铵态氮源和碳源对土壤N_2O、CO_2释放的影响

在田间持水量WFPS为70%、温度为20℃的条件下,通过室内静态培养方法研究铵态氮源与不同碳源结合,对华北平原典型小麦-玉米轮作体系土壤N_2O、CO_2释放的影响。其中,碳源种类分别为葡萄糖、果胶、淀粉、纤维素、木质素和秸秆。结果表明添加葡萄糖和果胶有效促进了土壤N_2O的释放,并在第1 d达到最大值,分别为4 039.85μg N_2O-N·kg~(-1)·d~(-1)和2 533.44μg N_2O-N·kg~(-1)·d~(-1);添加纤维素和只施秸秆处理降低了N_2O释放。施入碳源增加了CO_2释放,顺序为纤维素淀粉葡萄糖果胶秸秆木质素。培养结束后土壤中铵态氮几乎消耗完全,除添加葡萄糖处理外,其他施碳土壤的硝态氮含量均有所增加。在培养前3d,土壤NH~+_4和NO~-_3总含量与N_2O释放量显著相关。     

庐山毛竹扩张及模拟氮沉降对土壤N_2O和CO_2排放的影响

毛竹是我国南方广泛分布的一种典型的森林资源,其扩张已引发了多方面的生态问题,但是目前关于氮沉降背景下毛竹扩张引起的土壤N_2O和CO_2气体排放变化的研究甚少,且无原位观测数据。采用静态箱-气相色谱法,分析江西庐山毛竹纯林、毛竹扩张形成的毛竹-日本柳杉混交林及日本柳杉纯林3种林分土壤的N_2O和CO_2排放速率和累积排放量及其对模拟氮沉降的响应。结果表明:(1)混交林土壤的NH_4~+-N含量、NO_3~--N含量及pH分别为14.39mg·kg~(-1)、8.65mg·kg~(-1)、4.88,显著高于日本柳杉纯林的9.75 mg·kg~(-1)、5.58 mg·kg~(-1)、4.05,但是混交林土壤DOC含量(236.5 mg·kg~(-1))却显著低于日本柳杉纯林(382.0mg·kg~(-1))。(2)混交林土壤N_2O累积排放量(393.6mg·m~(-2))显著高于毛竹纯林(202.5mg·m~(-2))和日本柳杉纯林(192.8mg·m~(-2)),混交林土壤CO_2累积排放量(4 655 g·m~(-2))显著高于日本柳杉纯林(2 815 g·m~(-2))。(3)模拟氮沉降未对3种林分类型土壤的CO_2排放速率和累积排放量产生显著影响,但明显增加了混交林和日本柳杉纯林的N_2O累积排放量。本研究表明:毛竹扩张不同阶段土壤的理化性质、N_2O及CO_2排放表现出不同特征。毛竹扩张过程中一定程度上增大了土壤N_2O和CO_2的排放量,但是完全扩张后N_2O排放出现明显下降趋势,而CO_2的排放未发生显著变化。同时,氮沉降促进了毛竹未扩张和扩张初期土壤的N_2O排放,而对CO_2排放未产生显著影响。表明在未来气候变化条件下管理亚热带毛竹扩张时,必须明确考虑这些生态系统组成、结构和影响因子之间的影响。     

