施肥对油菜主要生长期CH4排放的影响

以巢湖油菜田优化施肥(YH)、秸秆施肥(JG)、习惯性施肥（CG）和不施肥（CK）4种施肥类型为研究对象,利用静态箱--气相色谱法测定了油菜生长期间的CH4的排放通量,同时对土温、土壤含水量和空气湿度进行测定,得出油菜田温室气体CH4的排放通量有明显的时间变化特征。与CK相比,YH、CG、JG 3种施肥类型下CH4的排放分别增加了21.50%、27.33%、29.87%。通过对数据进行相关性分析,实验期间CH4的排放通量从整体上与10 cm以下温度正相关、YH处理的土壤含水率与CH4通量在0.05水平显著正相关。     

秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放的影响

为了更好地了解和掌握秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放的影响,笔者根据历年国内相关文献,就秸秆还田对中国农田土壤CO2、N2O和CH4等主要温室气体排放的影响进行较全面的综述。研究表明：秸秆还田能增加农田土壤CO2和CH4的排放通量,对N2O排放通量的影响表现为不确定性,分析了秸秆还田对农田土壤温室气体排放的影响因素,探讨了该领域存在的问题及未来的研究方向。秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放有一定影响,对各温室气体影响程度和影响机理不同。     

水稻田土壤N2O和CO2排放日变化规律及最佳观测时间的确定

采用静态箱（暗箱）-气相色谱法,对水稻田土壤中温室气体的排放进行了连续观测,以探索水稻田土壤N2O和CO2排放日变化规律,确定最佳观测时间。结果表明：氮肥的施用对N2O和CO2的排放具有显著的促进作用,各处理水稻田土壤N2O排放日变化规律有明显差异,而CO2排放的日变化规律差异不显著。在整个观测时期内（120 h）,对照处理水稻田土壤N2O的排放变化不大,且排放通量较低。施氮处理在施肥前24 h和施肥后24 h N2O的排放通量变化不明显,而在施氮肥后48~96 h内排放通量增大较显著,在96~120 h内,N2O的排放逐渐减少。各处理水稻田土壤CO2排放的日变化规律较相似,在施氮肥前,各处理水稻田土壤CO2排放无显著差异。在施氮肥后24~48 h、48~72 h、72~96 h和96~120 h观测时间段内,自当日15：00至次日9：00,各处理CO2的排放通量均呈现先减小后增大的趋势,且施氮处理CO2的排放通量显著高于对照处理。通过对120 h内水稻土壤N2O和CO2排放通量进行矫正分析,在9：00—11：00进行观测时,CO2和N2O的排放通量与一天的平均值最接近,能够代表一天温室气体排放通量。     

长期施肥下红壤旱地CO2、N2O排放特征

摘 要：基于中国农业科学院红壤实验站长期定位试验,采用静态箱/气相色谱法,研究红壤旱地小麦生长季节不同施肥处理(CK、NP、NPK、NPKM、1.5NPKM)下土壤CO2、N2O排放差异。结果表明,长期不同施肥处理形成不同的土壤肥力以及作物生长的差异是影响土壤呼吸CO2、N2O排放的重要因素,红壤旱地小麦季土壤呼吸CO2、N2O排放具有明显的季节变化特征;在小麦生长季,不同施肥处理之间土壤呼吸CO2、N2O排放通量差异显著,土壤呼吸CO2年累积排放量在8284.02 kg?ha-1～15863.48 kg?ha-1之间,N2O年累积排放量在0.37 kg?ha-1～2.04 kg?ha-1之间。各处理土壤呼吸CO2排放通量的大小变化：1.5NPKM>NPKM>NPK>CK>NP;土壤呼吸N2O平均排放通量大小顺序为1.5NPKM>NPKM>NPK>NP>CK;有机肥的施用显著增加了土壤呼吸CO2和N2O的排放(P<0.05)。土壤呼吸CO2与N2O排放分别与土壤温度和土壤水分显著相关性。     

