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相似文献
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1.
本研究以巴音布鲁克湿地和农田灰漠土原状土为研究对象,进行原位模拟降雨试验,利用LI-8100 土壤碳通量自动测量系统测定土壤的CO2排放,研究了不同降雨量对土壤CO2排放的影响。结果表明:降雨导致湿地土壤CO2释放速率显著增加(P<0.01),而农田土壤无显著差异。在其含水量无明显差异下,湿地不同降雨处理组的CO2排放量均大于农田组,湿地土壤CO2日累积排放量降水10 mm组> 降水20 mm 组> 对照组,土壤有机碳高的湿地土壤随降雨量增加,土壤短期碳损失高,而对低有机碳土壤(西北干旱区贫瘠土壤)短期碳损失影响不显著。降雨后农田土壤降水10 mm 组CO2排放与地表温度和5 cm 地温相关性极显著(P<0.01),其他各处理均未呈现显著相关。说明在干旱半干旱区降雨量对土壤CO2排放速率有着重要的影响。  相似文献   

2.
通过研究CO2加富下水氮耦合对西瓜生长发育、养分吸收及产量的影响,为中国西北地区温室西瓜生产水氮管理提供理论依据。试验设置两个CO2水平(C1:400 μL/L、C2:800 μL/L),依据目标产量法设计3个氮素水平(N1:644.04 kg/hm、N2:976.07 kg/hm、N3:1 288.09 kg/hm),依据蒸腾蒸发量设计3个灌水水平(I1:80%Ep、I2:100%Ep、I3:120%Ep),共计18个处理。试验结果表明:茎粗随着灌水量的增加呈现出先增大后减小的趋势。CO2与氮肥交互显著影响株高, CO2浓度加富对中、高氮处理下的株高有明显促进作用。净光合速率在CO2浓度加富下提高11.8%;且受CO2与灌水量交互显著影响。总氮的吸收量随氮肥施用量的增加而上升,CO2加富显著提升低氮处理下的氮吸收量,达9.32%。果实的磷、钾吸收量随CO2浓度增加而增大,分别提高12.0%和7.7%;随着氮肥的增加,果实氮和钾吸收量先增加后减小;随着灌水量的增大,果实氮吸收量逐渐增多,而磷含量逐渐减小。产量受灌水量影响显著,在中、高水处理下表现最优;随着氮肥的增加,产量呈现出先升高后降低的趋势;CO2与水氮的交互作用均显著影响产量。西瓜生长、光合及养分吸收与产量之间的相关性分析表明,与产量相关性最大的是果实氮含量,相关系数为0.720,其次为净光合速率和总氮含量。综合产量及其构成因素分析可知,当CO2浓度为400 μL/L时,T6(CO2:400 μL/L,氮肥:972.07 kg/ hm,灌水量:1 148.76 m/hm)处理表现最优。当CO2浓度为800 μL/L时,T11(CO2:800 μL/L,氮肥:664.04 kg/hm,灌水量:957.30 m/hm)处理为最佳推荐水氮管理方案。因此,当未来CO2浓度升高后,在西瓜生产中可以适当减少水氮的施用。  相似文献   

3.
应用示踪法研究光、CO2对蚕豆吸收磷素营养的影响   总被引:5,自引:3,他引:2  
 蚕豆幼苗在光照条件下所吸收的磷素营养明显大于黑暗条件,并随时间延长差异增大。磷素在蚕豆植株中的分配为根>茎>叶。光照组叶片吸收的32P量占全株的百分数大于黑暗组,并且两组叶片的吸收量差异显着。增供CO2的植株吸收的32P 较缺CO2的多,在叶、茎上的分配量也大于缺CO2 的植株。  相似文献   

