北方典型设施菜地土壤N2O排放特征

为明确北方典型设施菜地N2O的排放特征,在“中国蔬菜之乡”——山东省寿光市的秋冬茬设施番茄土壤上利用静态暗箱-气相色谱法,对不施氮肥(CK)、单施有机肥(OM)、农民习惯施(FP)和减氮优化施肥(OPT)4个处理下的N2O排放通量进行了观测,并分析了其对N2O排放量和蔬菜产量的影响.结果表明,施肥并灌溉后的一段时间内,会观测到N2O的“脉冲式”排放,最高排放峰值出现在基肥+灌溉后,且排放高峰持续近20 d,而由追肥引起的排放峰值小且持续时间仅3～5 d.统计分析表明,温度和水分都是影响设施菜地N2O排放的环境因素.各处理土壤N2O排放总量差异显著,顺序依次为:FP (14.77 kg/hm2)＞OPT(9.73kg/hm2＞OM(6.84 kg/hm2)＞CK(2.37 kg/hm2),N2O排放系数介于0.83％～1.10％之间,接近或超过IPCC 1.0％的推荐值.与FP处理相比,减少近60％化肥N的OPT处理下番茄产量增加2.2％.在目前管理措施下,合理减少有机肥和化肥施氮量是设施蔬菜地N2O减排的有效途径.     

有机无机肥配施对城郊设施甜玉米地N2O排放的影响

本文以长沙近郊设施菜地为研究对象,设置不施肥（CK）、常规施肥（CON）、30%牛粪有机肥氮+70%无机肥氮（CM）、30%鸡粪有机肥氮+70%无机肥氮（NM）4个处理,采用静态暗箱—气相色谱法监测甜玉米（Zea mays var. rugosa Bonaf.）生长季土壤氧化亚氮（N2O）的排放通量,同时测定土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳（DOC）含量和作物产量及吸氮量,探讨有机肥与化肥配施对甜玉米季N2O排放的影响。结果表明,甜玉米季表现出较高的N2O排放量,为24.6~33.6 kg/hm2。与CON处理相比,CM处理单位面积N2O累积排放量显著减少了26.9%,而NM处理减排不显著;CM和NM处理单位产量N2O排放量分别减少了35.7%和19.0%。与CON处理相比,CM和NM处理土壤铵态氮含量分别减少60.7%和50.1%,NM处理土壤硝态氮含量显著减少了40.4%, 而CM和NM处理土壤DOC含量无显著变化。随机森林模型和主成分分析结果表明,N2O排放通量与土壤铵态氮、硝态氮和DOC含量呈显著正相关,表明化肥配施有机肥能通过降低土壤无机氮供给,减少N2O产生。另外,较CK处理而言,CON、CM和NM处理的玉米产量分别增产了156.5%、191.8%和188.2%,且CM、NM处理较CON处理分别增加了13.8%和12.4%,CM的氮肥利用率相较于CON处理提高了15.2%。综上,30%有机肥+70%化肥能有效降低甜玉米地N2O排放和增加产量,且牛粪较佳。     

不同氮钾水平及氮形态差异对土壤氨挥发和氧化亚氮排放的影响

研究不同氮钾用量下土壤氨(NH3)挥发和氧化亚氮(N2O)排放,为确定氮钾肥合理施用和大气环境保护提供理论依据。盆栽实验共9个处理:N0K0、(NO^-3-N)50K35、(NO^-3-N)50K80、(NO^-3-N)100K35、(NO^-3-N)100K80、(NH^+4-N)50K35、(NH^+4-N)50K80、(NH^+4-N)100K35、(NH^+4-N)100K80。分别采用静态箱法和通气法采集N2O和NH3。氮肥显著增大了N2O的排放通量和累积排放量以及NH3的挥发速率和累积排放量。N2O的平均排放通量和累积排放量从不施肥处理的15.8μg·m^-2·h-1和0.17 mg·kg^-1增加到氮肥用量100 mg·kg^-1时的45.6μg·m^-2·h-1和0.57 mg·kg^-1。NH3挥发速率和累积排放量在氮肥用量为100 mg·kg^-1时达到最大,分别为1.5 kg·hm^-2·d^-1和4.18 mg·kg^-1。铵态氮为氮源的各处理N2O排放通量和累积排放量以及NH3挥发速率和累积排放量均高于以硝态氮为氮源的各处理。钾肥显著增大了NH3挥发速率和累积排放量,但在低氮水平下,钾肥显著降低N2O排放通量和累积排放量。化学氮肥施用量的增加是NH3挥发和N2O排放增加的主要因素,与硝态氮肥相比,铵态氮肥更易于NH3和N2O的排放。增施钾肥显著增大土壤NH3挥发速率和排放量,但降低了土壤N2O的排放通量,显著减少了整个生长季节N2O的累积排放量。     

