不同氮磷肥施用对春玉米农田N2O排放的影响

农田过量施肥会增加N2O排放,使农田土壤成为重要的温室气体排放源。为减少农田N2O排放,利用自动观测系统研究了春玉米农田中不同肥料对N2O排放的影响,并结合作物产量及N2O的排放量探索减少温室气体排放的施肥措施。采用田间试验方法设定了不施肥(CK)、尿素(U)、尿素加磷肥(NP)和硝酸磷肥(NOP)4个处理进行研究。结果表明,各处理下N2O排放总量分别为:CK0.21kgN·hm-2、U1.19kgN·hm-2、NP0.93kgN·hm-2、NOP0.69kgN·hm-2;N2O排放主要受施肥、灌溉,降雨和土壤温度的影响;在作物生长后期土壤含氮量小于7mgN·kg-1的情况下,观测到土壤吸收N2O的情况;各处理下排放因子均小于政府间气候变化委员会(IPCC)的缺省值1%,表明IPCC推荐的排放因子不适用于估算中国北方的春玉米农田N2O排放。施加磷肥有助于减少农田N2O排放并提高产量,硝态磷肥较尿素可以显著减少N2O排放。综合考虑产量和N2O排放,相对于施用尿素和尿素加磷肥处理,硝酸磷肥处理不仅可节约15%和30%的肥料投入,而且分别减少42%和26%的N2O排放,具有减排不减产的良好效果。     

培养实验研究长期不同施肥制度下中层黑土氧化亚氮的排放特征

在水分含量为80%WHC条件下,培养实验研究吉林省公主岭市国家黑土肥力与肥料效益长期定位监测基地土壤氧化亚氮(N2O)的排放特征.以考查不同施肥制度下黑土氧化亚氮排放差异.培养6 d的结果表明,土壤N2O排放量随有机肥施入量的增加而增加,MOCK(耕作但不施任何肥)、M1CK(耕作并施中量有机肥)和M2CK(耕作并施高量有机肥)处理N2O-N排放量分别为5.64、23.3和213 μg·kg-1.化肥配施降低N2O排放量,MON(耕作并施氮肥)、MONP(耕作并配施氮磷肥)和MONPK(耕作并配施氮磷钾肥)处理N2O-N排放量分别为85.0、9.71和7.29 μg·kg-1.氮肥与有机肥配施使N2O的排放量显著增加,M2N(耕作并配施高量有机肥和氮肥)的N2O-N排放量高达316 μg·k-1.氮磷肥和氮磷钾肥配施对土壤N2O的排放影响因有机肥施用量的不同而异.氮磷钾肥与高量有机肥配施显著减少N2O-N排放,其排放量仅为117μg·kg-1.培养结束后,土壤硝态氮含量明显减少,反硝化作用是土壤N2O产生的主要过程.     

氮肥施用对西南地区紫色土冬小麦Ｎ２Ｏ释放和反硝化作用的影响

N2O是重要的温室气体之一,由此引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今重要的环境问题.采用遮光密闭箱和气相色谱法研究了氮肥施用对小麦地N2O 释放和反硝化作用的影响.结果表明,小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理N2O 平均排放通量分别为2.71、2.42、1.97 gN·hm-2·d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3种氮肥品种处理下,平均N2O 排放通量分别为2.42、2.14、3.13 gN·hm-2·d-1.小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理平均反硝化速率分别为4.91、4.50、1.67 gN·hm-2·d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3 种氮肥品种处理下,平均反硝化速率分别为4.50、3.68、5.29 gN·hm-2·d-1.氮肥施用明显促进了土壤-植物系统中N2O排放通量和反硝化作用,氮肥施用量水平和N2O排放通量、反硝化作用呈正相关.硝酸钾对N2O 排放通量和反硝化作用贡献最大,硫酸铵最小.研究还表明,小麦地N2O释放和反硝化作用与季节有一定相关性,温度较高季节排放量及反硝化作用明显,反之则较弱.     

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...     

