不同供氮量对水稻土壤无机氮残留、氮平衡及产量的影响

本文以不施肥试验地设置供氮梯度试验(CK),研究了不同供氮量(N1 40 kg·hm~(-2)、N2 80 kg·hm~(-2)、N3 1200kg·hm~(-2)、N4 160 kg·hm~(-2)、N5 200 kg·hm~(-2)、N6 240 kg·hm~(-2))对水稻地上部生物量累积、氮素吸收、土壤无机氮残留和土壤氮素平衡的影响,可为集约化农田最大化发挥化肥生态效应和优化氮素管理提供理论依据和技术参考。结果表明:施氮对水稻生物量积累和氮素吸收利用有明显的影响,与不施氮对照相比,施氮处理显著增加了水稻生物量、氮浓度、吸氮量增幅分别为31.69%~109.83%、15.08%～103.17%和54.18%~395.24%,其中N4水平增加量最大,之后有所降低;氮素吸收率、氮素利用率和氮素偏生产力氮浓度随施氮量增加呈先增加后降低趋势。整体上,土壤剖面无机氮含量自上而下呈现由高到低的变化,不同施氮处理间的差异主要体现在10 cm;0~50 cm剖面无机氮含量随施氮量增加显著增加,其中施氮量在240 kg·hm~(-2)间增加缓慢,施氮量高于160 kg·hm~(-2)后快速增加。从氮素主要的输入输出项来看,不同处理均有不同程度的盈余,大部分盈余氮素均在土壤0~50 cm剖面出现不同程度的累积。水稻土壤无机氮吸收量随着氮浓度的增加呈先增加后降低趋势,在氮浓度达到160 kg·hm~(-2)时达到最大,水稻土壤无机氮残留量呈相反的变化趋势。水稻有效穗、单株穗、结实率、产量和收获指数均随着氮浓度的增加呈先增加后降低趋势,在氮浓度达到160 kg·hm~(-2)时达到最大,之后有所降低。以上结果说明氮素对水稻生物量累积和氮素吸收利用起到一定的促进作用,但在施氮量高于160 kg·hm~(-2)后促进作用有所降低。综合考虑绿肥的农学和环境效应,水稻种植体系中土壤供氮量应控制在160 kg·hm~(-2)左右。     

氮磷钾肥量对玉米产量及养分吸收、利用效率的影响

[目的]探明粮棉轮作模式下玉米经济合理施肥量,以期提高肥料利用效率。[方法]在大田条件下采用随机区组试验,按照N、P_2O_5、K_2O分别设置了0、75、150、225、300kg·hm~(-2) 5个用量梯度,研究了不同肥料用量对玉米产量、养分吸收及肥料利用率的影响。[结果]氮用量在0~225kg·hm~(-2)之间时随施氮量增加,玉米籽粒产量增加,N225达到10 382kg·hm~(-2),氮用量超过225kg·hm~(-2)后产量下降,生物量与经济系数变化规律相似;秸秆氮含量随施氮量增加持续升高,N300处理达到0.680%,显著高于N0、N75与N150,但与N225差异不显著,秸秆氮携出量变化规律相似;籽粒氮含量随施氮量增加先升后降,以N225最高达到1.224%,氮携出量变化规律相似,N225达到127.1kg·hm~(-2)。施磷对玉米产量、生物量与经济系数无显著影响;但随施磷量增加,秸秆与籽粒中P含量均先升后降,秸秆中以P_225最高达到0.187%,籽粒中以P150最高达到0.582%,均显著高于对照;秸秆中P_2O_5携出量随施磷量增加而增加,籽粒中P_2O_5携出量不同处理间差异不显著。施钾增加玉米籽粒产量,K75、K150、K_225与K300分别较K0增加10.8%、12.0%、13.3%、13.4%,但不同用量间差异不显著,生物量变化规律相似,经济系数则变化不大;秸秆K含量与K_2O携出量均随施钾量增加先升后降,以K_225最高,分别达到2.352%与217.4kg·hm~(-2),籽粒K含量不同处理间差异不显著,籽粒K_2O携出量对照显著低于各施钾处理,但不同钾肥用量间差异不显著。[结论]综合考虑产量、养分吸收与肥料利用率结果,玉米季肥料适宜用量为N 225kg·hm~(-2),K_2O 75kg·hm~(-2),免施磷肥。     