硫酸铵与DMPP配施对石灰性褐土氮素转化及N2O、CO2排放的影响

为合理利用工业副产硫酸铵,探究3,4—二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)配施硫酸铵对石灰性褐土中氮素转化及N_2O和CO_2排放的影响。通过室内培养试验,研究不同剂量DMPP与硫酸铵配施后,石灰性褐土中铵态氮(NH_4~+-N)含量、硝态氮(NO_3~--N)含量、土壤pH、N_2O和CO_2排放通量和累计排放量的动态变化,并进行了相关性分析。结果表明:单施硫酸铵的ASN处理在培养的前15天硝化作用强烈,第15天时,土壤NH_4~+-N含量降低了477.28 mg/kg, NO_3~--N含量增高了177.03 mg/kg。添加DMPP可以明显抑制硫酸铵NH_4~+-N向NO_3~--N转化。培养30天后,0.75%～1.75%剂量的DMPP处理的土壤NO_3~--N含量低于ASN处理174.02～177.00 mg/kg,硝化抑制率为94.92%～95.30%,且在0.75%～1.75%浓度范围内未表现出明显的剂量差异效应。各剂量DMPP在试验期间的硝化抑制效果表现较好,其作用时长为30天以上。培养30天时,与空白CKII处理相比,单施硫酸铵T1处理的N_2O和CO_2的累计排放量分别显著增加了975.3%,126.66%(P0.05),而添加了DMPP的T2处理相较于单施硫酸铵T1处理,N_2O和CO_2累计排放量分别显著降低了76.8%,6.22%(P0.05)。相关性分析表明,CO_2排放通量与N_2O排放通量呈正相关关系,土壤pH与N_2O、CO_2排放通量呈负相关关系。硫酸铵与0.75%DMPP配合施用在一定程度上可以抑制土壤酸化,同时短期内可以显著降低N_2O和CO_2累计排放量(P0.05)。     

生物炭对棕壤玉米田CO_2与N_2O排放的影响

在棕壤区玉米田开展对比试验,以当地常规施肥量为基础,以不施生物炭为对照CK,设3个生物炭施量处理,分别为C1(3000kg·hm~(-2))、C2(5000kg·hm~(-2))、C3(7000kg·hm~(-2)),均以基肥形式一次性施入,玉米播种-成熟收获期内定期测定土壤CO_2与N_2O排放量,以探讨不同生物炭施量对棕壤区玉米田CO_2和N_2O排放的影响。结果表明:C1、C2处理的CO_2排放量小于对照CK,分别比CK减少9.9%和8.0%,但差异不显著。在玉米不同生育时期,土壤CO_2累积排放量表现为拔节-开花阶段最高,达到800~1200mg·m~(-2)·h-1,苗期和成熟阶段排放最低。玉米全生育期内不同处理的CO_2排放量均与土壤5cm处温度呈显著正相关关系;施用生物炭对土壤N_2O排放有抑制作用,且随着生物炭添加量的增加,抑制作用加强。N_2O排放与玉米氮肥施用关系密切,两个排放高峰分别出现在施入底肥和追肥之后。C1、C2、C3处理土壤N_2O累积排放量分别比CK减少24.7%、35.2%、37.0%。研究表明,生物炭抑制了棕壤区土壤呼吸,从而抑制土壤CO_2与N_2O的排放,并与氮肥用量关系密切。随着生物炭施用量的增加,土壤对CO_2排放的抑制作用减弱,而对N_2O排放的抑制作用增加。总体而言,土壤中施加生物炭对抑制农田温室气体排放和固碳减排有积极作用,而生物炭的施用量需要综合考虑土壤条件和施肥量等多种因素。     

土壤中羟胺和亚硝态氮非生物过程对N_2O排放的贡献

羟胺(NH_2OH)和亚硝态氮(NO_2~--N)均可以通过非生物过程产生N_2O,但是同一土壤中其对N_2O排放的相对贡献尚不明确。本文采用高压灭菌和室内培养方法,测定了采自6个不同地点的农业利用土壤在灭菌和非灭菌条件下添加NH_2OH或NO_2~--N后N_2O的排放量,以研究土壤中NH_2OH和NO_2~--N非生物过程对N_2O排放的相对贡献及其关键因子。结果表明,供试土壤中,NH_2OH非生物过程产生的N_2O贡献介于6%~73%,NO_2~--N非生物过程产生N_2O占的比例为3%~236%;在pH7的衢州茶园、鹰潭旱地、常熟菜地和海伦旱地土壤中,添加NO_2~--N后非生物过程产生N_2O比例大于添加NH_2OH的处理,但是在pH7的常熟果园和封丘旱地土壤中则相反;pH是影响NH_2OH和NO_2~--N非生物过程产生N_2O的关键因子,添加NH_2OH处理中非生物过程产生N_2O占N_2O总排放量的比例与土壤pH呈正相关(p0.05),而在添加NO_2~--N处理中呈负相关(p0.01)。上述结果说明,NO_2~--N在偏酸性土壤中可能主要通过非生物过程产生N_2O,而在偏碱性土壤中主要通过生物过程;NH_2OH则与之相反。     