氮肥形态对菜地土壤N2O 排放 与小白菜产量的影响

为了明确不同形态氮肥施用对广东菜地土壤N2O排放和蔬菜产量的影响,利用盆栽试验,用密闭式静态箱法,对施用酰胺态氮(尿素)、铵态氮(硫酸铵)、硝态氮(硝酸钙)和对照菜地土壤N2O排放进行连续监测,并对蔬菜产量、养分含量等进行分析。结果表明:施用不同形态氮肥明显增加了菜地土壤N2O排放通量,各处理排放通量高峰出现在施肥后2 d和3 d,从大到小依次为施酰胺态氮0.22 mg/m2·h、施硝态氮0.18 mg/m2·h、施铵态氮0.14 mg/m2·h、对照0.11 mg/m2·h,施肥后6 d排放通量与对照持平。施用不同形态氮肥与对照比,显著提高了蔬菜干物质积累量、植株氮含量,但各形态氮肥处理干物质积累量之间无显著差异。说明施用铵态氮(硫酸铵)能够有效降低N2O排放,同时保证蔬菜产量。     

丛枝菌根真菌对玉米生育期土壤N2O排放的影响

【目的】明确丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）影响玉米生育期土壤氧化亚氮（N₂O）排放的机制,为增加玉米产量、提高氮素利用效率、减少温室气体排放提供理论依据。【方法】采用分室（生长室和菌丝室）箱体装置,盆栽设置氮肥用量（N1：180 kg N·hm^-2;N2：360 kg N·hm^-2）和丛枝菌根真菌（M0：作物根和AMF均不能从生长室进入菌丝室;M1：只有丛枝菌根真菌能从生长室进入菌丝室;M2：作物根和丛枝菌根真菌均能从生长室进入菌丝室）双因素试验,测定玉米生长期间植株生物量、植株氮素积累量、N₂O排放量;采用Illumina平台Hiseq 2500 PE250高通量测序技术分析土壤细菌群落结构和多样性对丛枝菌根真菌的响应。【结果】氮肥用量和丛枝菌根真菌均显著影响玉米产量、植株生物量、植株氮素积累量和N₂O排放量。不同氮肥用量条件下接种丛枝菌根真菌均显著增加玉米籽粒产量、植株生物量和氮素积累量。与M0相比,N1条件下M1和M2处理产量均值分别增加38%和82%,地上部氮素积累量增加30%和52%,无机氮含量减少26%和65%;N2条件下M1和M2处理籽粒产量分别增加16%和48%;地上部氮素积累量增加9%和33%,无机氮含量减少34%和55%。与M0相比, N1条件下M1和M2处理N₂O累积排放量分别降低17%和40%,N₂O排放强度分别降低41%和67%;而N2条件下N₂O累积排放量降低26%和45%,排放强度分别降低28%和57%。NMDS 分析表明,施肥和丛枝菌根真菌均对细菌群落结构有较大影响。与N1均值相比,N2处理门水平变形菌门（Proteobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）相对丰度分别降低6%和15%,而放线菌门（Actinobacteria）增加32%;属水平链霉菌（Streptomyces）增加27%,芽单胞菌属（Gemmatimonas）降低8%。与M0相比,N1条件下M1和M2处理的Streptomyces分别增加64%和205%,Gemmatimonas细菌丰度分别增加31%和53%;N2条件下M1和M2处理的Streptomyces分别增加10%和93%,M1处理的Gemmatimonas细菌丰度降低2%,M2处理Gemmatimonas细菌丰度增加56%。土壤中Streptomyces和Gemmatimonas与N₂O排放量呈显著负相关,而与玉米产量呈显著正相关。【结论】不同氮肥水平玉米接种丛枝菌根真菌均能显著降低土壤N₂O排放量,这种影响主要通过提高玉米氮素的吸收利用和改善土壤细菌群落组成实现的,其中主要增加了土壤链霉菌属和芽单胞菌属的相对丰度。     