黔北烤烟双行凹垄全生育期地膜覆盖适宜施氮量研究

通过大田小区试验,研究了在双行凹垄全生育期地膜覆盖条件下,肥料N、P2O5、K2O保持1.00∶1.22∶2.73不变时,黔北中等肥力旱地土壤栽培烤烟适宜的施氮量。结果表明,在82.5～105.0kg/hm2的施氮量范围内,增加施氮量能促进烤烟早发,随生育期的推进,不同处理烤烟农艺性状的差异有所缩小。随施氮量的增加,烤烟单位面积产量增加,上等烟率上升,烟叶的单位面积产值和均价均与施氮量表现为二次函数关系。综合而言,黔北中等肥力旱地土壤采用双行凹垄全生育期地膜覆盖栽培烤烟最适宜的施氮量为90kg/hm2。     

施氮对1年生黑麦草人工草地中硝态氮动态及氮素分配的影响

为了探明江苏扬州地区黑麦草草地土壤剖面氮素的运移规律,提高黑麦草植株对氮素的吸收利用效率,研究了扬州地区1年生黑麦草人工草地中不同施氮水平(0、100、200和300 kg/hm2,分别表示为N0、N100、N200和N300)下土壤中硝态氮含量和分布动态、植株氮素含量等变化情况.结果表明:第1次刈割和第2次刈割黑麦草茎、全株中氮素含量均以N200处理较高,茎中氮素含量分别为2.48%、2.8%,全株为3.68%、2.35%,叶中氮素含量均以N300处理较高,分别为4.02%和3.95%.在1年生黑麦草不同生长时期和不同深度土层中硝态氮含量差异显著,不同时期土壤中硝态氮含量大多随施氮量的增加而增高.随施氮量增加,硝态氮在60～140 cm土层内累积量增加.第1批(2008-12-03)0～140 cm土壤中硝态氮累积量为115.06～282.49 kg/hm2,以后各取样时期土壤中硝态氮累积量依次降低,第3批(2009-03-05)最少,为64.78～111.55 kg/hm2.当施氮量大于200 kg/hm2(超过黑麦草植株含氮量)时,会导致刈割时NO3--N在根层土壤剖面的显著积累,而黑麦草产量、植株氮素含量等均不增加显著.     

稻田施尿素后短期内氮素分布和氨挥发损失研究

采用室内培养试验方法,模拟蘖肥施用后氮素转化过程。试验土壤为采自黑龙江省建三江白浆土型水稻土(JSJ)和庆安草甸土型水稻土(QA),采用通气法测定NH3挥发损失,并测定水层p H,以及水层和不同土层中NH4+-N和尿素态氮含量。试验结果显示,施用尿素后短期内水层p H显著提高,随后p H甚至低于不施氮肥处理,p H增加因土壤而异;随施肥时间推移,水层中氮不断减少,进入土壤中以及挥发损失的氮不断增加。JSJ氨挥发累积量占施氮量13.68%~14.42%,氮量和氨挥发为线性关系;QA氨挥发占施氮量3.39%~7.96%,随施肥量增加氨挥发比例增大。施肥后3 d,水层氮占总施肥量24%~33%,有60%~70%氮扩散到土壤中;施肥后10 d水层氮只占施肥量5.0%~6.3%;施肥后21 d,进入到土壤中氮比例为66%~85%,在p H较低土壤中所占比例更大。尿素转化后铵态氮主要集中在0~2和2~4 cm土层,下层土壤铵态氮含量较低,短期内表层土壤铵态氮可反映施肥变化。施肥后第21天,两地氮素回收率分别为75.71%~86.37%和85.32%~98.29%,另有少量氮进入有机氮库或通过反硝化损失。     