炭输入及生化调控对设施菜田土壤N_2O排放的影响

本研究以河北永清蔬菜基地设施菜田土壤为研究对象,控制温度(25±1)℃和土壤含水量(70%WFPS),采用静态培养方法,通过监测培养期间土壤N_2O排放通量、无机氮含量及土壤中酶活性的变化情况,研究炭输入及生化调控对设施菜田N_2O排放及氮素转化的影响。结果表明,土壤添加尿素后,N_2O排放峰值达到644.11μg N·kg~(-1)·d~(-1),添加双氰胺(DCD)和石灰氮(CaCN_2)的土壤N_2O排放峰值分别为101.47μg N·kg~(-1)·d~(-1)和36.74μg N·kg~(-1)·d~(-1),对于N_2O减排效果好,且能有效抑制亚硝态氮的产生;施用控释尿素、添加黑炭或有机肥能减少N_2O排放,而添加石灰氮闷棚显著增加了N_2O排放。控释尿素、秸秆、黑炭、DCD和CaCN_2均对铵态氮向硝态氮的转化有一定抑制作用,施加石灰氮或有机肥有助于减少硝态氮向亚硝态氮的转化。相关分析表明,土壤中硝态氮和亚硝态氮含量增加,有助于反硝化过程的进行,增加了N_2O排放的风险。     

外加可溶性碳源对华北典型农田土壤N2O、CO2排放的影响

以华北平原典型农田土壤为对象,运用静态培养系统研究方法,设置室内培养试验,研究添加不同浓度葡萄糖对土壤N2O、CO2排放的影响.结果表明:碳氮配施的外源添加方式明显促进N2O和CO2排放,其排放通量均高于对照组和只添加氮源的处理.在配施碳源葡萄糖浓度为0.5 g/kg时N2O排放通量最高(NH4+组2 500 μg/(kg·d),单位以N计,下同,NO3-组1 500 μg/(kg·d)),4.0 g/kg时N2O排放通量最低(NH4+组500 μg/(kg·d),NO3-组800 μg/(kg·d));葡萄糖浓度为2.0 g/kg时CO2排放通量最高(NH+组500mg/(kg· d)),0.5 g/kg时CO2排放通量最低(NH+组100 mg/(kg,d)).从培养开始到结束,只添加氮源的土壤NH+含量变化不明显,NO3-含量增至29.21 mg/kg(NH4+组)和62.25 mg/kg(NO3-组);而配施葡萄糖的土壤NH+含量降为不足1 mg/kg(NH4+组),NO3-含量明显减少.N2O累积排放通量与葡萄糖浓度呈负相关(NH4+组),CO2累积排放通量与葡萄糖浓度呈正相关.分析结果表明,外加可溶性碳源明显减少土壤中NH4+和NO3-含量,并且促进土壤N2O、CO2排放,其排放通量大小与C/N比有关.     

氮肥配施纳米碳对植烟土壤氮素转化及N2O排放的影响

采用实验室静态培养方法,通过氮肥配施不同量纳米碳来探究纳米碳对植烟土壤氮素转化以及N_2O排放的影响。试验在等氮条件下共设置5个处理:CK,硝酸铵(N 200 mg/kg,下同);NC1,硝酸铵+纳米碳(2.5 g/kg);NC2,硝酸铵+纳米碳(5 g/kg);NC3,硝酸铵+纳米碳(10 g/kg);NC4,硝酸铵+纳米碳(15 g/kg)。结果表明:NC3和NC4处理较CK处理显著降低了土壤pH(P0.05);与CK处理相比,NC1、NC2、NC3和NC4处理在培养前期增加了土壤NH_4~+-N含量,相应降低了NO_3~–-N含量;在培养结束时,与CK处理相比,添加纳米碳处理显著降低了无机氮含量,而显著增加了CO_2累积排放量(P0.05);另外,添加纳米碳处理较CK处理增加了N_2O累积排放量,但仅NC4处理与CK处理间差异显著(P0.05),N_2O累积排放量与CO_2累积排放量呈显著正相关关系(R~2=0.50,P0.001)。可见,添加纳米碳能够降低土壤pH和无机氮含量,抑制土壤硝化作用,同时还可以提高微生物活性和增加N_2O排放量。     

