不同配比有机无机肥料对菜地N2O排放的影响

【目的】 采用静态暗箱-气相色谱法，研究有机无机肥料配施对菜地N₂O排放的影响。【方法】 试验期间连续种植了4季蔬菜，分别为香菜、空心菜、菜秧、菠菜，其中香菜和菠菜种植期间有塑料大棚覆盖。每季蔬菜收获后至下季蔬菜种植前有时间不等的休耕期。每季蔬菜种植前肥料作为基肥一次性施入，施肥量均为N 250 kg/hm2，其中空心菜在第二茬收获后追施N 250 kg/hm2一次，整个观测期共施肥5次，总施氮量为N 1250 kg/hm2，同时施入等量P₂O₅、K₂O。试验共设4个处理:不施氮对照（CK）、单施化肥（NPK）、有机无机肥料1:1配施（M1N1）和有机无机肥料2:1配施（M2N1）。N₂O排放通量测定频率为每周一次，每次施肥后则每2天测定一次。【结果】 观测期内各处理菜地N₂O排放主要集中在4~10月份，并与10 cm土层土壤温度呈显著正相关；NPK处理菜地N₂O排放通量与土壤无机氮含量显著相关，其他处理N₂O排放通量与土壤铵态氮、硝态氮以及无机氮含量间无显著相关。整个观测期内土壤充水孔隙度（WFPS）介于39%~59%之间，土壤水分含量的变化对N₂O排放通量无显著影响。与NPK处理相比，M1N1和M2N1处理均能保证蔬菜产量稳定，并显著提高空心菜的产量。与NPK处理相比，M1N1处理显著降低菜地N₂O周年累积排放量36%，显著降低N₂O周年排放系数64%。与M2N1处理相比，M1N1处理的N₂O周年累积排放量和周年排放系数分别显著降低29%和56%；而M2N1处理较NPK处理的减排效果不显著。【结论】 在集约化菜地适宜的无机有机肥料配比既能保证蔬菜产量，又能减少N₂O排放，不施或施用有机肥比例过高均不利于减少N₂O周年排放。本试验条件下，有机无机肥料以1:1配施是合适的稳产减排措施。     

氮肥高效施用在低碳农业中的关键作用

低碳农业是我国集约化农业发展的必然趋势。深入理解氮肥高效施用是实现低碳农业的关键，可以更加明确如何集成优化农业管理措施增加产量、减少农田生态系统碳排放、提高土壤固碳效应，综合实现固碳、减排、增产的低碳农业发展目标。本文概述了低碳农业评价指标的三个阶段性研究特点，从田间温室气体排放的综合温室效应拓展为涵盖固碳效应的净温室效应，再拓展为涵盖生命周期评价碳排放的综合净温室效应以及兼顾作物产量的温室气体强度。提出了如何利用当季作物试验来估算农田生态系统净碳收支、结合生命周期评价当季作物综合净温室效应和单位产品温室气体强度的方法。按照现阶段低碳农业的评价指标，以我国稻–麦轮作生态系统集约化生产的低碳农业模式为案例，解析氮肥施用在低碳农业各组成包括作物产量、固碳效应、CH₄和N₂O排放、农业措施碳排放中的重要作用，明确氮肥高效施用在农田生态系统综合净温室效应和温室气体强度中的关键作用，从而实现低碳农业可持续发展。     

不同时期施用生物炭对稻田N_2O和CH_4排放的影响

通过分别在水稻季(R)和小麦季(W)设置对照(RB0-N0、WB0-N0)、单施氮肥(RB0-N1、WB0-N1)、20 t hm-2生物炭与氮配施(RB1-N1、WB1-N1)、40 t hm-2生物炭与氮配施(RB2-N1、WB2-N1)等8个处理,研究稻麦轮作周年系统N2O和CH4排放规律及其引起的综合温室效应(Global warming potential,GWP)和温室气体强度(Greenhouse gas intensity,GHGI)特征。结果表明:稻季配施20 t hm-2生物炭对N2O和CH4的排放、作物产量及GWP和GHGI均都无明显影响;稻季配施40 t hm-2生物炭能显著降低8.6%的CH4的排放和9.3%的GWP,显著增加作物产量17.2%。麦季配施20 t hm-2生物炭虽然对温室气体及GWP影响不明显,但显著增加21.6%的作物产量,从而显著降低21.7%的GHGI;麦季配施40 t hm-2生物炭能显著降低20.9%和11.3%的N2O和CH4排放,显著降低15.7%和23.5%的GWP和GHGI。因此麦季配施生物炭对减少N2O和CH4的排放、增加稻麦轮作产量及降低GWP和GHGI的效果较稻季配施生物炭效果更好。     