立式深旋耕作对马铃薯农田土壤温室气体排放的影响

为明确立式深旋耕作（VRT）技术对马铃薯全生育期农田温室气体（CO₂和N₂O）排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法,设置立式深旋松覆膜种植马铃薯（VRT-P）、旋耕覆膜种植马铃薯（TT-P）、立式深旋松露地无作物（VRT-FL）和旋耕露地无作物（TT-FL）4个处理,测定土壤含水量、温度和温室气体排放通量等,研究VRT对温室气体排放的影响及其机制。结果表明,VRT能显著提高0~30cm土层的土壤含水量,在现蕾期、始花期、盛花期和淀粉累积期,VRT-P处理较TT-P处理分别增加了9.8%、8.4%、14.6%和18.9%,VRT-FL处理较TT-FL处理分别增加了12.3%、9.1%、10.7%和26.8%;0~25cm土层土壤温度在现蕾期显著增加。农田土壤温室气体N₂O和CO₂排放通量呈现夏秋高而冬春低的季节性分布规律,在马铃薯生育期内VRT-P处理的N₂O和CO₂排放通量较TT-P处理分别提高39.9%和26.1%,在休闲季节分别提高11.2%和35.9%;VRT-FL处理的N₂O和CO₂排放通量较TT-P处理分别增加62.8%和4.4%,在休闲季节分别增加了41.5%和4.8%。种植作物对温室气体排放有显著影响,VRT-P处理的N₂O和CO₂排放通量较VRT-FL处理分别提高了78.2%和41.9%,TT-P处理的N₂O和CO₂排放通量较TT-FL处理分别提高了107.3%和24.1%,均达到显著差异。VRT提高了土壤温度和湿度,可显著提高土壤温室气体（N₂O和CO₂）排放通量。     

尿素及秸秆添加对华中地区茶园土壤CO_2和N_2O排放的影响

为了明确尿素和秸秆添加对茶园土壤CO_2和N2O排放的影响,为茶园合理施肥提供理论依据,本研究在室内培养条件下,以华中地区红壤丘陵区茶园土壤为对象,运用静态培养系统研究方法,研究该土壤在尿素输入和作物秸秆添加后CO_2和N_2O的排放特征。培养试验共设置对照、尿素、作物秸秆和尿素+作物秸秆4种处理。结果表明:不同处理下华中地区茶园土壤CO_2和N_2O排放呈显著差异。作物秸秆添加显著提高茶园土壤CO_2的排放,作物秸秆和作物秸秆+尿素处理分别是对照的5.57和4.99倍。尿素输入显著促进茶园土壤N_2O的排放,而秸秆添加却降低N_2O的排放。对照和添加尿素处理土壤N_2O排放通量与铵态氮含量呈显著正相关关系。无秸秆添加处理土壤N_2O排放通量与硝态氮含量呈显著的相关性,而添加秸秆处理二者无显著相关关系。土壤可溶性有机碳含量对CO_2排放有显著影响,二者之间呈极显著线性正相关关系。     

干旱地区农田生态系统土壤温室气体排放机制

CO2、CH4和N2O是目前几种最主要的温室气体,在对全球气候变暖贡献中,农业作为重要的温室气体排放源对其有不可低估的作用。一般而言,旱地农田生态系统是大气CO2和N2O的排放源,黄土高原等旱地是CH4的吸收汇。CO2排放主要包括植物呼吸作用和土壤呼吸作用;CH4排放包括有机物的还原和氧化吸收两个过程;N2O排放包括硝化作用和反硝化作用两个过程。土壤微生物、土壤水分、土壤温度、土壤质地、施肥等均从不同角度影响着温室气体的释放与吸收。近些年,免耕、秸秆还田、地膜等保护性耕作技术在干旱地区农田生态系统中得到广泛应用。其中免耕可以减少CO2和N2O的排放量,增加土壤对CH4的吸收量;秸秆还田和覆膜对N2O排放的影响结果尚未统一,但秸秆还田促进CO2排 放抑制CH4吸收,而覆膜促进CH4吸收抑制CO2排放。加强且更深入更全面的研究旱地农田生态系统温室气体排放应该作为今后重点研究领域,为全球气候变暖提供更为准确的理论基础。     