三氯生和三氯卡班对水稻土好氧氮转化及N_2O排放的影响

三氯生(Triclosan, TCS)和三氯卡班(Triclocarban, TCC)是典型的药品与个人护理用品,在土壤生态系统中被广泛检出,且存在增加土壤微生物抗药性及抑制土壤呼吸的潜在风险,但目前有关TCS和TCC对土壤氮转化过程及氧化亚氮(N_2O)排放的影响尚不清楚。基于此,采用室内培养实验和15N稀释-富集法,结合氮转化数值模型,研究了不同浓度梯度下TCS(2和5mg·kg~(-1))和TCC(1和2 mg·kg~(-1))的单独及联合存在对水稻土氮初级转化速率以及N_2O排放的影响。结果表明,1mg·kg~(-1)TCC及5mg·kg~(-1)TCS+2mg·kg~(-1)TCC处理对水稻土氮素的矿化-同化无显著影响,其余TCS和TCC处理均显著促进了氮的矿化-同化循环。此外,TCS和TCC处理显著降低了自养硝化速率、硝态氮的微生物固定速率以及硝酸盐异化还原成铵(Dissimilatory nitrate reduction to ammonium, DNRA)速率(2 mg·kg~(-1)TCS处理及5mg·kg~(-1)TCS+2mg·kg~(-1)TCC对DNRA速率无显著影响)。值得关注的是,TCS和TCC单一和联合处理均显著增加了N_2O的累积排放量,其累积排放量为对照的1.13倍～1.44倍。本研究表明,TCS和TCC改变了水稻土好氧氮转化过程,可能对稻田生态系统氮循环产生不利影响;TCC和TCS对水稻土N_2O排放的促进作用也增加了稻田生态系统对温室效应和臭氧层破坏的潜在贡献,因此,未来评价TCS和TCC土壤生态风险时,应考虑其对氮转化过程和N_2O排放的潜在影响。     

无机氮添加对湿地土壤CO_2和N_2O排放影响

碳氮是陆地生态系统最为重要的两大元素,具有高度耦合性,通过生物地球化学过程影响全球环境。湿地是重要的陆地碳汇,特殊环境特点导致土壤有机碳大量积累,大气氮沉降和人类活动引起的土壤氮可利用性增加将严重影响湿地碳氮循环过程。然而,不同形态比例的无机氮添加对湿地土壤CO_2和N_2O排放变化影响还不清楚。本研究以三江平原小叶章季节性积水沼泽湿地和水稻田0～10 cm、10～20 cm土层土壤为研究对象,开展不同比例NH_4~+-N/NO_3~--N添加(1∶0、3∶1、1∶1、1∶3和0∶1,即T1、T2、T3、T4和T5)对CO_2和N_2O排放影响研究。结果表明,与对照不添加氮相比,不同比例NH4+-N/NO3--N添加后CO_2排放明显降低,其中小叶章湿地和水稻田0～10 cm土层CO_2排放分别降低了25. 6%(T1)～51. 0%(T5)、21. 2%(T3)～42. 6%(T4),10～20 cm土层则降低了4. 39%(T3)～34. 5%(T5)、20. 4%(T1)～33. 2%(T4),CO_2排放随NO3--N的增加而减少; NH_4~+-N/NO_3~--N添加后小叶章湿地不同土层N_2O排放变化没有明显规律,但水稻土N_2O排放显著增加(T5处理除外)。培养结束后,小叶章湿地和水稻土壤微生物量碳在不同无机氮添加处理、不同土层间表现出不同的变化特点。通过合理管理农业生产活动中无机氮肥种类搭配的使用可以促进湿地土壤碳固定,减缓N_2O排放,进而减缓全球变暖进程。     

控释肥对土壤氮素反硝化损失和N_2O排放的影响

在实验室培养条件下,研究了3种控释肥对土壤氮素硝化反硝化损失和N2O排放的影响。结果表明,控释肥具有明显控制氮素释放的作用。在培养的前23d,控释肥处理的土壤NH4＋-N含量低于尿素处理,而后则高于尿素处理。各肥料处理土壤NO3--N含量均随培养时间逐渐增加,但不同肥料处理间差异不显著。28d培养期间,施入控释肥的土壤反硝化氮损失量为30.33～30.91mg N·kg-1土,比施加尿素处理土壤低13.83～14.41mgN·kg-1土,差异达到显著水平（P〈0.05）,控释肥降低氮肥的反硝化损失达3.45～3.60个百分点。控释肥处理土壤N2O累积释放量约为15.71～20.45mgN·kg-1土,比尿素处理高0.86～5.60mgN·kg-1土,但差异未达到显著水平。     

