基于不同监测与估算方法的设施菜田N2O排放量比较

  【目的】  为了分析微气象学方法中反演式气体扩散模型在设施菜田N₂O排放测定分析中的应用效果及精确度，本研究结合静态箱/气相色谱法同步观测结果，比较了两种观测值之间的差异及其形成的各因素，以验证该方法在测定温室气体排放中的可行性。  【方法】  在设施蔬菜大棚中，设置了施肥区和非施肥区，通过箱式法和微气象学方法分别对设施菜田种植区进行72 h的高频监测和全生长季监测，构建N₂O浓度特征曲线和排放通量特征曲线。  【结果】  田闲期棚区上方3.5 m处N₂O浓度明显低于种植期，但田闲期夜间浓度较高，种植期白天浓度较高。棚室内N₂O浓度随高度增加呈下降趋势，且差异明显，而且都高于棚室外背景浓度。静态箱/气相色谱法和反演式气体扩散模型测得棚区N₂O日排放特征具有较好的一致性，但前者测定结果普遍高于后者，静态箱/气相色谱法测得平均排放通量为252.51 μg/(m2·h)，反演式气体扩散模型测得平均排放通量为192.21 μg/(m2·h)，前者比后者高26.75%；在设施番茄全生长季观测中，两种方法测定的N₂O排放通量特征曲线趋势一致，静态箱/气相色谱法测得土壤净排放通量为1817.49 g/hm2，排放系数为0.45%；反演式气体扩散模型测得土壤净排放通量为1250.95 g/hm2，排放系数为0.32%，较静态箱/气相色谱法测得结果降低了29%。  【结论】  反演式气体扩散模型、静态箱/气相色谱法对设施菜田种植区N₂O排放通量的测定结果，趋势上一致性较好，但反演式气体扩散模型观测结果明显低于静态箱/气相色谱法，不过反演式气体扩散模型自动化程度高，可以高密监测设施菜田N₂O排放全过程，且适用于较大区域的观测，为建立多元化的N₂O排放监测体系提供了新的研究方法和思路。     

河北平原城市近郊农田大气氮沉降特征

【目的】随着人类活动引起大气活性氮排放的增加,大气氮沉降亦迅速增加,进而影响各区域生态系统。明确河北平原城市近郊农田大气氮沉降的动态变化,可以为农田氮素资源综合管理提供科学依据,也为中国氮素沉降网络提供关键基础数据。【方法】在河北省保定市河北农业大学实验教学基地进行了为期6年(2006—2011年)的湿/混合沉降监测试验以及1年(2011年)的干沉降监测试验。湿/混合沉降通过雨量器自动采集降水;干沉降中气态NH_3、HNO_3和颗粒态铵离子和硝酸根(_pNH_4~+和pNO_3~-)样品通过主动采样DELTA(DEnuder for Long-Term Atmospheric Sampling)系统采集,气态NO_2样品通过被动扩散管采集。【结果】河北保定地区多雨季节为6—9月,占全年(2006-2011年)降雨量的88.6%、81.5%、89.3%、88.9%、74.5%和83.1%;大气氮湿/混合沉降浓度冬、春季较高,夏季最低,冬春两季NH+4~+-N、NO_3~--N、TIN和TDN浓度分别占全年的74.5%、72.6%、74.1%和71.3%;氮湿/混合沉降量亦存在明显的季节性变化,夏季最大,冬季最小;各形态氮湿/混合沉降浓度高低表现为:TDNTINNH+4~+-NNO_3~--N,且与降雨量呈极显著负相关;监测区6年间平均湿/混合沉降总量为32.8 kg N·hm~(-2),其中2008年大气氮湿/混合沉降量最大,达40.4 kg N·hm~(-2),2010年大气氮湿/混合沉降量最小,为28.9 kg N·hm~(-2);大气氮湿/混合沉降中TIN占TDN沉降量75%以上,其中NH+4~+-N是TIN的主要组成部分,占其总量的56.6%—69.7%,平均为64.4%;各形态氮(NH+4~+-N、NO_3~--N、TIN和TDN)湿/混合沉降量与月降雨量、月降雨频次呈极显著正相关;大气氮干沉降中各无机氮(NH_3、NO_2、HNO_3、pNH_4~+、pNO_3~-)浓度有明显的季节性变化特征,且各形态氮的月沉降量变化趋势与氮浓度一致;总体来看,气态氮NH_3、HNO_3、NO_2及颗粒态氮pNH_4~+、pNO_3~-的年沉降量分别达到10.1、7.60、4.39、6.47及3.81 kg N·hm~(-2)。【结论】监测区大气氮沉降量受周边地区工业与当地农田施氮量共同影响,且由干湿沉降共同决定。该地区大气氮沉降量较高,2006—2011年大气湿/混合沉降总量在28.9 kg N·hm~(-2)(2010年)—40.4 kg N·hm~(-2)(2008年)之间,平均为32.8 kg N·hm~(-2);干沉降无机氮总量(2011年)为32.3 kg N·hm~(-2);干湿沉降无机氮总量(2011年)为58.6 kg N·hm~(-2)。     