4.
通过大田试验,设置常规翻耕(CT)、免耕(NT)两种耕作方式和不施氮肥(N0)、无机氮肥(IF)、缓释氮肥(SR)、有机无机氮肥配施(IFOF)4种施肥模式,研究其对稻田NH3挥发、氮肥利用率和水稻产量的影响。研究结果表明:耕作方式显著影响NH3挥发,而对氮肥利用率和水稻产量影响不大。与CT处理相比,NT处理NH3挥发量显著提高了15.5%。氮肥施用显著提高了NH3挥发、氮肥利用率和水稻产量。与N0处理相比,IF、SR与IFOF处理NH3挥发量分别提高了150.2%、75.8%与137.8%。氮肥处理中IFOF处理具有最高的氮肥利用率。与IF处理相比,IFOF处理氮肥吸收利用率(NRE)显著提高了43.2%,氮肥偏生产力(NPFP)提高了16.9%,氮肥农学效率(NAE)提高了20.1%;与SR处理相比,IFOF处理NRE显著提高了38.3%,NPFP提高了22.1%,NAE提高了51.3%。IF、SR与IFOF处理较N0处理水稻产量分别提高了43.6%、30.0%与44.4%。本研究结果表明,翻耕下有机无机氮肥配施能有效地降低NH3挥发,提高氮肥利用率和产量,但未来如何达到稻田NH3与温室气体的同步减排需要进一步研究。  相似文献   

5.
采用密闭培养法研究了未灭菌及灭菌条件下施用硫酸铵对陕西黄土高原地区的四种石灰性土壤(塿土、黑垆土、黄绵土和风沙土)pH值、矿质态氮含量及CO2 释放量的影响。结果表明:经过46 d的培养,未灭菌条件下施用硫酸铵后不同土壤CO2 释放量相比各不施氮土壤均有所提高,培养结束时塿土、黑垆土、黄绵土和风沙土分别比不施氮各土壤CO2释放量增加了26.9%、19.5%、68.8% 及 46.1%;采用哌嗪-1,4-二乙磺酸(PIPES)缓冲的HgCl2溶液灭菌后,培养期间土壤pH值降低幅度小于未灭菌土壤,矿质态氮含量稳定,CO2 释放量明显降低,表明灭菌效果良好,有效抑制了土壤有机质矿化及铵态氮的硝化作用。灭菌条件下相比不施氮土壤,施氮后四种土壤CO2 累积释放量仍平均增加了25.5%。一方面与硫酸根的存在能导致土壤酸化促进碳酸盐分解有关,另一方面也与土壤溶液的分压作用导致CO2产生有关,表明石灰性土壤培养过程中释放的CO2不仅来自有机质,也可来自无机碳。我国西北无机碳储量巨大,应在今后的农业生产中重视生理酸性氮肥对土壤无机碳释放的影响。  相似文献   

6.
为探究华北平原施肥方式和土壤水分对玉米秸秆降解特征及微生物秸秆碳利用效率的影响,从长期定位实验站采集施用9 t/hm2牛粪的有机肥和等养分含量的化肥处理(N、P、K肥)的表层土壤,将13C标记的玉米秸秆分别添加到2种施肥方式的土壤中,在恒湿(田间持水量(WHC)60%)和干旱胁迫(WHC 30%)条件下培养56 d,测定来源于秸秆和土壤本底的CO2排放和微生物量碳(MBC)的动态变化,并分析微生物秸秆碳利用效率和代谢熵。结果表明:添加秸秆后,随着培养时间的延长,土壤总CO2-C排放通量先降低后趋于稳定,土壤总MBC先增加后降低。相比恒湿条件,干旱胁迫显著降低了来源于秸秆和土壤本底(培养第1、3天除外)的CO2-C累积排放量,却显著提高了微生物秸秆碳利用效率;培养前期(第1—7天),干旱胁迫显著降低了土壤总MBC,但后期(第14—56天)对土壤总MBC影响不显著。恒湿条件下,施用有机肥的土壤中秸秆(培养第1天除外)和土壤本底(培养第1、3天除外)来源的CO2-C累积排放量、微生物代谢熵均显著高于化肥处理,但在培养第3天微生物秸秆碳利用效率显著低于化肥处理;而干旱胁迫条件下2种施肥方式间秸秆(培养第56天除外)和土壤本底来源的CO2-C累积排放量、微生物代谢熵和秸秆碳利用效率差异均不显著。综上,恒湿条件下,施用化肥可显著降低秸秆和土壤原有有机碳的累积矿化量,在培养第3天微生物秸秆碳利用效率显著升高,有利于秸秆碳在土壤中的固存;而在干旱胁迫下,化肥和有机肥施用均有利于秸秆碳的固存。  相似文献   