华北平原典型农田CO2和N2O排放通量及其与土壤养分动态和施肥的关系

对华北平原小麦-棉花(麦棉)、小麦-大豆(麦豆)、小麦-玉米(麦玉)轮作田的CO2和N2O排放通量进行了测定,分析了温室气体排放通量与土壤中碳、氮元素、气温以及施肥等之间的关系。主要结论:1)麦棉、麦豆、麦玉田的土壤CO2平均排放通量分别为CO2-C 141.7、109.8、128.2 mg.m-2.h-1,其中夏播作物的排放通量高于小麦季;2)麦棉、麦豆及麦玉田作物生长季的土壤N2O平均排放通量分别为N2O-N 98.8、38.9、44.7μg.m-2.h-1,也表现为麦后季作物的排放量高于小麦季;3)同一生育期中不同处理的N2O排放主要与土壤中无机氮含量相关,不同生育期的N2O排放通量主要受不同生育期的土壤温度及水分状况的影响;4)在施肥灌溉后的9 d内土壤N2O排放通量较高,之后逐渐降低,至施肥后22～27 d即与不施肥处理的排放持平。     

竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤N2O通量的影响

【目的】氧化亚氮(N2O)是温室气体的主要组成部分,其增温效应极强,陆地生态系统是N2O的主要排放源之一。人工林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,但目前关于经营措施对人工林生态系统土壤N2O通量的影响研究较少。本文研究了竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤N2O排放通量的影响,为调控亚热带人工林土壤N2O排放通量提供理论基础与科学依据。【方法】定位试验于2012年7月~2013年7月在浙江省临安市三口镇典型板栗林区进行,设对照、输入竹叶、输入生物质炭3个处理,利用静态箱-气相色谱法测定板栗林土壤N2O通量的动态变化以及土壤温度、土壤含水量、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性有机氮(WSON)、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、NH+4-N和NO-3-N含量。【结果】不同处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量均呈显著的季节性变化特征,最高值出现在7月,最低值出现在1月。与对照相比,竹叶处理的土壤N2O年平均通量和年累积排放量分别增加了17.2%和12.8%,而生物质炭处理的土壤N2O年平均通量和年累积排放量分别降低了27.4%和20.5%。竹叶处理的土壤WSON、MBN、NH+4-N及NO-3-N含量增加12.4%、19.1%、8.3%和13%,而生物质炭处理的NH+4-N和NO-3-N含量分别降低了14.1%和18%。在对照、竹叶以及生物质炭处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量与土壤温度(表层5 cm处)和WSOC含量均有显著相关性(P 0.05),与土壤MBC含量均无显著相关性。竹叶处理土壤N2O通量与NH+4-N、NO-3-N及WSON含量均有显著相关性(P0.05)。【结论】在不同处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量均呈现明显的季节性变化特征,表现为夏季高、 冬季低。输入竹叶可显著增加板栗林土壤N2O排放通量,而输入生物质炭N2O排放通量显著降低;输入竹叶和生物质炭可能是通过影响土壤碳库与氮库特征而影响土壤N2O的排放通量。     