中国北方设施菜田垄-畦土壤N2O和NO年排放特征比较

为弄清设施菜田垄上和畦上土壤的N2O和NO排放特征,准确估算我国设施菜田痕量气体年排放量,依靠一个田间原位试验,用静态暗箱-气相色谱法和氮氧化物分析仪分别监测了一年设施菜田垄上及畦上土壤的N2O和NO排放通量。研究结果表明畦上和垄上N2O和NO年排放量差异显著。畦上和垄上N2O累积年排放分别为11.60、4.23 kg N·hm-2,NO的累积年排放分别为1.27、0.43 kg N·hm-2;考虑到畦垄面积比为3∶1,修正后设施菜田N2O和NO累积年排放分别为9.65、1.06 kg N·hm-2。因此在气体取样时,取样点在畦上,会分别高估N2O和NO年排放量1.95 kg N·hm-2和0.21 kg N·hm-2。垄上CO2的排放量远低于畦上,间接说明垄上土壤缺乏碳源可能是氮素反硝化的限制因子,施用有机肥时应适当远离垄,以免增大氮素损失。此外,垄是重要无机氮汇,估算氮素平衡和硝酸盐淋洗时,应该给予足够重视。     

稻鸭稻鱼共作生态系统N素平衡的研究

通过田间采样与室内分析相结合的方法,对华中地区稻鸭、稻鱼共作生态系统N素动态及平衡进行了系统研究.结果表明,对于各处理,主要的N输入来自施肥、降雨和灌溉水,其中降雨的N输入量为42.83 kg N·hm-2,灌溉水N的输入量分别为34.36(CK)、32.72(RD)和41.72 kgN·hm-2(RF).主要的N损失包括N2O释放、NH3挥发、N淋失、鸭和鱼的收获及水稻吸N.CKN2O释放损失量为4.04 kg N·hm-2,显著低于RD的4.31 kg N·hm-2和高于RF的3.76 kg N·hm-2,表明稻田养鸭能增加N2O释放损失而养鱼则降低N2O释放损失.RD和RFNH3挥发损失分别为43.09和44.89 kg N·hm-2低于CK,这与鸭和鱼的存在降低了田面水pH有关.CK、RD和RFN淋失量分别为6.73、6.11和5.81 kgN·hm-2.因鸭和鱼收获而损失的N量分别为0.60和0.18 kgN·hm-2.水稻N的吸收是稻田最主要的N损失,CK、RD和RFN吸收量分别为(219.95±20.61)、(273.65±53.49)和(279.22±17.47)kgN·hm-2.N平衡分析显示,施肥和水稻吸N是影响N平衡最主要的影响因素,而NH3挥发损失、降雨和灌溉水N的输入也是影响N平衡的重要因素;与CK相反,由于鸭和鱼的存在,RD和RF为N平衡为正,表明鸭和鱼的存在加速了土壤有机N营养的周转,从而显著提高了水稻N输出.     

1980-2010年中国和印度农田化肥氮源氧化亚氮排放的比较

采用排放因子方法估算了1980—2010年中国和印度小麦、玉米和水稻农田化肥氮源 N2O 直接排放量,并进一步分析了两国农田 N2O 排放的时间变化和空间差异。结果表明：中国1980—2010年小麦、玉米、水稻田的单位面积 N2O 直接排放量平均值分别为1.75、1.60、0.42 kg N2O-N·hm-2·a-1,分别为印度的1.3、2.4、2.0倍。中国小麦、玉米农田单位面积 N2O 排放量较高的地区主要集中在东南和南部,西部和北部排放较低,而印度小麦、玉米农田单位面积排放量高的区域则集中在东部及西南沿海。三十年间,中印两国三种作物 N2O 直接排放量平均值分别为98.6、47.8 Gg N2O-N。中国小麦和玉米田 N2O 排放量占三种作物排放总量的近90%,而印度农田 N2O 排放则主要来自小麦田,约占70%。两国三种作物 N2O 直接排放量随时间呈显著增加趋势,增加速率均表现为小麦田﹥玉米田﹥水稻田。中国三种作物 N2O 排放总量的年均增加速率为3.7%,低于印度的10.4%。虽然中国三种作物单位面积 N2O直接排放量和排放总量高于印度,但排放强度（单位产量的 N2O-N 排放量）及其增加速率均低于印度。     