秸秆全量还田下晚稻季翻耕对双季稻田温室气体排放和产量的影响

翻耕有利于秸秆还田,为了探究秸秆全量还田下不同耕作措施对双季稻产量和温室气化排放的影响,在晚稻季设置浅旋耕和翻耕2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法连续监测当季晚稻和第2年早稻季稻田温室气体排放,以阐明秸秆全量还田下晚稻季翻耕对稻田甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）排放及产量的影响。与浅旋耕处理相比,晚稻季翻耕显著降低了当季晚稻CH₄累积排放量（19.04%）、综合温室效应（19.19%）和温室气体排放强度（22.02%）,而对N₂O累积排放量无显著影响。晚稻季翻耕对第2年早稻季稻田温室气体排放无显著影响。可见,翻耕的减排效应只体现在当季。此外,浅旋耕和翻耕处理对当季晚稻和第2年早稻产量及其构成均无显著影响。短期来看,秸秆全量还田下晚稻季翻耕有利于协同实现双季稻稳产和稻田温室气体减排。     

秸秆全量还田下施用过氧化钙对南方双季稻产量和稻田温室气体排放的影响

为探明秸秆全量还田条件下施用过氧化钙（CaO₂）对南方双季水稻产量和稻田温室气体排放的影响,设置不施CaO₂（CK）和早稻旋耕前一次性施用CaO₂ 2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法监测稻田温室气体排放,以明确秸秆全量还田下施用CaO₂对双季稻产量、稻田温室气体排放、综合温室效应（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的影响。结果表明,与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年晚稻产量,增幅分别为3.44%和2.65%,但对早稻产量无显著影响。施用CaO₂显著降低了早稻季CH₄累积排放量、GWP和GHGI,降幅分别为14.73%、14.74%和15.09%,但是对N₂O累积排放量无显著影响。施用CaO₂对晚稻季CH₄和N₂O排放均无显著影响。与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年的周年产量,增幅分别为1.93%和2.58%;但对CH₄和N₂O累积排放量、GWP及GHGI均无显著影响。因此,施用CaO₂有助于协同实现双季稻增产和稻田温室气体减排。     

内蒙古典型草原土壤N2、N2O、NO和CO2排放的研究

为了进一步了解内蒙古典型草原生长季内主要温室气体氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化碳（CO2）及反硝化终产物N2的排放,本研究采用氦环境培养--气体同步直接测定法,在不同土壤温度（5°C和20°C）和不同土壤含氧量（10%和20%）条件下,关注不同放牧处理土壤N2、N2O、NO和CO2排放。结果显示,不同放牧处理土壤N2、N2O、NO和CO2排放速率分别为0.3~2.0 [μgN/(h?kg)]、0.02~0.4 [μgN/(h?kg)]、0.08~0.7 [μgN/(h?kg)]和0.01~1.9 [mg C/(h?kg)],N2排放为N2O的8~17倍。由于较大的空间变异性,并未观测到不同放牧处理对土壤N2、N2O、NO和CO2排放的影响。土壤温度升高和湿度增加能促进N2、N2O、NO和CO2的排放,而土壤O2含量对其排放的影响不显著。     

Effects of irrigation and nitrogen fertilization on the greenhouse gas emissions of a cropping system on a sandy soil in northeast Germany

Irrigation induces processes that may either decrease or increase greenhouse gas emissions from cropping systems. To estimate the net effect of irrigation on the greenhouse gas emissions, it is necessary to consider changes in the crop yields, the content of soil organic carbon and nitrous oxide emissions, as well as in emissions from the use and production of machinery and auxiliary materials. In this study the net greenhouse gas emissions of a cropping system on a sandy soil in northeast Germany were calculated based on a long-term field experiment coupled with two-year N₂O flux measurements on selected plots. The cropping system comprised a rotation of potato, winter wheat, winter oil seed rape, winter rye and cocksfoot each under three nitrogen (N) fertilization intensities with and without irrigation. Total greenhouse gas emissions ranged from 452 to 3503 kg CO_2-eq ha⁻¹ and 0.09 to 1.81 kg CO_2-eq kg⁻¹ yield. Application of an adequate amount of N fertilizer led to a decrease in greenhouse gas emissions compared to zero N fertilization whereas excessive N fertilization did not result in a further decrease. Under N fertilization there were no significant differences between irrigation and non-irrigation. Increases in greenhouse gas emissions from the operation, production and maintenance of irrigation equipment were mainly offset by increases in crop yield and soil organic carbon contents. Thus, on a sandy soil under climatic conditions of north-east Germany it is possible to produce higher yields under irrigation without an increase in the yield-related greenhouse gas emissions.     