7.
为了提高稻草(RS)的转化率和产物收率,采用了超声、蒸汽爆破和 Na2SO3 处理 3 种方法对稻草进行预处理(处理后的稻草分别记为 CS-RS、ZQ-RS 和 Na2SO3-RS),通过 XRD、SEM、元素分析及化学组分含量分析,筛选出 Na2SO3 处理是最好的预处理方法。Na2SO3-RS 在 200 ℃下经 10%Fe-resin 在 3.3%的 NaCl 溶液中水解后,转化率达到 97.3%,还原糖(TRS)和平台化合物乙酰丙酸(LA)的产率分别达到为 29.6%和 13.5%。  相似文献   

8.
以不同水旱轮作稻田为研究对象,对比分析不同轮作模式温室气体排放特征,挖掘关键影响因素,并将温室效应和成本-收益计量相结合,通过综合评价筛选环境友好、经济效益高的轮作模式。基于大田小区试验,设置休闲-水稻、紫云英-水稻、小麦-水稻、油菜-水稻、青饲小麦-水稻、蚕豆-水稻6种水旱轮作处理,采用静态箱-气相色谱法,于2020年6月—2021年5月进行CH4和N2O排放原位监测,通过结构方程模型挖掘影响CH4和N2O排放的关键因素,采用全球增温潜势和成本-收益计算方法,评价不同轮作制度的环境和经济效应。结果表明:不同水旱轮作模式CH4累积排放量为95.6~173.3 kg·hm-2,排放量与冬茬秸秆还田量和水稻产量有关;N2O累积排放量为1.5~2.5 kg·hm-2,受施氮量、冬茬秸秆还田量、水稻产量和土壤有机质含量影响。增加氮肥施用量不仅可增加N2O排放量,而且会导致土壤有机质含量的降低;冬茬秸秆还田量、水稻产量的变化会导致CH4和N2O排放的此消彼长,即秸秆还田量和水稻产量与CH4排放量呈正相关,而与N2O排放量呈负相关。青饲小麦-水稻轮作模式的经济效益为10 139元·hm-2,高于其他轮作模式。对比单位经济效益的温室气体排放量发现,尽管青饲小麦-水稻轮作模式周年N2O排放量最高、土壤固碳量低,但其单位经济收益的温室气体排放量仍最低(0.41 kg CO2e·元-1);紫云英-水稻轮作分别比油菜、小麦、休闲、蚕豆与水稻的轮作方式低51%、33%、20%和4%。不同水旱轮作方式下的稻田周年温室效应有显著差异,紫云英-水稻轮作的综合温室效应(3.1 t CO2e·hm-2)显著低于小麦-水稻轮作(5.4 t CO2e·hm-2)。研究表明,与其他轮作模式相比,紫云英-水稻和蚕豆-水稻轮作在保证较高经济收益的同时温室气体排放量相对较低,冬茬秸秆还田量、绿肥还田生物量是环境效应和经济效益协同的重要影响因素。  相似文献   