施氮量对不同肥力土壤氮素转化及其利用率的影响

【目的】评价不同施氮量下不同肥力土壤在小麦孕穗期的土壤活性氮组分（土壤矿质氮、可溶性有机氮和微生物量氮）的转化与氮肥利用率的变化。【方法】以长期（37年）定位试验下不同施肥处理土壤（贫瘠土壤-NF：长期不施肥;低肥力土壤-LF：长期施用化肥;中肥力土壤-MF:长期施用低量有机肥配施无机肥;高肥力土壤-HF：长期施用高量有机肥配施无机肥）为研究对象,通过盆栽试验,利用¹⁵N示踪法,研究添加外源硫酸铵氮肥（N0：0、N1：135 kg·hm^-2、N2：180 kg·hm^-2）之后,小麦生长旺盛时期（孕穗期）土壤活性氮组分在不同肥力土壤中的变化以及与土壤供氮效应之间的联系。【结果】随施氮量增加,不同肥力土壤的可溶性氮均呈先增加后降低的趋势,在N1处理最高,而各处理的土壤微生物量氮在N2达到最大,N1最低;不同肥力土壤可溶性氮变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞低肥力土壤＞贫瘠土壤,而微生物量氮变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞贫瘠土壤＞低肥力土壤（P＜0.05）;施氮对不同肥力土壤可溶性氮和微生物量氮的影响在低肥力土壤最大,而在高肥力土壤增幅最小。不同肥力土壤供氮量、氮肥利用率以及吸氮总量和吸15N量的变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞低肥力土壤＞贫瘠土壤（P＜0.05）,其中,吸收15N量所占小麦吸收总氮的百分比大小变化为低肥力土壤＞中肥力土壤＞高肥力土壤＞贫瘠土壤（P＜0.05）。相同肥力不同处理下,土壤供氮量、氮肥利用率以及小麦吸氮量和吸15N肥料的量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,均以N1处理显著高于其他处理（P＜0.05）,总体上施氮处理下小麦吸肥料氮所占吸收总氮的百分比的平均值为44%;各肥力土壤中肥料损失量均为贫瘠土壤＞低肥力土壤＞中肥力土壤＞高肥力土壤（P＜0.05）,而且氮肥损失量均随施氮量的增加而增加,在N2处理最大;土壤活性氮组分与土壤供氮、氮肥利用率、小麦吸氮之间均具有显著的正相关关系（P＜0.05）。【结论】在高肥力土壤上添加适宜氮量（135 kg·hm^-2）利于土壤中活性氮组分的转化,能更好地协调土壤供氮与作物需氮间的关系,提高氮肥利用率,减少氮素在土壤中的损失。     

关中灌区秸秆还田条件下施氮量对冬小麦产量及氮素利用的影响

以西农979为供试材料,在秸秆还田条件下设置5个不同的冬小麦施氮水平进行田间试验,分析不同处理下冬小麦产量及产量构成因素、收获后土壤硝态氮以及冬小麦籽粒蛋白质含量.在秸秆还田条件下随施氮量的增加,冬小麦籽粒产量、生物学产量、有效穗数和千粒质量均呈先增后降趋势,籽粒产量、生物产量和公顷穗数在N262.5达到最大,千粒质量在N175达到最大.氮素回收效率、氮肥利用效率均随施氮量的增加而降低,氮素收获指数随施氮量的增加先增后降,在N175时达到最大值.N2625、N350处理比N0处理显著提高了冬小麦收获后土壤耕层硝态氮累积量.施氮量为0～262.5 kg/hm2,随施氮量增加小麦籽粒蛋白质含量和蛋白质产量显著提高.综合考虑目前技术水平和当地气候条件,关中灌区冬小麦施氮量应控制在175～262.5 kg/hm2.     