氮肥与硝化抑制剂联用对热带菜地氧化亚氮排放的影响

以热带地区种植辣椒为研究对象,采用静态箱–气相色谱法,监测施用不同形态氮以及硝化抑制剂双氰胺(DCD)对菜地N₂O排放和辣椒产量的影响。结果表明,菜地N₂O排放通量变化范围为1.51～80.53μg·m^-2·h^-1,铵态氮肥(NH₄)处理土壤N₂O排放通量显著高于硝态氮肥(NO₃)处理,NH₄处理N₂O排放最大峰值达80.53μg·m^-2·h^-1,NO₃处理N₂O最大峰值同比NH₄处理降低了21.2%。与氮肥处理相比,配施DCD均显著降低了N₂O累计排放量(P<0.05),分别降低为59%和49%,而铵态氮肥+双氰胺(NH₄+D)处理和硝态氮肥+双氰胺(NO₃+D)处理对N₂O累计排放量差异...     

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N_2O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N_2O排放量从高到低分别为潮褐土(0.868、3.07 μg·g~(-1)),红壤(0.511、0.731 μg·g~(-1)),黑土(0.221、0.294 μg·g~(-1)),且添加可溶性碳显著促进了土壤N_2O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N_2O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N_2O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N_2O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.     

氮、钾肥对菜园土壤环境的影响

 近年来,随着人民生活水平的提高,对蔬菜种类、数量、品质的要求也相应地提高但在蔬菜生产中,化学的施肥量日益增加,有机肥用量逐渐减少.     

不同类型植烟土壤施氮水平对烤烟生长发育的影响

采用田间试验法,探讨了不同类型植烟土壤施氮水平对烤烟生长发育的影响．结果表明：施用氮肥有利于提高烤烟的单叶重,烟叶烟碱含量与施氮量、总氮、总糖、还原糖、氮碱比、糖碱比、糖氮比等的相关性较高．综合考虑田间试验不同施氮量处理的烤烟产量、产值、均价和中上等烟比例及内在化学成分,初步得出：在没有施用有机肥的条件下,在土壤碱解氮含量为105．61、142．29、168．37mg·kg^-1的黄泥田、灰黄泥砂田、青格灰泥田中分别施氮165．0—192．0、142．5—165．0、120．0—142．5kg·hm^-2,有利于优质烟叶的形成．     

广州地区早稻田施肥对N2O排放影响的初步研究

研究了广州地区华南农业大学早季稻实验田在农业管理措施和肥效基本相同的情况下，施用不同肥料对稻田Ｎ２Ｏ排放通量的影响。试验初步表明：早季稻稻田Ｎ２Ｏ排放规律是施纯化肥稻田Ｎ２Ｏ排放集中在施肥后４ｄ￣１８ｄ，施有机肥加化肥稻田Ｎ２Ｏ排放集中在施肥后第５ｄ￣１０ｄ，施猪粪肥几乎无Ｎ２Ｏ排放，施肥期稻田处于灌溉干湿状态有利于Ｎ２Ｏ排放。稻田处于灌溉淹水状态不利于Ｎ２Ｏ排放，稻田表层土壤温度高有利地Ｎ２Ｏ排     

不同施氮水平对稻麦轮作农田氧化亚氮排放的影响

利用江苏常熟田问随机区组试验,以密闭箱法采集气样,气相色谱分析N_2O浓度,对稻麦轮作制下不同施氮水平的土壤N_2O排放进行了观测,探讨了不同施氮水平对稻麦轮作农田氧化亚氮排放的影响.结果表明,土壤N_2O排放量受施氮量的影响,稻季和麦季N_2O排放量都随施氮量的增加而增加;稻季N_2O排放量最大峰值出现在烤田复水期间,其排放量大小主要受基肥和分蘖肥施用量的影响,并随施氮量的增加而增大;麦季最大峰值出现在气温同暖的第二次追肥后,排放量的最大峰值也随施氮量的增加而增大;稻麦轮作土壤N_2O排放以麦季的排放为主,麦季N_2O累积排放量在轮作周期中占三分之二.     