9.
为探究大气CO2浓度升高背景下不同形态氮肥对小麦的光合性能及产量的影响,利用开顶式气室(OTC),采用二因素完全区组试验设计,设置400 μmol/mol(正常大气浓度,C)、600 μmol/mol(高于正常大气浓度,E)2个CO2浓度和硝态氮(NO3--N,A)、铵态氮(NH4+-N,N) 2种氮肥形态处理,测定不同处理组合下小麦花后不同时间旗叶净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、株高、地上部生物量及产量。2年结果表明,高浓度CO2处理(E)可显著提高小麦旗叶PnCi,而对旗叶GsTr均有显著抑制作用,小麦的株高、地上部生物量及产量显著升高。高浓度CO2条件下,2种氮形态处理的小麦光合参数和产量指标均具有显著差异。高浓度CO2处理(E)中,施用NH4+-N(A)的小麦地上部生物量、株高、产量比施用NO3--N处理(N)分别增加5.00%~11.95%、1.92%~3.59%、7.17%~8.26%,穗粒数增加4.41%~5.43%。NH4+-N处理(A)的小麦旗叶PnTr分别比NO3--N 处理升高7.91%~27.48%、4.91%~27.48%。综上,高浓度CO2条件下施用NH4+-N可有效提升小麦旗叶的光合能力,使植株地上部生物量和产量升高。  相似文献   

10.
【目的】研究4种常规施肥模式下,添加生物炭后菜地土壤(褐潮土)CO2释放量、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(SMBC)含量的变化,阐明添加生物炭对土壤CO2释放及不同形态碳的影响。【方法】采用室内恒温好氧培养-气象色谱测定方法,在不施肥(CK)、施有机肥(M)、施化肥(F)、有机无机混施(M+F)4种模式下投入2%和4%(质量比:生物炭/土壤干重)生物炭,定期采集气样和土样,分析土壤CO2的释放量及DOC、SMBC含量的动态变化,并分析DOC、SMBC含量变化与CO2释放量变化之间的相关关系。【结果】在F和M+F基础上,添加生物炭处理的土壤CO2释放速率在培养前期(2—8 d)显著高于未添加生物炭处理,而在10—60 d,二者CO2释放速率无显著差异;在CK和M基础上,添加与未添加生物炭处理在整个培养期间CO2释放速率没有显著差异。在CK基础上,添加2%和4%生物炭后CO2累积释放量分别为2 839和3 272 mg·kg-1,与CK(3 134 mg·kg-1)相比均无显著差异;而在F和M+F基础上,添加2%和4%生物炭后CO2累积释放量均显著提高,分别提高20.6%和19.8%、29.9%和40.7%。相关分析表明,未添加生物炭处理DOC、SMBC含量与CO2释放量之间无相关关系,而添加生物炭处理DOC、SMBC含量与CO2释放量极显著相关。【结论】将生物炭单独投入未施肥土壤中,土壤CO2排放量未出现明显增加或降低;在有机肥基础上添加生物炭,土壤CO2排放量随着生物炭投入量的增加而增加;在化肥、有机无机配施基础上添加生物炭后,土壤CO2排放增加比例最高。  相似文献   