常熟地区河湖水体的氮污染源研究

利用GPS定位的方法在丰水期和枯水期对常熟地区境内12条河流和3个湖荡水体氮磷污染现状进行了调查研究,对常熟地区主要河湖地表水中不同形态氮浓度的季节性变化特征进行了初步探讨。根据地表水中不同形态氮的浓度及总磷、溶解磷的浓度,结合15N示踪法和大型原状土柱渗漏池试验进一步补充探明了对该地区河湖水体中的氮磷污染来源。研究发现,该地区河、湖水体氮磷污染已相当严重,现阶段氮磷污染源主要来自城镇生活污水、农村人畜排泄物,在此基础上提出了缓解该地区水体氮磷污染的相应对策。     

小白菜地土壤剖面N_2O分布特征与土壤性质变化

采用田间原位采集系统,于2010年7月25日～2010年9月11日对小白菜生长期间土壤剖面7cm,15cm,30cm与50cm N2O浓度进行田间原位监测。结果表明,土壤剖面间N2O浓度呈现较大的时空变异性。同一土层中,N2O浓度的变异性达到31%～135%。7cm与15cm,30cm与50cm土壤剖面间土层间N2O浓度呈显著的正相关。30cm与50cm土层的N2O浓度显著大于7cm与15cm土层的N2O浓度。小白菜地的30～50cm土层是N2O产生的主要位点。此外蔬菜地土壤剖面有明显的硝酸盐积累现象,同时表层土壤pH低于底层土壤。     

大蒜花序轴离体培养的研究

以大蒜花序轴为外植体,研究了不同品种、不同生长阶段花序轴离体培养的差异和不同ｐＨ值、激素组成对花序轴培养的影响以及继代培养基种类、激素组成及糖原条件。结果表明,取未熟花序轴为外植体,其繁殖系数可高达７６;花序轴培养适宜条件为Ｂ５＋ＢＡ２．０ｍｇ／Ｌ,ＮＡＡ０．１ｍｇ／Ｌ,ｐＨ６．５;花序轴培养效率存在品种间差异;继代培养条件为ＭＢ＋ＢＡ２．０ｍｇ／Ｌ,ＮＡＡ０．１ｍｇ／Ｌ,ＧＡ３０．０５ｍｇ／Ｌ,     

田间陈化生物质炭提高稻田土壤团聚体稳定性和磷素利用率

  【目的】  生物质炭因其巨大的比表面积和稳定的结构而被用作土壤改良剂。然而关于田间陈化生物质炭对土壤肥力和养分利用效率影响的研究相对缺乏。通过定位试验，分析田间不同陈化年限的生物质炭对水稻产量和养分利用效率的影响。  【方法】  田间定位试验设在江苏南京，供试土壤为粘质水稻土。共设置5个处理，分别是不施磷肥对照 (CK)、施用磷肥 (P) 及磷肥配施新鲜生物质炭 (PB_0y，2017年施入)、2年陈化生物质炭 (PB_2y，2015年施入) 和5年陈化生物质炭 (PB_5y，2012年施入)。在水稻收获后采集土壤样品进行团聚体分级，测定大团聚体 (250～2000 μm)、微团聚体 (53～250 μm)、粉粒 (2～53 μm)、粘粒 (< 2 μm) 含量以有效磷含量和基本理化性质，同时测定水稻产量和磷素利用效率。  【结果】  与P处理相比，PB_2y和PB_5y处理显著提高250～2000 μm大团聚体的比例 (69.2%～107.8%) ，降低2～53 μm粉粒 (13.1%～14.7%) 和 < 2 μm粘粒 (6.9%～41.9%) 的比例，而PB_0y与P处理相比各粒级比例均无显著差异；PB_0y、PB_2y和PB_5y处理土壤有机碳 (SOC) 提高了18.5%～58.5%，全磷含量提高了5.7%～17.1%，但2～53 μm粒级SOC含量无显著差异。与P处理相比，PB_0y处理对水稻产量和磷素利用效率影响不显著，PB_2y和PB_5y处理均可显著提高水稻产量 (13.7%和16.3%) 和磷素利用率 (35.4%和45.5%)。由结构方程模型可知，陈化生物质炭 (PB_2y和PB_5y) 通过改善土壤养分状况 (SOC、全磷含量、碳磷比等) 和土壤结构 (250～2000 μm大团聚体比例增加)，保证了水稻产量和磷储量。  【结论】  与新鲜生物质炭相比，陈化生物质炭可有效增加250～2000 μm大团聚体比例以及土壤有效磷和全磷的保护，从而促进植物对磷的吸收利用，达到增加产量和磷素利用效率的目的。5年陈化生物质炭的改良效果好于2年陈化生物质炭。     