不同施肥技术对单季稻田CH4和N2O排放的影响研究

以麦茬稻田为对象,采用静态箱-气相色谱法对巢湖地区常规施肥、高产施肥、高产施肥+脲酶抑制剂、控失肥4种肥料处理下稻田CH4和N2O的排放进行测定,研究控失肥和脲酶抑制剂两种技术措施对单季稻CH4和N2O排放的综合影响。结果表明：各处理间CH4排放的季节变化模式没有明显不同,但排放量大小有明显差异;高产施肥+脲酶抑制剂与控失肥处理的CH4季节累积排放量分别为28.81 g·m-2和32.68 g·m-2,较常规施肥处理分别减少了25.8%和15.8%,而N2O的季节累积排放量没有明显差异。对CH4 和N2O     

施肥模式对菠萝产量及农田氧化亚氮排放的影响

为探究不同施肥模式下菠萝（Ananas comosus）种植地土壤氧化亚氮（N₂O）的排放特征,筛选出既高产又减少N₂O排放的施肥方法。本试验以热带地区菠萝农田为研究对象,设置不施肥（CK）、常规施肥（NPK）、减量单施化肥（INF）、无机肥+有机肥配施（INF+M）、无机肥+有机肥+缓控肥配施（INF+M+S）等5个处理,利用静态暗箱?气相色谱法对菠萝整个生育期土壤的N₂O排放特征进行监测,并分析不同施肥模式下土壤温度、土壤含水量、硝态氮和铵态氮对N₂O排放的影响及菠萝产量间的差异。结果表明:INF+M+S,INF+M和INF处理下的菠萝产量比NPK处理的分别增加16.77%、6.66%和6.53%,且INF+M+S显著高于NPK。整个菠萝生育期,N₂O累积排放量和平均通量表现为NPK>INF>INF+M>INF+M+S>CK,且处理间差异显著;N₂O排放强度依次为NPK>INF>INF+M>INF+M+S>CK,处理间也表现出显著差异;同时,INF+M+S处理的排放系数也显著低于其他施肥处理;相关性分析发现,土壤硝态氮和铵态氮含量与N₂O排放通量呈极显著正相关。INF+M+S处理能够显著提高菠萝产量,降低菠萝整个生育期农田N₂O的排放量与排放强度,可作为菠萝较优的施肥模式。     

生物炭连续施用对农田土壤氮转化微生物及N2O排放的影响

【目的】研究连续添加生物炭6年后对农田土壤氮转化相关微生物功能基因的影响,揭示生物炭影响作物产量和N₂O排放的微生物学机制,并为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】通过在潮土农田设置0（BC0,对照)、2.25（BCL,低量）、6.75（BCM,中量）和11.25 t·hm^-2（BCH,高量）4个秸秆生物炭量处理的田间定位试验,采用田间观测、化学分析、荧光定量PCR（qPCR）技术,系统研究施用生物炭对氧化亚氮（N₂O）排放、氨单加氧酶（amoA）、亚硝酸还原酶（nirK、nirS）、氧化亚氮还原酶（nosZ）基因丰度及夏玉米产量的影响。【结果】与对照BC0处理相比,施用生物炭可显著提高夏玉米籽粒产量,且BCM处理籽粒产量达到最大值10 811 kg·hm^-2,显著降低夏玉米生育期N₂O累积排放量,并以BCM处理减少N₂O排放效果最优。研究还发现,在夏玉米多个生育时期,与对照比较,生物炭施用可以显著提高耕层土壤无机氮储量和土壤含水量。此外,随着生物炭施用量增加,土壤氨氧化古菌（AOA）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期均表现为先上升后下降趋势,且两个时期均以BCM处理最高,而氨氧化细菌（AOB）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期分别为BCH处理和BCM处理最高。与对照相比,中、高量生物炭施用（BCM、BCH处理）可显著提高夏玉米大喇叭口期和成熟期土壤反硝化作用功能相关基因（nirK、nirS、nosZ）拷贝数。相关性分析表明,夏玉米成熟期土壤N₂O排放通量与土壤硝态氮、土壤含水量、AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ呈显著负相关关系。【结论】施用生物炭通过增加土壤微生物氮转化功能基因丰度进而降低土壤N₂O排放,通过增加土壤耕层无机氮储量和土壤水分含量进而提高作物产量,并以中等用量（6.75 t·hm^-2）施用效果最优。     

稻鸭共作生态系统中氧化亚氮排放及温室效应评估

 【目的】氧化亚氮是一种痕量温室气体,对全球温室效应起着重要的作用.本文旨在研究稻鸭共作生态系统对氧化亚氮的排放及其温室效应的影响。【方法】在中稻生长季节,运用静态箱技术测定稻鸭共作生态系统氧化亚氮的排放。【结果】在施用等量基肥条件下,与常规稻作相比,稻鸭共作氧化亚氮排放具有不同的日变化和相似的季节变化模式;氧化亚氮日变化与日温度变化基本一致,排放峰值出现在13：00。而氧化亚氮季节变化与温度变化不相关,排放峰值出现在施肥后两周和稻田落干期。较之常规稻作,稻鸭共作生态系统能显著提高氧化亚氮释放。本试验综合评估了稻鸭共作生态系统释放的甲烷和氧化亚氮的综合温室效应。【结论】研究显示,稻鸭共作生态系统能有效抑制甲烷和氧化亚氮的总排放和显著降低甲烷和氧化亚氮的总排放的综合温室效应。因此,在中国南方稻作区,稻鸭共作生态系统是减少甲烷和氧化亚氮的总排放和改善全球气候的措施之一。     