11.
沼液还田对旱地红壤有机质及团聚体特征的影响   总被引:9,自引:0,他引:9  
郑学博  樊剑波  周静 《中国农业科学》2015,48(16):3201-3210
【目的】通过沼液还田试验,探明沼液对旱地红壤有机质含量、团聚体结构和稳定性的影响,为沼液合理应用及培肥旱地红壤肥力,提升土壤结构提供理论依据。【方法】通过红壤旱地2013—2014年沼液还田定位试验,按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量(N-P2O5-K2O量均为120-90-135 kg·hm-2,对照除外)处理:对照(不施肥,CK)、100%化学氮(NPK)、85%化学氮+15%沼液N(BS15)、70%化学氮+30%沼液N(BS30)、55%化学氮+45%沼液N(BS45)和100%沼液N(BS100),分析各处理下土壤有机质含量(OM)、0.25 mm机械稳定性(DR0.25)和水稳定性(WR0.25)团聚体含量、团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体稳定率(AR,%)和分形维数(D)等团聚体稳定性指标。【结果】沼液化肥配施处理土壤有机质含量(OM)较CK、NPK、BS100处理分别增加16.21%—21.34%、2.94%—7.49%、7.69%—12.45%,而且随着沼液量增加呈先升高后降低趋势;沼液化肥配施处理显著提高土壤DR0.25和WR0.25团聚体含量,DR0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加1.34%—6.66%、0.26%—5.52%、1.32%—5.25%,WR0.25较CK、NPK、BS100处理分别增加5.17%—10.37%、3.75%—8.88%、1.97%—4.94%,相关分析发现土壤有机质含量升高是土壤0.25 mm机械稳定性(DR0.25)和水稳定性(WR0.25)团聚体含量增加的主要原因;沼液化肥配施处理机械稳定性团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)显著升高,而水稳定性MWD和GMD无显著差异,同时,团聚体稳定率(AR,%)显著高于CK和NPK处理,机械稳定性团聚体分形维数(D)较CK和NPK处理显著降低,而水稳定性团聚体分形维数(D)无显著差异。【结论】沼液化肥配施还田对提高旱地红壤有机质含量、0.25 mm机械稳定性和水稳定性团聚体含量及团聚体机械稳定性具有显著作用,尤其是沼液全氮还田比例在30%—45%范围,适宜在红壤旱地地区推广。  相似文献   

12.
为探究沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2和N_2O排放特征及土壤理化性质的影响,设置不同的灌溉模式,即空白对照处理CK、常规施肥处理CF、灌溉两次(小麦季一次+玉米季一次)2∶1沼液处理T1、灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T2与灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T3共五个处理,采用静态箱-气相色谱法,研究牛场沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO_2和N_2O的排放特征,同时监测气象条件、土壤铵态氮、硝态氮、土壤可溶性有机碳等因子以及作物产量,分析并探讨了轮作周期内农田土壤CO_2和N_2O的排放特征及相关影响因子。试验结果表明,沼液灌溉没有改变轮作周期内土壤CO_2和N_2O排放通量的季节性变化规律,但会造成灌溉后短期内CO_2和N_2O排放通量增加;轮作周期内沼液灌溉处理在一定程度上提高了CO_2的排放水平,但除T3处理外,差异性均未达到显著水平;沼液灌溉处理没有明显提高N_2O排放水平。沼液灌溉提高了土壤可溶性有机碳含量,施用化肥会降低土壤可溶性有机碳含量;与常规施肥处理CF相比,T2、T3处理作物籽粒产量无明显差异,T1处理严重减产。综合考虑作物籽粒产量与CO_2和N_2O累积排放量,T2处理为本试验条件下最合理的沼液灌溉模式。  相似文献   

13.
沼液与有机肥配施条件下氮损失风险的研究   总被引:4,自引:2,他引:2  
本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式,期望能够在保持产量稳定的前提下,降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验,设置了空白对照(CK)、常规化肥(NPK)、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50%沼液+50%猪粪有机肥和100%猪粪有机肥六个处理,采用密闭室间歇通气法研究了不同生育时期的稻田氨挥发特性,同期测定稻田田面水氮含量,以及全施肥期径流流失量。试验结果显示,在等施氮量条件下,常规化肥处理水稻产量达12 752.70 kg·hm~(-2),其农田氨挥发总量为76.99 kg·hm~(-2),径流氮损失量39.11 kg·hm~(-2);100%沼液施用处理和75%沼液+25%猪粪有机肥配施处理氨挥发量较高,分别为120.66、88.01 kg·hm~(-2);而50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理氨挥发总量和径流氮流失量均低于常规化肥处理,分别为58.03、22.00 kg·hm~(-2),其产量与常规化肥处理相比无显著性差异;100%猪粪有机肥施用处理尽管氨挥发总量和径流氮流失量表现最低,但其产量低于50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理。综合比较而言,50%沼液+50%猪粪有机肥配合施用处理在保持一定产量的基础上又能减少氨挥发及氮流失风险,是一种比较适宜的施肥模式。  相似文献   

