力相对较弱。连年大量有机和无机肥料的投入不仅导致磷在土壤中大量积累,而且由于土壤肥力的逐步提高,其吸附固磷能力下降,土壤中累积的磷素迁移性增强,造成水环境污染的风险增加。     

中国典型土壤硝化作用与土壤性质的关系

[目的]系统研究中国典型土壤硝化特性与土壤性质的关系,从而为采取针对性的措施提高氮肥利用率和减少环境污染提供理论基础.[方法]采用室内培养的方法,通过控制施氮量、温度、水分含量对中国13种不同土壤的硝化作用进行研究,并探讨了土壤硝化作用与土壤性质的关系.[结果]通过"S"形曲线方程模拟得出,土壤最大硝化作用速率(Kmax)以黄绵土最高,其次是红油土,砖红壤为最小.硝态氮累积达到最大所需要的时间(t0)以水稻土为最长,其次是砖红壤和棕壤,以燥红土和灌淤土最小.土壤最大硝化作用速率(Kmax)与土壤pH均呈显著正相关(JP<0.05),与土壤无定形铁含量成显著负相关(P<0.05),但达到最大硝化速率需要的时闻(t0)与土壤pH呈显著负相关(P<0.05).[结论]土壤pH、土壤无定形铁含量、碳酸钙量和土壤阳离子代换量(CEC)是影响土壤最大硝化速率及达到最大硝化速率所需时间t0的主要因素.     

生物炭的稳定性及其对土壤温室气体排放影响的研究进展

如何减少温室气体排放、增加陆地生态系统碳汇是缓解当前气候变化的热点研究之一。生物炭可为解决这一问题提供新的途径。基于生物炭作为一种固碳措施的有效性,概述了生物炭的特性、降解以及其施用对土壤温室气体排放的影响方面的研究进展,以期正确评估生物炭的固碳减排效应。     

堆肥过程中碳、氮转化与温室气体排放研究进展

农牧业生产事关民生,资源化处理农牧业废弃物是保证种养结合及养分循环必不可少的重要环节。实践表明,利用堆肥技术处理农牧废弃物不仅环保与安全,而且符合循环经济的要求,同时它也是目前国内外处理有机固体废弃物的主要措施。本文在分析和查阅大量文献基础上,对堆肥过程中温室气体排放动态及影响因素,有机肥堆制中碳、氮转化规律及其与微生物间的作用进行综述。分析影响堆肥碳、氮转化因子与相应的研究进展,指出研究中存在的问题并提出今后的研究方向。     

宁夏不同土壤类型日光温室土壤理化性质的变化特点

根据宁夏温室的分布状况,按照土壤类型(灌淤土、黑垆土、灰钙土)分别采集了不同层次温室土壤,分析了土壤理化性质的变化特点。结果表明,灰钙土、灌淤土的容重较大,而黑垆土的容重较小;土壤孔隙度、有机质、全氮、硝态氮、全磷、速效磷、速效钾、缓效钾均表现为黑垆土>灌淤土>灰钙土;全盐量的高低依次为灌淤土>灰钙土>黑垆土;黑垆土、灰钙土的pH值较高,而灌淤土较低;碱解氮的高低依次为灌淤土、黑垆土>灰钙土。多重比较结果表明,土壤全盐、pH值、有机质、全磷、缓效钾在3类土壤间差异显著。     

中南地区几种地带性土壤表面电荷特性与pH的关系

用改进的Schofield法、盐滴定法等方法研究测定了我国中南地区5种不同地带性土壤的表面电荷特性。结果表明：1)在同一pH条件下，土壤负电荷量由北向南呈递减趋势，正电荷量呈递增趋势，与供试土壤粘土矿物、铁铝氧化物组成及含量有关；2)砖红壤中负电荷以可变负电荷为主，棕红壤和红壤既有较大数量的可变负电荷，并含有一定数量的永久负电荷，黄褐土和黄棕壤负电荷量随pH的变化较小；3)供试土壤的PZC从北到南逐渐升高，砖红壤的PZNC为4．2，其它土壤在试验pH范围内不存在PZNC。     

Effects of Oyster Shell Soil Amendmenton Fruit Auality and Soil Chemical Properties in Greenhouse Tomato Acidic Soils

[Objective]The aim was to explore the feasibility of applying oyster shell soil amendment for tomato production in order to determine proper quantity of the soil conditional.[Method]Field tests were performed to research effects of the soil conditioner on tomato yield,quality and soil p H.[Result]The results showed that tomato yield increased in the treatment groups with oyster shell soil amendment.The group SC50 increased the most by 16.5%than the control group.Based on normal fertilization,tomato growth was promoted by the soil amendment,and per tomato weight and lycopene content both improved during peak-fruiting period.Besides,soil p H value was enhanced by the soil amendment also.[Conclusion]It can be concluded that the effect was the best when soil conditioner was applied at 750 kg/hm2.     

温室土壤pH值及重金属含量变化研究

温室土壤pH值及重金属含量与温室种植年限关系研究结果表明,温室土壤pH值下降趋势明显,土壤pH平均值从露地土壤的6.53降低至建成温室后的5.48。温室土壤的重金属Pb、Cd含量明显高于露地土壤,其平均值分别为露地土壤的1.39倍和1.93倍。随温室种植年限的增加,温室土壤pH值呈下降趋势,而Pb、Cd的含量不断提高。当温室种植蔬菜超过16年时,土壤中Cd含量超过土壤重金属元素Cd含量的临界值。