不同农业废弃物还田对土壤碳排放及碳固定的影响

在玉米生长季,采用静态箱法,在氮磷钾等养分量(N 240kg/hm~2,P2O5100kg/hm~2,K2O 120kg/hm~2)的条件下,研究秸秆、牛粪、鸡粪与化肥配施还田,对土壤CO_2排放及碳固定的影响。研究结果表明:施肥促进土壤CO_2排放,其中100%秸秆粉碎还田配施化肥(S1)对土壤CO_2排放的促进作用最为明显,平均排放通量达389.0mg/(m~2·h);其次为单施化肥(S4)。S1、S2、S3和S4处理在6,7,8三个月份CO_2平均排放通量表现为S4S1S3S2,分别占整个生长季排放总量的80.1%,78.9%,78.8%和83.7%,表明单施化肥处理(S4)在玉米生长旺季CO_2排放通量最高达624.9mg/(m~2·h)。各施肥处理在玉米生长季出现2个CO_2排放高峰阶段,与2次氮肥(尿素)追施密切相关,2次追施氮肥后CO_2排放通量平均值均表现为S4S1S3S2,表明用农业废弃物中的氮部分代替化肥氮,可减少CO_2排放量。50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S2),能明显提高土壤有机碳含量。50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3)可明显提高玉米各器官及植株含碳量,其中S3处理植株含碳量最高为9.59t/hm~2,促进玉米碳固定;而100%秸秆粉碎还田配施化肥氮(S1),并不能提高玉米各器官及植株含碳量,甚至低于单施化肥(S4)。     

滴灌施肥对冬小麦农田土壤NO_3~--N分布、累积及氮素平衡的影响

【目的】黄淮海平原高产麦田水肥资源的大量投入带来了水肥利用率低、氮素损失量大等一系列问题,本文研究了滴灌施肥对黄淮海平原冬小麦大田氮素利用和损失的影响,以期为小麦高产高效施肥提供新的技术手段。【方法】以尿素、NH4H2PO4和KCl混合的水溶性肥料为材料,在山东桓台进行冬小麦主要生育期测墒补灌并随水施肥的田间试验,设置4个施氮量处理,即N0(不施肥)、N1(94.5 kg/hm2)、N2(189 kg/hm2)和N3(270 kg/hm2),分析了大田土壤NO-3-N空间分布、剖面累积及氮素的平衡。【结果】1)滴灌施肥24 h后,随施氮量的增加,在滴头周围水平方向上土壤NO-3-N从在湿润土体边缘聚集逐渐变化为在滴头下方聚集,当施氮量为189 kg/hm2时,滴灌施肥后滴头下方和湿润土体边缘的NO-3-N含量差异不显著,在滴头周围水平方向上均匀性最好;NO-3-N在滴头下方土壤内随水运移深度主要在60 cm以上,滴灌施肥后滴头下方垂直方向上NO-3-N没有在湿润体边缘聚集。2)冬小麦收获后,0—100 cm土壤剖面NO-3-N累积量随施氮量的增加而逐渐增加,且施氮量超过N 189kg/hm2后,土壤剖面NO-3-N累积量的增加幅度加大,0—40 cm土层的NO-3-N增加量显著高于其他土层,N0、N1、N2和N3处理0—40 cm土层NO-3-N累积量所占比例分别为66%、72%、72%和71%。3)随着施氮量的增加,冬小麦吸氮量和籽粒产量先增加后下降,而0—100 cm土层氮素残留量、表观损失量不断增加,滴灌施肥条件下氮素表观损失量较低,N1、N2和N3的表观损失率分别为20%、17%和16%。【结论】滴灌施肥措施下,合理的灌溉量可以调节滴灌施肥后硝态氮主要向下运移至作物根区范围,集中在作物根系最密集的0—40 cm范围内,肥液浓度对硝态氮运移深度影响不大。施入适宜量氮肥有利于提高滴头下方湿润体内水平方向上NO-3-N分布的均匀度,从而促进作物对氮素的吸收。施氮量为189 kg/hm2的N2处理获得了最高的籽粒产量和氮肥利用效率,播前和收获后根区土壤NO-3-N累积量基本达到平衡,是试验筛选出的最佳滴灌施氮模式。     

外加可溶性碳氮对不同热量带土壤N2O排放的影响

在室内条件下研究了外加可溶性碳、氮对不同热量带经长期施肥的3种农田土壤：黑土、潮褐土和红壤N2O排放的影响。结果表明,在单施氮肥和可溶性碳配施氮条件下,不同热量带土壤N2O排放量从高到低分别为潮褐土（0．868、3．07μg·g^-1）,红壤（0．511、0．731μg·g^-1）,黑土（0．221、0．294μg·g^-1）,且添加可溶性碳显著促进了土壤N2O排放量。在黑土、潮褐土和红壤长期不同施肥土壤中,单施氮肥和可溶性碳配施氮后N2O排放量均表现为化肥＋有机肥土壤〉化肥土壤〉无肥土壤,且与无肥土壤相比,红壤的化肥土壤N2O排放量增加254％,潮褐土化肥土壤增加49．5％,黑土化肥土壤增加1．74％,说明在有效积温越高的土壤上长期施肥对土壤N2O损失的贡献越大。研究结果还表明,外加可溶性碳、氮后,潮褐土铵态氮含量的减少幅度和硝态氮含量的增加幅度均显著高于黑土和红壤,说明潮褐土中氮素损失潜能大。     