14.
化肥减量配施有机肥对早稻田温室气体排放的影响   总被引:5,自引:3,他引:2  
为明确化肥减量配施有机肥对早稻田温室气体排放的影响,在长期定位施肥试验区采用密闭静态箱法采集温室气体,监测了常规施用化肥以及化肥减量配施鲜猪粪、沼液沼渣、猪粪堆肥、紫云英绿肥等不同施肥处理的早季稻田主要温室气体排放动态,探讨了不同施肥措施对稻田温室气体累积排放量、全球增温潜势(GWP)及排放强度(GHGI)的影响。结果表明:不同施肥措施下早稻田温室气体的排放存在明显的差异;与常规施肥相比,各化肥减量配施有机肥处理均促进了早稻田CH_4和CO_2的排放,而化肥减量配施鲜猪粪、猪粪堆肥处理的N_2O排放量分别降低了7.09%、4.89%。在早稻生长季,化肥减量配施有机肥虽引起了稻田GWP值的增加,增幅在5.00%~59.58%之间,但也使稻谷产量增加了6.15%~12.10%,选择适宜的有机肥还可降低稻田的GHGI值;其中化肥减量配施猪粪堆肥是本试验中促进早稻增产和实现温室气体减排的最佳施肥措施。  相似文献   

15.
沼液在稻田的精确施用及其环境效应研究   总被引:7,自引:6,他引:1  
为探究沼液在稻田中的适宜用量,通过田间试验,研究不同氮素水平的沼液(0、90、157.5、225、292.5、562.5 kg·hm~(-2))对水稻产量、氮素利用率、田面水无机氮动态变化、土壤残留无机氮以及稻田氨挥发的影响。结果表明,水稻籽粒产量随沼液氮素施用量的变化符合线性加平台模型,沼液在水稻种植中的最佳氮素施用量为213.9 kg·hm~(-2);施用沼液显著增加了田面水铵态氮浓度,施用沼液3 d后,田面水铵态氮浓度迅速降低,而田面水硝态氮初始浓度无明显变化;稻田氨挥发总量随沼液氮素施用量的增加而显著增加,且主要集中在沼液施用后的一周内,氨挥发所引起的氮素损失占沼液氮素量的14.52%~17.64%;等氮量施用的沼液和化肥相比,水稻产量、氮素利用率、氮素农学生产率和土壤残留无机氮均无显著差异,而单位稻谷产量的氨挥发量显著降低22.6%。由此可见,稻田合理施用沼液具有较好的经济效益和环境效益。  相似文献   

16.
沼气工程会产生大量的沼液,其养分浓度低、体积巨大,且含有抗生素等污染物,是沼液无害化处理和资源化利用中需要解决的难题。本研究利用BiFeO3/H2O2类芬顿体系去除猪场沼液中3种磺胺类抗生素,通过设置单因素条件考察了沼液初始pH值、H2O2浓度、催化剂BiFeO3的添加量对沼液中抗生素去除的影响。结果表明:磺胺类抗生素去除的最佳反应条件为初始pH=5、H2O2浓度为0.8 mol·L-1、催化剂添加量为0.8 g·L-1,在此条件下,磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶去除率分别为97.93%、89.67%、86.42%,平均去除率为91.34%;沼液中总氮、总磷、总钾的保留率分别为94.7%、96.2%、95.1%。BiFeO3经过4次重复使用,其类芬顿体系对沼液中3种磺胺类抗生素的平均去除率基本不变,说明其稳定性好、可重复利用。研究表明,BiFeO3/H2O2类芬顿体系去除猪场沼液中抗生素具有良好的效果,为沼液无害化处理提供了一种可能方案。  相似文献   