施肥对稻田N2O排放的影响

肥料施用是影响稻田N_2O排放的重要因素之一.以国内外相关文献为基础,综述了肥料的种类、施用量、施用方式和施用时间对稻田N_2O排放的影响,指出了有待研究的内容:加强对土壤N_2O排放机理的研究;进一步研究肥料施用对稻田N_2O排放的影响;进一步研究施肥管理措施对稻田温室气体(CH_4和N_2O)排放的交互影响,寻求科学合理、切实可行的减排措施.     

不同竹炭施用量对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

以来源于竹材废弃物的生物炭为试验材料,采集宁绍平原典型稻田土壤进行水稻盆栽试验,探究不同竹炭施用量条件下生物炭对稻田温室气体排放的影响。研究结果表明:与空白对照处理相比,来源于竹材废弃物的生物质经炭化后还田对稻田温室气体CH4和N2O排放有显著的抑制作用,且减排效果随着竹炭施用量的增加而增强,生物炭处理的水稻产量亦比空白和常规施肥处理有所提高。施用竹炭条件下,CH4和N2O季节累积排放量比对照处理分别降低了58.2%~91.7%和25.8%~83.8%;相对常规施肥处理而言,降低幅度分别高达64.3%~92.9%和72.3%~93.9%。这可能是由于竹炭所包含的有机碳高度芳香化而具有生物化学和热稳定性,同时竹炭有很大的比表面积和表面吸附能,竹炭的施用可能改善了水稻土理化特性并抑制相关微生物的活性,从而降低了稻田温室气体排放。     

猪粪沼液施用对稻麦轮作系统土壤氧化亚氮排放的影响

以典型的猪粪尿发酵沼液为对象,探讨了沼液施入量和管理方式对以中国东部稻麦轮作农田系统土壤N2O排放规律和排放量的影响。研究结果表明,与化学氮肥相比,沼液施用未影响稻麦轮作系统土壤N2O排放的季节变化规律,但影响其排放量的大小。稻季100%施用沼液的处理(N100%DPS)其累积排放量为0.71kg·hm-(22008年)和1.38kg·hm-(22009年),显著高于100%施用化肥的处理(N100%Ure)a,即0.68kg·hm-2和1.06kg·hm-2。麦季N100%DPS处理N2O的累积排放量分别为6.56kg·hm-(22008年)和5.05kg·hm-2(2009年),与N100%Urea处理(2008年:5.89kg·hm-2;2009年:3.93kg·hm-2)无显著差异,但均显著高于稻季各处理。随着沼液替代化学肥料用量的降低,稻田N2O排放量呈降低趋势,而沼液一次性施入和分次施入对稻田N2O排放的季节动态和累积排放量均无显著影响;但沼液不同的管理方式对麦季累积N2O排放量更为复杂。稻、麦两季N100%DPS处理中N2O排放系数(f)均最大,分别达到0.3%和1.6%,但沼液分次施入和一次性...     

不同耕作方式与施氮量对麦玉两熟产量的影响

少耕免耕及秸秆覆盖在改善生态环境、培肥地力、提高作物产量和提高资源利用效率等方面有重要作用。试验设置4个耕作处理,分别为常规耕作、旋耕、耙耕和免耕;施氮量设置3个水平,分别为常规施氮量的100％、75％和50％,以研究耕作方式和施氮量对小麦、玉米产量及产值的影响。结果表明,随着施氮水平的递减小麦公顷穗数降低,小麦、玉米产量降低,总产量下降;旋耕、耙耕和免耕处理的小麦穗粒数随施氮水平的递减而降低,而千粒重随施氮水平的递减而有增加趋势,玉米的千粒重与施氮水平变化趋势基本一致;常100、耙100和免100处理的产量最高,旋100、常75和免75次之,而耙100和免100处理的净产值最高,高于常100。因此,耙100和免100的经济效益最高,具有较高的推广价值。