减量施氮对雨养区春玉米产量和环境效应的影响

通过3年田间试验,研究了减量施氮（N）对雨养区春玉米产量、温室气体排放、土壤硝态氮（NO-3-N）残留的影响。试验于2013年4月至2015年9月在中国科学院长武黄土高原农业生态试验站进行,供试作物为春玉米,半覆膜种植,设常规施氮（N200）和减量施氮（N150）2个处理,定期测定土壤矿质N和氧化亚氮（N2O）气体含量。结果表明：虽然N150处理较N200处理施N量减少了25%,但玉米产量无显著变化（P>0.05）,三年平均为13.4（N200）、13.3（N150）t·hm-2;N150处理N2O累积排放量较N200处理降低24.3%;N200处理0~200 cm土壤剖面NO-3-N残留量平均为210.2 kg·hm-2,N150处理则低至115.1 kg·hm-2;N200和N150处理的生育期耗水量差异不显著（P>0.05）。在渭北雨养农业区,春玉米在常规施N的基础上减量25%,不仅能维持作物产量,还能有效降低N2O排放和NO-3-N的残留。     

中亚热带丘陵区茶园和林地土壤春季2排放及其影响因素

中亚热带地区春季降雨频繁,茶园施肥量大,该季节茶园土壤氧化亚氮（N2O）排放量较高,研究春季茶园土壤N2O排放及其影响因子有一定意义。以中亚热带丘陵区土壤为对象,采用静态箱-气相色谱法,研究了两种植茶年限茶园和林地土壤春季N2O排放特征及其影响因子。结果表明：茶园N2O排放量明显高于林地,50年茶园N2O排放量明显高于20年茶园,林地N2O的排放量最少;50年茶园、20年茶园和林地土壤春季N2O累积排放量分别为2.07、1.39、0.22 kg·hm-2。两种植茶年限茶园土壤N2O排放通量均与土壤NO-3-N含量呈显著正相关（P<0.05）,林地土壤N2O排放通量则与土壤NH+4-N含量呈极显著正相关关系（P<0.01）;茶园和林地土壤N2O排放通量均与5 d累积降雨量之间存在显著的相关性。多元逐步回归分析显示,茶园土壤N2O排放通量受土壤温度和NO-3-N含量影响,共同解释其48%~49%的变化;林地土壤N2O排放通量受土壤温度和NH+4-N含量影响,共同解释其55%的变化。这项研究显示施肥对春季茶园N2O排放的促进作用与降雨有关。     

粒径对冻融过程中加氮灌溉土壤N2O排放的影响

通过室内模拟的方法,研究了冻融过程潮土两种粒径（1 cm和0.25 mm）在加氮灌溉条件下N2O的排放通量,并且分析比较了3种氮素形态（铵态氮、硝态氮和酰胺态氮）和3种浓度（40、200和800 mg/L）对土壤N2O的排放通量的影响。结果表明：冻结前,除硝态氮浓度在大于200 mg/L时,细土N2O排放通量小于粗粒径土壤,其他氮素形态和浓度得到相反结果;冻结过程细土达到N2O稳定排放通量的时间要早于粗粒径土壤;融化后细土比粗粒径土壤早出现N2O排放峰,并且该峰值总体比粗粒径土壤小;随氮素浓度增加,粗粒径土壤3种氮素形态平均N2O累积排放量分别比细粒径土壤多45.46%、7.81%和46.87%。建议土壤在加氮灌溉时应尽量避免施加硝态氮肥,铵态氮肥的施用应尽量考虑降低浓度,并建议在灌溉越冬水且土壤冻结后耙碎大土块以减少N2O排放。