17.
沼液对水稻生长产量及其重金属含量的影响   总被引:12,自引:7,他引:5       下载免费PDF全文
沼气发酵残余液(沼液)是一种典型的优质有机物料,目前我国每年产生2亿多吨的沼液,农业生产中寻求沼液的资源化利用,对避免环境二次污染和实现畜禽养殖业的生态可持续发展具有重大的现实意义和社会意义.在田间小区试验条件下,以粳稻'亚优红一号'(Oryza saliva L)为试材,就沼液作为肥源代替化学肥料施用对其营养生长、稻谷产量及稻米中重金属含量的影响作了初步探讨.结果表明,沼液作基肥,追肥施复合肥获得的水稻产量最高,达55.9 g·plant~(-1).虽然与当地习惯施肥(基肥和追肥施复合肥)相比稻谷产量没有明显差异,但是基肥用沼液代替化学肥料,显著降低了水稻生产成本.同时,沼液作基肥,追施复合肥明显促进了水稻分蘖和生长,虽然稻米中Cu、Cd含量没有显著变化,但强化了稻米Fe、Zn营养,显著降低了Pb含量,明显提升了稻米营养品质.可是,试验结果也显示,沼液完全代替化学肥料施用对水稻生长及其产量形成是不利的.  相似文献   

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【目的】 沼液富含氮素是其农田利用的基础,但不可忽视的是,沼液中还含有大量的HCO3-。探讨沼液还田过程中HCO3-的转化及其对水稻生长的影响,以期为沼液替代化肥,实施化肥减量及沼液资源化利用提供新的理论依据。【方法】 设置沼液原液(BS)、去除HCO3-的沼液(BS?B)、去离子水加HCO3-(W+B)和去离子水(W)4个处理,采用13C标记技术,通过水稻苗期盆栽试验,观测CO2释放特征,同步分析水稻光合作用速率、胞间CO2浓度、干鲜重、株高,以及上覆水和土壤pH、HCO3-、NH4+含量等的变化。【结果】 (1)BS处理下CO2释放速率为9.55—38.07 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为4 654.06 mg·kg-1;BS?B处理下CO2释放速率为4.55—17.25 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为780.68 mg·kg-1;W+B处理下CO2释放速率为3.93—26.33 mg·kg-1·h-1,净累计释放量为1 274.07 mg·kg-1;W处理下CO2释放速率为3.22—11.90 mg·kg-1·h-1,累计释放量为2 265.20 mg·kg-1。BS处理下CO2平均释放速率分别是BS?B和W+B的4.18倍和2.44倍,净累计释放量分别是BS?B和W+B的5.96倍和3.65倍,均显著高于BS?B和W+B处理。同时,BS处理下的CO2净累计释放量大于BS?B与W+B两个处理之和,因此HCO3-与沼液中其他组分在对CO2释放影响方面存在协同效应。(2)培养期内BS处理下13CO2的净累计释放量为32.87 mg·kg-1,占土壤-水稻系统CO2净累计释放量的0.71%;W+B处理下13CO2的净累计释放量为13.18 mg·kg-1。相比较而言,BS处理下的13CO2净累计释放量显著高于W+B(P<0.05),这表明沼液中的其他组分促进了HCO3-向CO2的转化。(3)BS和BS?B处理在前12 h水稻的净光合速率显著高于W+B和W处理;添加培养液后2—7 d,BS处理下的净光合速率值显著高于BS?B,同时,整个培养期间均显著高于W+B处理(P<0.05),沼液中的HCO3-显著改善了水稻叶片的光合作用。相比较而言,BS处理前5 d胞间CO2浓度均显著低于其他3个处理。BS和BS?B处理下水稻株高和水稻鲜重均显著高于W+B和W处理(P<0.05),4个处理间水稻干重无显著差异。(4)BS处理水稻幼苗固定的13CO2量为4.05 g·kg-1,标记物H13CO3-利用率为18.54%;W+B处理的13CO2固定量为3.29 g·kg-1,H13CO3-利用率为14.20%。H13CO3-源的13CO2促进水稻光合作用,有利于水稻生长。(5)BS和W+B处理下CO213CO2释放速率均与上覆水和土壤HCO3-含量、pH显著相关;同时,BS和W+B处理下水稻光合速率均与土壤中HCO3-含量显著正相关。【结论】 沼液还田,大量HCO3-转化显著促进了CO2的释放,有利于水稻光合作用。土壤中的HCO3-含量和土壤pH是影响CO2释放和水稻光合作用的重要因素。同时,水稻对沼液中的HCO3-具有更高的利用率,沼液中的HCO3-存在明显的类CO2施肥效应。  相似文献   