控释尿素对夏玉米产量、氮肥利用效率及土壤硝态氮的影响

以夏玉米为研究对象,通过田间试验,比较分析不同氮水平下控释尿素与普通尿素的夏玉米产量、氮肥利用效率及土壤硝态氮间的差异。结果表明:控释尿素能显著提高玉米产量,相同氮水平下,控释尿素处理的籽粒产量较普通尿素的均有所增加,其中氮水平为75%处理的增产幅度最大,100%的处理次之,50%的最小,其增产达5.7%～28.9%。控释尿素与普通尿素的氮素表观损失量均随施肥量增加而升高,与对照不施氮处理差异显著。N肥利用率与N肥农学效率则表现为75%>50%>100%,且控释尿素处理有高于普通尿素处理的趋势,其中75%控释尿素处理的N肥利用率及N肥农学效率分别高达24.1%和17.4kg/kg。土壤剖面NO3--N含量随施氮量的增加而增加,控释尿素在夏玉米的2个氮素利用关键期(大喇叭口和抽雄)的土壤硝态氮含量均高于普通尿素,说明控释尿素在夏玉米氮素关键期能维持较高的水平以满足作物对于N素的需求,其中以75%控释尿素处理表现最好。本试验条件下,控释尿素75%的施氮水平是提高夏玉米产量、降低土壤硝态氮淋失的合理施氮量。     

不同氮肥用量对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响

在设施栽培条件下,采用田间小区试验,以番茄为指示植物,研究了不同氮肥用量:农民习惯施氮量(N1,尿素,纯氮1 000kg·hm-2)、70%农民习惯施氮量(N2、尿素,纯氮700 kg·hm-2)、70%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N(N3,尿素,纯氮700 kg·hm-2)、50%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N和采用滴灌(N4,尿素,纯氮500 kg·hm-2)对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响.结果表明,与农民习惯施用氮肥相比,减施氮肥处理(N2、N3和N4)的番茄产量没有降低.N4处理产量最高,比N1增产9.7%.N2和N4处理氮肥的农学效率和肥料的产投比均显著高于N1处理(P＜0.05),其中N4处理最高,为28.9 kg·kg-1和12.6,施肥效益最高.不同施氮肥处理间果实Vc含量虽没有显著差异,但N4处理是N1处理的1.2倍.番笳果实的硝酸盐含量随氮肥施用量的增加而增加,两者旱显著的正相关关系(R2=0.8307,P＜0.05),N3和N4处理果实硝酸盐含量均显著低于Nl处理(P＜0.05).0～100 cm土层累积的硝态氮随氮肥施用量的增加而增加,N1处理土层累积的硝态氮含量最高,减施氮肥处理均降低了土壤对硝态氮的累积.土壤硝态氮多累积在0～40 cm土层,硝态氮的相对累积量约为50%,这部分残留的氮素可被下季作物吸收利用.果实硝酸盐含量与土壤累积的硝态氮存在显著的相关关系(R2=0.800 3,P＜0.05),说明土壤硝态氮含量过高能够增加果实对氮素的吸收和积累.在寿光设施蔬菜生产条件下,在农民习惯施氮量基础上减氮30%～50%既町以保证较高产量和较好的果实品质,同时降低土壤中硝态氮累积.从产量、肥料效益和土壤可持续利用角度来看,N4处理更具优势,具有较好应用价值.     

灌溉模式与施氮水平对土壤渗滤液氮浓度动态变化的影响

以Ⅱ优838为水稻供试品种,湖北潮土为供试土壤,通过2年稻麦轮作柱栽试验研究2种灌溉模式(FW:土表淹水3cm;CW:保持土壤湿润但土表不积水)和4个施氮水平(N0:0kg·hm-2,N1:126.0kg·hm-2,N2:157.5kg·hm-2,N3:210.0kg·hm-2)对水稻土渗滤液不同形态氮浓度变化动态的影响。结果表明:土壤渗滤液的总氮浓度随水稻生育期推移呈由高到低的变化趋势,氮素淋失风险主要存在于水稻移栽后的前40d左右;在稻麦轮作制中,前作小麦明显提高后作水稻土壤渗滤液氮浓度;硝态氮(NO3--N)和可溶性有机氮(SON)是土壤渗滤液氮素的主要形态,铵态氮(NH4+-N)所占比例较低;水稻移栽后20～30d左右出现土壤渗滤液NO3--N高峰,在高峰期土壤渗滤液的NO3--N浓度随施氮量增加而提高;减氮25%处理(N2)相对于常规施氮量处理(N3)显著提高氮肥利用率,并降低氮素淋失风险。     