藁城市蔬菜地力调查与土壤质量评价

土壤质量是影响农产品质量安全的关键因素之一。本研究通过蔬菜地耕层地力调查与定量化评价工作,明确了藁城市蔬菜耕地的土壤质量和蔬菜地耕层地力状况;并采用层次分析法、模糊评价法对藁城市菜地土壤质量进行评价。结果表明,研究区耕地基础地力可分为5个等级,其中一等地占41.90%,二等地占32.81%,三等地占15.37%,四等地占4.45%,五等地占5.47%。菜地土壤肥力质量从其耕层养分总体水平看,土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾平均含量高于1980年全省平均水平;微量元素中有效锌有明显提高。设施菜地土壤肥力明显高于露地菜地。本研究结果对耕地土壤养分资源的科学管理、城郊农业生态园区发展、土壤可持续利用及测土配方施肥有积极意义。     

不同施肥模式对“赤霞珠”葡萄品质及土壤氮素的影响

以"赤霞珠"葡萄为试材,采用小区试验,在河北省秦皇岛市昌黎县酿酒葡萄主产区,设置农民传统、当地推荐、高产高效和再高产高效4个不同施肥模式处理进行连续3年试验,研究各处理模式对"赤霞珠"葡萄品质及土壤氮素的影响。结果表明:2010—2012年连续3年高产高效处理的"赤霞珠"产量达到33 285kg/hm2,高于农民传统32 680kg/hm2,增产1.85%;2010—2012年不同处理下"赤霞珠"的品质在千粒重、pH值、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量无显著性差异,其中高产高效处理千粒重为1 351.71g最高,高于农民传统1 208.70g,增重11.83%;2010—2012年平均氮肥偏生产力高产高效处理为36.90kg/kg,显著高于农民传统的22.28kg/kg;2010—2012年4个处理在硝态氮分布趋势上表现一致,其中高产高效处理0~100cm硝态氮残留量为516.42kg/hm2,显著低于农民传统727.98kg/hm2;2010—2012年在节本增效方面,其它3个处理与农民传统相比节本增效依次为1 789、4 696、5 506元/hm2。该试验研究推荐的高产高效处理模式为最佳养分管理模式,其施肥量对指导当地的酿酒葡萄生产有一定的现实意义,保证产量的同时增加了收益,降低了施肥带来的环境污染风险。     

不同剂型腐植酸复合肥在葡萄上的应用效果研究

针对肥料施用不合理、葡萄品质下降等问题,通过设置9个不同腐植酸梯度与NPK(15-5-25)复合肥处理,利用田间试验探究腐植酸复合肥在葡萄上的应用效果。结果表明:施用腐植酸复合肥促进了葡萄叶片生长与叶绿素的累积,各腐植酸处理在膨果期与着色期的叶绿素增长率较对照分别上升了12.1～24.5个百分点和2.2～15.3个百分点;6%～8%添加量腐植酸处理的叶面积较对照分别增加了16.3%、11.5%、12.5%;高量的腐植酸添加(7%、8%)显著提高了果实Vc含量,较对照分别提高30.4%、26.0%,但对可溶性固形物含量和可滴定酸的影响存在一定差异;与对照相比,腐植酸处理增产范围在0～16.7%间,施用一季腐植酸复合肥对葡萄产量的影响不显著,但穗重有增加趋势,增加范围在7.7%～23.1%间;收获后土壤有机质含量有所增加,增加范围为18.1%～66.7%,速效养分未见明显改善。总体来说,腐植酸对促进葡萄生长发育、改善品质具有积极作用,建议在葡萄种植中使用7%添加量的腐植酸复合肥。     