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基于水培技术的沼液净化及生菜品质提升   总被引:2,自引:1,他引:1  
以沼液处理后用作农田灌溉用水及低成本生产高品质生菜为目标,采用水培生菜对沼液进行深度净化处理,并以水培前后沼液主要水质参数及生菜品质特性为指标,研究了水培生菜对沼液的净化性能和沼液水培对生菜品质的提升效果,并筛选出了合适的沼液稀释倍数。研究中,先对沼液进行脱氨预处理,然后进行5~30倍稀释后用于水培生菜,并与化学营养液水培效果进行对比。结果表明,采用脱氨沼液水培生菜处理35 d后,氨氮、COD和总磷含量分别下降98.25%~99.34%、83.68%~96.04%和65.94%~80.00%,脱氨沼液的水质指标优于农田灌溉用水标准,且稀释5~15倍的脱氨沼液水培后可在沼液净化效果和节约用水等方面获得综合最优。另外,脱氨沼液可替代营养液用于水培生菜,且生菜的品质更佳,尤其是5~10倍稀释处理。此时,与营养液水培相比,其生菜相对生长量提高60%以上,叶幅变宽4~5 cm,叶片数平均增加2片;类胡萝卜素含量最高提高20.40%,硝态氮含量仅为化学营养液组的2.11%~4.02%,差异显著;还原糖含量提高约7.79%~10.39%,而维生素C含量仅低3.60%~15.40%,差异并不明显。研究表明,沼液脱氨并适当稀释后可以代替化学营养液用于水培生菜,且水培处理后的沼液可以用于灌溉农田。  相似文献   

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了研究西南喀斯特山区沼液灌溉氮淋溶风险,以及率定沼液还田安全施用量,以该区域典型土壤——黄壤为供试土壤,主栽作物油菜为供试作物,牛场沼液为施用材料,开展大棚盆栽试验模拟沼液灌溉,评估沼液灌溉氮淋溶风险,考察油菜农艺性状响应,率定沼液安全施用量。设置油菜不施肥(CK)、无作物施沼液(NP480,施氮量480 kg·hm-2)、油菜施化肥(CF,480 kg·hm-2)、油菜沼液低施用量(R120,120 kg·hm-2)、油菜沼液中施用量(R240,240 kg·hm-2)、油菜沼液高施用量(R480,480 kg·hm-2) 6个处理,将化肥水溶或沼液稀释后按每12 d 1次、每次25 mm连续灌入12次。结果表明:沼液灌溉存在氮淋溶风险,该风险以NO-3-N负荷为主,NO-3-N淋溶风险随施氮量增加而增大,R480处理NO-3-N淋溶量分别是CK、R120、R240处理的2、1.8倍和1.4倍;同施氮量下,沼液灌溉氮淋溶风险低于化肥处理,CF处理TN、NH+4-N、NO-3-N淋溶量分别是R480处理的3.8、2.3倍和2.9倍; R480处理的氮淋溶风险值得警惕,但油菜氮素吸收能够降低该风险,使TN、NH+4-N、NO-3-N淋溶量分别降低34%、30%、32%;适量施用沼液(施氮量120 kg·hm-2)相对CF处理能改善油菜农艺性状,但过量施用沼液(施氮量480 kg·hm-2)不利于油菜生长。研究表明,西南喀斯特山区油菜黄壤沼液灌溉存在一定氮淋溶风险,综合考虑氮淋溶风险、油菜农艺性状和沼液消纳需求,沼液还田施氮量控制在240 kg·hm-2以内为宜。  相似文献   

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