清液肥对滴灌棉田NH3挥发和N2O排放的影响

为研究清液肥对滴灌棉田氮素气态损失的影响，试验共设5个处理：不施氮肥（N0）、常规化肥施氮300 kg·hm^-2（TN300）和240 kg·hm^-2（TN240）、清液肥施氮300 kg·hm^-2（LN300）和240 kg·hm^-2（LN240）。结果表明：施用氮肥会显著增加滴灌棉田土壤NH₃挥发和N₂O排放，各施氮处理NH₃挥发总损失量较N0处理增加1.7~3.8倍，N₂O累积排放量较N0处理增加1.8~2.7倍。常规施氮水平下，LN300处理较TN300处理NH₃挥发损失降低42.4%，N₂O排放减少14.1%；同一减氮水平下，LN240处理NH₃挥发损失和N₂O排放分别减少29.5%和18.9%。等量氮肥投入下，施用清液肥可显著降低土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量，土壤脲酶活性和反硝化酶活性也显著降低。相关性分析表明土壤NH₃挥发总量和N₂O累积排放量与0~20 cm土壤NH₄⁺-N含量、NO₃^--N含量、土壤脲酶活性和硝酸还原酶呈显著正相关，与土壤亚硝酸还原酶和羟胺还原酶无显著性相关。与常规化肥施氮相比，TN240、LN300和LN240处理棉花籽棉产量较TN300处理分别增加12.6%、9.1%和24.5%，LN240处理棉花籽棉产量较TN240处理提高10.6%。综上，清液肥施氮240 kg·hm^-2可显著减少滴灌棉田氮素气态损失，提高棉花产量，是一种值得推荐的施肥措施。     

节水减氮对温室土壤硝态氮与氮素平衡的影响

【目的】针对日光温室蔬菜生产中肥水超量施用问题,以提高氮肥利用率和实现温室菜田可持续利用为目标,研究节水减氮在温室蔬菜生产中的增效潜力,推荐适宜水氮用量。【方法】采用当地典型种植茬口冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄,在沟灌方式下设计农民习惯灌溉（W₁,＞100%田间持水量）和减量灌溉（W₂,75%-95%田间持水量）2个灌水水平;农民习惯施氮（N₁）、较农民习惯减氮25%（N₂）、减氮50%（N₃）和无氮（N₀）4个氮肥水平,对应黄瓜季施氮1 200、900、600和0 kg·hm^-2,番茄季施氮 900、675、450和0 kg·hm^-2,共W₁N₁、W₂N₂、W₂N₃、W₁N₀和W₂N₀ 5个水氮用量组合处理,3年6季定位研究蔬菜关键生育期0-100 cm土体硝态氮动态变化,分析氮素平衡和经济效益,推荐合理水氮用量。【结果】农民习惯水氮管理W₁N₁处理土壤硝态氮积累明显,并向土壤深层迁移。节水减氮W₂N₃处理3年0-60 cm土层硝态氮供应保持在相对适宜水平,平均硝态氮含量为53.3-80.9 mg·kg^-1;0-100 cm土体硝态氮未出现明显积累,平均含量较W₁N₁处理下降13.9%-31.1%;氮素表观损失下降56%,氮肥利用率提高2.4-3.3个百分点,并保持较高的经济效益。依据0-20 cm土层硝态氮含量与产量之间的显著回归关系,获得最佳产量土壤硝态氮含量黄瓜为37.4-72.9 mg·kg^-1,番茄应低于90 mg·kg^-1。根据蔬菜氮素需求量和关键生长期适宜的土壤硝态氮含量,结合根区土壤水分监测,推荐与供试条件相近的温室,沟灌冬春茬黄瓜产量160-180 t·hm^-2下灌水450-550 mm配合施氮600 kg·hm^-2较适宜,秋冬茬番茄产量70-80 t·hm^-2时灌水170-200 mm配合施氮250 kg·hm^-2较适宜。分析水氮减施增效原因为：节水20%-30%使土壤硝态氮趋近根区分布,节氮50%降低土壤剖面硝态氮积累,节水20%-30%配合减氮50%将根区硝态氮供应维持在适宜水平的同时,降低进入损失途径的氮素,从而实现增效。【结论】华北平原沟灌温室黄瓜-番茄农民生产现状节水减氮潜力较大。优化水分管理是实现氮肥减施增效的关键,在合理灌水量下,推荐适宜的施氮量是水氮减施增效的有效措施。较农民习惯管理节水20%-30%配合减氮50%,能有效降低氮素损失,提高氮肥利用率,保持较高经济效益。     