肥水管理方式对蔬菜田N2O释放影响的模拟研究

通过田间静态箱临测和DNDC模型模拟的方法,对比研究了崇明岛东滩蔬菜田在常规肥水管理和精确滴灌施肥方式下N2O的排放情况,从排放特征、全年通量、单位氮肥N2O损失率以及单位作物产量排放量等方面分析了不同肥水管理方式对旱田土壤N2O排放的影响.结果表明,基于土壤和作物养分平衡管理的精确滴灌施肥技术,由于减少了氮肥施用量并改进了肥水分配方式,提高了肥料的利用效率,在保持农作物产量的基础上减少了N2O的排放.与常规肥水管理方式相比,滴灌施肥区2006年和2007年的N2O排放通量分别减少6.2和6.8 kg N.hm-2·a-1,单位氮肥N2O损失率明显降低,2006年和2007年单位产量排放量分别削减53.2%和58.9%.     

控释氮肥对紫色土坡耕地N2O排放量的影响

为探明控释氮肥对紫色土坡耕地氧化亚氮(N20)排放量的影响,以不施肥为对照(CK),研究了尿素(UR)、缓控释氮肥(CR)、缓控释氮肥+尿素(25％CR,尿素75％)各处理对玉米产量、玉米生育期的径流和氮素损失量以及N2O排放量的影响.结果表明,对照处理玉米产量最低,径流损失量最大,壤中流氮素损失量和NO排放量要远低于施肥处理,说明施肥是造成氮素流失和氧化亚氮排放的主要原因.缓控释氮肥处理生育期的壤中流氮素损失量在4个处理中最大,为31.7 kg/hm2,但N20排放量为0.35 kg/hm2,比尿素处理降低了37％.控释氮肥+尿素处理壤中流氮索损失在施肥处理中最低,为20.9 kghm2,N2O排放量比尿素处理低15％.控释氮肥的氮素在生育期内缓慢释放,低的土壤无机氮使得控释氮肥能够降低坡耕地N2O排放,但控释氮肥会导致壤中流氮素损失量增大.因此,控释氮肥和尿素配合使用在降低N2O排放的同时,还能减少壤中流氮素损失.     

黄腐酸钾对植烟土壤氮素转化及N2O排放的影响

为了探究黄腐酸钾对植烟土壤氮素转化以及N2O排放的影响,采用实验室静态培养的方法,通过氮肥配施不同量黄腐酸钾来探究黄腐酸钾对植烟土壤氮转化以及N2O排放的影响。试验设置5个处理:CK,硝酸铵(200 mg N·kg^-1,下同);T1,硝酸铵+2.5 g·kg^-1黄腐酸钾;T2,硝酸铵+5 g·kg^-1黄腐酸钾;T3,硝酸铵+10 g·kg^-1黄腐酸钾;T4,硝酸铵+15 g·kg^-1黄腐酸钾。结果表明:与CK处理相比,添加黄腐酸钾显著降低了土壤中的无机氮含量;当黄腐酸钾添加量≥10 g·kg^-1时,土壤中可溶性有机氮含量显著增加;T1、T2、T3、T4处理的净矿化和硝化速率随黄腐酸钾添加量的增加而减小,且均显著小于CK处理(P<0.05);添加黄腐酸钾显著提高了N2O和CO2的排放速率和累积排放量(P<0.05),N2O和CO2累积排放量随黄腐酸钾添加量的增大而增大。另外,N2O累积排放量与CO2累积排放量之间存在显著的正相关关系(R2=0.97,P<0.001)。分析表明,添加黄腐酸钾促进了微生物对氮素的净同化作用,能够显著降低土壤中的无机氮含量。另外,添加黄腐酸钾也刺激了反硝化作用,提高了N2O累积排放量。CO2累积排放量可作为量化N2O累积排放量的辅助指标。