豆科绿肥和化肥氮对双季稻稻田氧化亚氮排放贡献的研究

研究了大田条件下施用绿肥与化肥N后 ,双季稻区稻田土壤氧化亚氮 (N2 O)的排放。结果表明 ,在早稻生长季节既施绿肥又施化肥的处理 (VN)N2 O N的排放量高达 2 75kghm- 2 ,显著高于只施绿肥不施化肥 (V0 )、只施化肥不施绿肥 (FN)或既不施绿肥也不施化肥 (F0 )的处理 (后三者在早稻生长季节N2 O N的排放量分别为 0 2 9kghm- 2 、0 3 5kghm- 2 和 0 1 8kghm- 2 ) ,也显著高于在晚稻生长季节各处理N2 O N的排放量 (VN、V0、FN和F0处理分别为 0 3 4、0 2 6、0 2 8和 0 2 3kghm- 2 )。绿肥不仅影响稻田土壤N2 O的排放量 ,还影响其排放模式。VN处理N2 O的排放主要集中早稻生长季节的中期烤田之后 ,其它处理则在整个水稻生长季节均有排放。在早稻生长季节绿肥与化肥N间还存在极显著的交互效应。     

茉莉酸甲酯和水杨酸促进大蒜试管鳞茎的形成

将不同浓度的茉莉酸甲酯(MeJA) 或水杨酸(SA) 添加于B5 培养基中, 研究其对离体条件下大蒜鳞茎的诱导及膨大作用。结果表明: MeJA 诱导鳞茎形成和促进鳞茎膨大的最佳浓度均为2×10- 6 mol/L, 诱导率高达97% , 鳞茎鲜重可达100 mg。SA诱导鳞茎形成的最佳浓度为5 ×10- 5 mol/L, 诱导率可达94 % ; 促进鳞茎膨大的最佳浓度为5 ×10 - 4 mol/L, 鳞茎鲜重可达165 mg。表明MeJA 和SA在大蒜鳞茎形成中具有重要的调控作用。     

氮肥配施小麦秸秆生物炭对稻麦轮作土壤剖面CH4和N2O浓度的影响

[目的]施用生物炭是稻麦轮作系统温室气体减排的新型措施.研究甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)在土壤剖面中的分布特征,可以揭示生物炭影响温室气体的产生和排放机制.[方法]设置对照(N0B0)、单施氮肥(N1B0)、单施生物炭(N0B1)和氮肥配施生物炭(N1B1)4个处理,利用土壤剖面气体原位采集系统研究氮肥配施生物炭对稻麦轮作系统土壤剖面7、15、30和50 cm这4个层次CH4和N2O浓度周年变化的影响.[结果]N2O浓度的峰值均出现在氮肥施用后;施氮肥处理较不施氮肥处理显著增加水稻季土壤各层次CH4浓度和整个轮作期间土壤各层次N2O浓度(P＜0.05);施氮处理均表现出土壤上层CH4和N2O浓度高于下层.生物炭效应则随氮肥施用与否而异:施氮条件下生物炭处理显著降低水稻季土壤7和15 cm处CH4的浓度(P＜0.05),平均降幅为24.8％;也显著降低小麦季土壤各层次N2O的浓度(P＜0.05),平均降幅为33.2％;在不施氮条件下单施生物炭则显著增加了水稻季土壤各层次CH4的浓度(P＜0.05).[结论]配施生物炭可以显著降低稻麦轮作体系表层土壤中CH4和N2O的浓度,从而降低稻麦轮作系统CH4和N2O的产生和排放.