添加生物炭对海南燥红壤N2O和CO2排放的影响

为探讨海南燥红壤N_2O和CO_2排放对生物炭添加的响应,通过室内培养试验分析生物炭加入后对土壤化学性质、NH_4~+-N和NO_3~--N含量以及N_2O和CO_2排放通量及累积排放量的影响。试验设置CK(不施生物炭)、B1(2%生物炭)、B2(4%生物炭)、B3(6%生物炭)4个处理。结果表明:添加生物炭后,土壤有机质、全氮和速效钾含量显著提高,较CK增幅分别为67.4%～246.6%、38.6%～90.9%和696.0%～1 764.7%。相比于CK,不同量生物炭添加后均导致了NH_4~+-N和NO_3~--N含量降低,总体上,不同处理NH_4~+-N浓度表现为CKB3B2B1,NO_3~--N含量表现为CKB1B2B3;随培养时间增加,各处理NH_4~+-N浓度呈下降趋势,NO_3~--N含量呈上升趋势。生物炭施用延后了N_2O排放通量出现峰值的时间。各处理之间N_2O和CO_2排放通量的变化过程大致表现出一致的趋势,即随培养时间延长,N_2O排放通量先升高后降低,CO_2排放通量先升高后趋于稳定。和CK相比,生物炭添加不同程度地促进了N_2O和CO_2排放,B1、B2和B3处理下N_2O累积排放量分别增加了399.2%、494.2%和194.5%,CO_2排放总量分别增加了87.6%、153.3%和147.6%。本研究结果显示,生物炭施用短期内促进了土壤N_2O和CO_2的排放通量。     

施用生物炭对农田土壤N2O的减排效应

生物炭作为一种土壤改良剂,在农田土壤氮素转化和温室气体减排等方面发挥着重要作用。本实验对不同施氮量的农田土壤添加生物炭,研究了其对N₂O的减排潜力,为生物炭的固氮减排提供理论依据。于2015年6月18日至9月25日,利用盆栽实验研究了施用生物炭对农田土壤在不同氮肥用量下N₂O排放的影响,实验共设4个处理：对照（CK）为不施氮处理、N1（200 kg·hm^-2）、N2（400 kg·hm^-2）和N3（600 kg·hm^-2）,各处理均施用土壤质量15%（W/W）的等量生物炭。结果表明,随着施氮量的增加,土壤N₂O的累积排放量逐渐增加,N2和N3处理差异不显著,N₂O排放系数逐渐降低,N1、N2、N3的排放系数分别为1.33%、1.27%、0.90%。Pearson相关分析表明,土壤孔隙含水量（WFPS）、土壤pH、土壤NO₃^--N和土壤微生物量氮（MBN）含量是影响N₂O排放最主要的因素,其中土壤WFPS、土壤NO₃^--N和MBN含量与N₂O排放通量之间呈极显著的正相关关系,土壤pH与N₂O排放通量之间呈极显著负相关关系。生物炭的施用对农田土壤N₂O具有巨大的减排潜力,并且生物炭与氮肥配施对土壤氮素有很好的固持作用。     