不同施肥深度红地球葡萄对15N的吸收、分配与利用特性

【目的】研究不同施肥深度葡萄对氮素吸收、 利用和分配的影响,为指导葡萄科学合理地施用氮肥提供依据。【方法】以河北葡萄主产区怀来地区15年生红地球葡萄为试材,通过不同深度(0 cm、 20 cm、 40 cm)春施15N-尿素,分析葡萄树体15N的吸收、 分配和利用规律。【结果】20 cm中层施肥红地球葡萄的产量最优,达22.77 t/hm2,果实Vc含量最高,达117.2 mg/kg,与表层(0 cm)施肥(产量16.22 t/hm2和Vc 103.8 mg/kg)和40 cm深层施肥(产量19.32 t/hm2和Vc 102.3 mg/kg)均存在显著差异;各生育期细根及其他各器官的Ndff 20 cm中层施肥均显著高于表层(0 cm)和深层(40 cm)施肥; 3个施肥深度,植株各器官在同一时期的15N分配率无显著差异,且整个生育期各器官15N分配率表现出相同的趋势,可见不同的施肥深度对 15N在各器官间的迁移和分配影响较小; 植株对15N-尿素的利用率随物候期的推移均呈升高的趋势,盛花期最低,且20 cm中层施肥葡萄树体对氮素的吸收能力最强,氮素利用率最高,四个时期分别为7.36%、 14.70%、 20.24%和24.54%,均大于表层撒施(7.05%、 10.74%、 12.70%和16.54%)和40 cm深层施肥(5.39%、 7.31%、 10.93%和13.62%);果实膨大期,整株15N利用率为后部中部前部,且地上部为叶果干枝,地下部为细根粗根主根,各施肥深度表现一致,且3个不同施肥深度,同一部位植株的果实、 叶、 枝、 干和根的15N利用率均以20 cm沟施最高,显著高于表施和40 cm沟施。【结论】20 cm中层施肥葡萄树体对氮素的吸收征调能力最强,各器官的氮素利用率最高,施肥深度对红地球葡萄树体氮素的吸收、 利用具有显著的影响,对树体氮素的分配影响较小,综合考虑,河北主产区红地球葡萄以20 cm施肥深度为最佳。     

贫困山区乡村旅游开发SWOT分析及发展策略——以阜平县朱家营村旅游开发为例

以阜平县朱家营村旅游开发为例,运用SWOT模型对朱家营村旅游开发的现实条件进行分析,并提出相应的对策,包括依托景区资源优势,打造特色品牌;依托扶贫政策,提升景区质量;立足太行发展"大旅游";丰富旅游产品类型;保护式开发景区等方面内容。     

河北省葡萄主产区土壤养分丰缺状况

【目的】研究河北省葡萄主产区土壤养分丰缺状况,为科学、合理制定河北葡萄主产区的施肥策略奠定基础。【方法】在河北葡萄主产区昌黎、怀来、宣化、涿鹿共选择典型果园99个,采集0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm土层土壤样品进行养分丰缺状况分析。【结果】葡萄园有机质含量普遍较低,0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm土层有机质含量处于缺乏状况的比例分别为：52%、76%和90%;葡萄园氮、磷、钾大量元素变异系数很大,表层土壤的变异系数分别为：113.1%、143.5%和68%;葡萄园铁、铜含量丰富,表层含量达到适量以上的比例分别为94%和99%,锌、锰含量处于低水平,表层含量处于缺乏状况的比例分别为56%和100%。【结论】不同葡萄园生产应因地制宜,建议增施有机肥及含锌、锰元素的肥料,合理施用氮肥,减少喷施含铜杀菌剂。     

太行山南部苹果园土壤养分特征及其与果实品质关系的多元分析

试验选取太行山南部31个典型果园探究不同地形与产量条件下土壤养分特征并进行土壤养分与果实品质多元分析。结果表明:(1)太行山南部富士苹果园土壤养分总体处于适量及以上水平,仅丘陵、平原及中低产园土壤有效锰含量较低。(2)土壤有机质和碱解氮均以山地园较高,分别为20.61,79.97mg/kg;土壤有效磷虽呈现平原﹥山地﹥丘陵趋势,但不同地形间土壤有机质及氮磷钾之间差异不显著。高产园土壤有机质、有效磷分别为76.89,51.15 mg/kg,显著高于低产园;土壤速效钾高产园为347.81 mg/kg,显著高于中低产园(154.97,132.10mg/kg);氮素水平在不同产量园未表现差异性。(3)山区园土壤有效锰含量达22.73mg/kg显著高于丘陵、平原园地;其他微量元素地形间园地差异不显著。不同产量园中土壤微量元素未有明显分异。(4)果形指数、可溶性固形物、固酸比和Vc在不同地形与产量园没有差异,丘陵与高产园具有较高的硬度,山地与低产园酸度较大,平原园果个较大。(5)土壤有机质与果实固酸比呈正相关;土壤有效铜与果实单果重、果形指数呈负相关,而与果实硬度和Vc呈正相关;土壤有效锰与Vc和果实硬度呈正相关;土壤有效锌与单果重和可溶性固形物呈正相关。     

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。