中国非CO2类温室气体减排潜力及其政策意涵

利用改进后的全球一般均衡环境模型（GTAP-E）及其6版非CO2类温室气体排放数据库,模拟了中国非CO2类温室气体减排潜力及其政策意涵。结果显示,现阶段,中国是世界上非CO2类温室气体排放最多的国家,2020年将会占到世界总排放的20%左右。其中,来自农业部门的非CO2类温室气体排放比重达到73%。未来10年,牛羊类、工业、服务行业的非CO2排放增速最快,且服务业的增速快于工业,并在2010年后超过工业排放。中国可以通过实施非CO2类温室气体减排政策,减轻二氧化碳减排的国际压力。虽然征收较高的碳税能够带来较高的非二氧化碳减排量,但是政策效率在高碳税和低碳税间差异不大。所以,在实施非二氧化碳减排碳税政策时,应该把碳税控制在一个较低的水平。     

稻田耕作制度对CH4气体排放影响的研究进展

甲烷是重要的温室气体,其辐射增温效应是CO2的20~30倍。稻田是CH4的重要排放源之一。稻田CH4的排放是稻田CH4产生、氧化和传输综合作用的结果。影响稻田CH4释放的因素众多。本研究从水稻的农耕制度角度总结近年来关于稻田CH4排放的影响因素的研究,系统地归纳了水稻生物学特性、品种栽种方式、水肥管理等方面对CH4气体排放影响,同时从耕作角度提出了稻田CH4减排的技术措施。     

秸秆还田研究进展及内蒙古玉米秸秆深翻还田现状

秸秆是培肥土壤重要的可再生资源,秸秆还田是培肥和改良土壤最为经济有效的技术措施,同时可解决田间焚烧秸秆所带来的大气污染问题。本文系统总结了秸秆还田的技术模式和培肥机理,阐述了秸秆还田对土壤理化性状、土壤养分与养分有效性、土壤酶活性与微生物、土壤温室气体减排和作物产量的影响,重点概述了内蒙古玉米秸秆深翻还田的研究进展,并对今后研究方向进行了展望。针对内蒙古平原灌区玉米生产现有的自然环境和农业栽培技术措施,以秸秆培肥土壤为切入点,提出了与农田生态环境相适应的秸秆深翻还田培肥模式。     

基于资源环境管理角度推进测土配方施肥的方法探讨

测土配方施肥技术是由传统经验施肥向科学计量施肥的转变,既能为农业生产节本增效,满足农民对合理施肥、利润最大化的需求,又能减少农业面源污染,大幅降低农业温室气体的排放量。起步于2005年的测土配方施肥项目经8年的发展,实现了由试点到巩固再到普及的历史性跨越,各地主要以不同区域、作物2条路线开展测土配方施肥技术,在全面推广测土配方施肥的过程中初步摸索出了测土配方施肥技术的应用模式,并带动了与科学施肥相关的技术推广、配肥加工、配肥产品销售服务等行业的发展,增加了相应的人才需求。但还存在推广环节薄弱、技术的农作物覆盖范围窄、撒施、表施、浅施等粗放施肥方式较为普遍等问题。因而建议今后逐步解决企业参与问题;尽快建立和完善蔬菜、果树等园艺作物的施肥技术体系,加大其测土配方施肥技术的推广力度;建立有效的技术指导、农化服务模式。土壤测试仪器设备、小配方肥研制及其针对性施用和农化服务机制等的完善,将会促进测土配方施肥技术的全覆盖以及配方肥的规模化生产,逐步以低碳农业取代传统高碳农业,切实推动农业转型的跨越性发展。运用适宜的资源与环境管理手段,引导农民自愿参与到应用测土配方施肥技术进行减排的碳交易活动中,既为高边际减排成本排放源提供全新的减排途径,也为应用测土配方施肥技术减排的农民带来了双重经济效益,从而扩大了测土配方施肥技术的推广面积,为中国农业减污减排做出巨大贡献。