不同灌水模式和施氮处理下稻田N2O排放通量及其与硝化-反硝化细菌数量的关系

为获得减少稻田N_2O排放的合适灌溉模式和施氮管理,通过大田试验,研究了不同灌溉方式和施氮处理对生育期内稻田N_2O排放通量和不同时期土壤无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的影响,并分析了采样当天稻田N_2O排放通量与无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的关系。试验设3种灌溉方式,即常规灌溉(CI)、"薄浅湿晒"灌溉(TI)和干湿交替灌溉(DI),以及2种施氮处理,即全部施用尿素(RN1)和50%尿素+50%猪粪(RN_2),2种施氮处理氮用量相同。相同施氮处理下,TI模式可以降低稻田N_2O排放;DI和TI模式土壤无机氮含量、硝化细菌数量和亚硝化细菌数量较CI方式高,而CI和TI模式土壤反硝化细菌数量较DI模式高。相同灌水模式下,RN1处理可显著降低稻田N_2O排放,且RN1处理土壤无机氮含量、硝化细菌数量、亚硝化细菌数量和反硝化细菌数量较RN_2处理低。稻田N_2O排放通量与土壤反硝化细菌、硝化细菌数量和NH_4~+-N含量之间均呈极显著正相关关系(r≥0.309,P0.01),且土壤NH_4~+-N含量与硝化细菌数量和反硝化细菌数量之间也均呈极显著正相关关系(r≥0.555,P0.01)。因此,"薄浅湿晒"灌溉和尿素处理可以降低稻田N_2O排放,且稻田N_2O排放通量受到土壤NH_4~+-N含量、反硝化细菌数量和硝化细菌数量的综合影响。     

不同施氮方式对玉米产量及N2O排放的影响

通过3年定位试验,采用静态箱/气相色谱法对壤质草甸土区玉米生产进行了全生长季N₂O排放通量的观测,分析了不同施氮方式对N₂O排放总量、排放系数和玉米产量的影响。结果表明:减少氮肥用量20%的缓控释肥处理与秸秆还田配化肥处理产量居高,而且二者间差异不显著;秸秆还田促进了农田土壤N₂O排放,使得秸秆还田配化肥处理的年均N₂O季节排放总量最高,达到1.50 kg N·hm^-2;年均N₂O季节排放总量与施肥量之间相关系数达到了0.97;随着试验年限的增加,N₂O-N季节排放系数受施肥量的影响逐年增加,相关系数从2009年的-0.015增加到2011年的0.624。因此不同施氮方式对N₂O季节排放的影响需要通过多年定位来准确把握,同时在研究农田N₂O-N季节排放时要适当考虑植株生长过程中N₂O的排放。兼顾产量和减排2个因素,建议推广缓控释肥的减量施用。     

双氰胺减少铵态氮肥施用后潮土N2O排放的机制

为探讨双氰胺（DCD）减少铵态氮肥施用后氧化亚氮（N₂O）的排放机制,通过开展好氧培养试验,研究DCD配施铵态氮（NH₄⁺-N）或亚硝态氮（NO₂^--N）对潮土土壤N₂O排放的影响,同时添加不同浓度NO₂^--N模拟NO₂^--N累积对N₂O和CO₂排放的影响。结果表明： DCD仅对NH₄⁺-N氧化过程中N₂O排放有抑制作用,对NO₂^--N还原过程中产生的N₂O没有影响;培养前7 d,DCD显著抑制NH₄⁺-N的氧化过程,降低净硝化速率,而在添加NO₂^--N土壤中加入DCD后净硝化速率显著增加,培养30 d后,DCD对NH₄⁺-N和NO₂^--N氧化过程均没有影响;添加外源NO₂^--N明显促进了N₂O排放,其排放通量显著高于不施肥的对照处理; N₂O累积排放量同NO₂^--N浓度呈正相关,CO₂累积排放量同NO₂^--N浓度呈显著负相关。研究表明,DCD可以避免NO₂^--N大量累积而产生的毒害作用,但仅对氨氧化过程N₂O减排有效果,因此亟待研发适于抑制NO₂^--N产生N₂O的新型抑制剂。     

中亚热带丘陵区茶园和林地土壤春季N2O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(N_2O)排放量较高,研究春季茶园土壤N_2O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N_2O排放特征及其影响因子。结果表明:茶园N_2O排放量明显高于林地,50年茶园N_2O排放量明显高于20年茶园,林地N_2O的排放量最少;50年茶园、20年茶园和林地土壤春季N_2O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N_2O排放通量均与土壤NO_3~--N含量呈显著正相关(P0.05),林地土壤N_2O排放通量则与土壤NH_4~+-N含量呈极显著正相关关系(P0.01);茶园和林地土壤N_2O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N_2O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N_2O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N_2O排放的促进作用与降雨有关。     

生物炭对棕壤NH3挥发、N2O排放及氮肥利用效率的影响

通过田间试验,采用封闭式酸吸收法和静态箱法,研究秸秆生物炭对棕壤玉米旱田NH_3挥发和N_2O排放以及氮肥利用效率的影响。试验设不施氮肥(对照CK)、单施氮肥(NB0)、施氮基础增施20 t·hm~(-2)生物炭(NB20)、施氮基础增施40 t·hm~(-2)生物炭(NB40)4个处理。结果表明,各施肥处理的NH3挥发量差异显著,表现为NB0NB20NB40,NB20和NB40分别比NB0降低24.07%和37.62%。NB20和NB40可显著降低N_2O排放量,分别比NB0降低21.76%和19.57%,而NB20和NB40之间差异不显著。NB20和NB40显著增加了土壤的p H、全氮和有机碳含量,降低了土壤的容重。相关分析表明,NH_3挥发量与土壤容重和铵态氮含量均呈极显著正相关,与土壤有机碳含量呈显著负相关;N_2O排放量与土壤容重呈显著正相关,与土壤硝态氮含量和有机碳含量呈显著负相关。与NB0相比,NB20提高了氮肥利用效率,玉米产量显著提高6.07%,而NB40降低了氮肥利用效率,玉米产量显著降低了13.88%。     

不同施氮措施对柴达木枸杞园土壤无机氮的影响

通过施用不同量氮肥和硝化抑制剂，研究其对柴达木枸杞园土壤无机氮转化和枸杞产量的影响，并筛选出最佳的施氮措施。田间试验设置10个处理：除 CK 处理不施用任何肥料外，其余处理均施用1 667 kg/hm的商品有机肥和725 kg/hm的重过磷酸钙。N₆₆₇~N₀ 处理依次施氮667、534、400、267、133、0 kg/hm，Ni₄₀₀~Ni₁₃₃处理是在N₄₀₀~N₁₃₃处理的基础上，配施 Nitrapyrin 2、1.33、0.63 kg/hm 。结果表明：不同施氮处理土壤NO^-₃-N含量在 0~200 cm土层中均出现双峰，且 0~200 cm土层土壤NO^-₃-N平均含量较N₀处理增加34.65%~75.64%。施用氮肥增加0~40 cm土层中NH⁺₄-N含量，但对深层土壤无明显影响。Ni₄₀₀~Ni₁₃₃ 处理80~ 200 cm土层土壤NO^-₃-N含量较N₄₀₀~N₁₃₃ 处理降低12.13%~15.27%，但表层土壤 (0~20 cm) NH⁺₄-N含量增加338.5%~600%。Ni₂₆₇处理0~200 cm土壤硝态氮累积量较N₆₆₇处理降低 29.9%，但其枸杞产量较N₆₆₇处理增加 6.94%。适宜的氮肥用量以及增施 Nitrapyrin 可有效降低枸杞园土壤NO^-₃-N含量及累积量，同时使土壤中NH⁺₄-N含量保持在较高水平。综合经济效益和生态效益，施氮量为267~400 kg/hm且配施纯氮量0.5% 的Nitrapyrin为柴达木地区高肥力枸杞园的适宜施氮方案。