根际反硝化作用与N2O释放

对根际反硝化作用及N2O的释放进行了综述。反硝化过程与N2O的产生及释放有密切的关系。反硝化作用产生的N2O量不仅取决于反硝化速率，而且也取决于那些影响反硝化产物N2O／N2比值的参数。在植物根际这一特殊土壤区域中，反硝化作用受NO3^-,C及O2的综合影响，豆科作物根瘤是一个特殊的根际系统，根瘤菌的反硝化作用及N2O释放应引起更大的关注。植物根际不仅对反硝化作用产生影响，而且对N2O释放也起了重要的通道作用，特别是对渍水土壤有重要的意义。文章最后指出了一些尚需深入研究的问题。     

控释肥对土壤氮素反硝化损失和Ｎ２Ｏ排放的影响

在实验室培养条件下,研究了3种控释肥对土壤氮素硝化反硝化损失和N2O排放的影响.结果表明,控释肥具有明显控制氮素释放的作用.在培养的前23d.控释肥处理的土壤NH+4-N含量低于尿素处理,而后则高于尿素处理.各肥料处理土壤NO-3-N含量均随培养时间逐渐增加,但不同肥料处理间差异不显著.28d培养期间,施入控释肥的土壤反硝化氮损失量为30.33～30.91mgN·kg-1土,比施加尿素处理土壤低13.83～14.41 mgN·kg-1土,差异达到显著水平(P<0.05),控释肥降低氮肥的反硝化损失达3.45～3.60个百分点.控释肥处理土壤N2O累积释放量约为15.71～20.45 mgN·kg-1土,比尿素处理高0.86～5.60 mgN·kg-1土,但差异未达到显著水平.     

温度,湿度及通气状况对土壤中N2O释放量影响的研究

采用乙炔抑制法，利用气相色谱仪测定土壤中Ｎ２Ｏ释放量，并研究其影响因素。测定结果表明：温度，湿度及通气状况对土壤中Ｎ２Ｏ释放量的影响具有显著差异，并且交互作用的差异也达到极显著水平。由温度，湿度与土壤中Ｎ２Ｏ最大释放量的逐步回归方程式看出，在嫌气条件下温度对反硝化作用的影响比湿度的影响较为显著，而好气条件下湿度的影响要比温度的影响显著。     

土壤硝化和反硝化作用研究方法进展

综述了近年来土壤中硝化、反硝化作用的主要研究方法,如乙炔抑制法1、5N库稀释法、气体分压方法等,并分析了这些方法的优缺点和适用性。     

氮肥对紫色土夏玉米N2O排放和反硝化损失的影响

利用原状土柱-乙炔抑制法对不同施氮量和不同氮肥品种下紫色土种植玉米期间的N2O排放量和反硝化损失量进行测定.结果表明:①施氮处理的反硝化损失量和N2O排放量显著高于不施氮肥处理;施氮量间反硝化损失量和N2O排放量差异不显著.不施氮肥、中氮和高氮的反硝化损失量分别是4.11 kg·hm-2、11.84 kg·hm-2、10.02 kg·hm-2,N2O排放量分别是1.29 kg·hm-2、4.84 kg·hm-2和4.53 kg·hm-2;中氮和高氮的反硝化损失量分别占施氮量的5.16%和2.36%,N2O排放量分别占施氮量的1.3%和3.98%.②不同氮肥品种处理间的反硝化损失量和N2O排放量也有显著差异.尿素、硫酸铵、硝酸钾反硝化损失量分别为14.27 kg·hm-2、10.51 kg·hm-2、12.79 kg·hm-2,反硝化损失占施氮量的6.61%、4.11%和5.62%;N2O排放量分别是7.15 kg·hm-2、4.35 kg·hm-2和4.34 kg·hm-2,占施氮量的3.17%、1.30%和1.30%.施用尿素(酰胺态氮肥)的反硝化损失量和N2O排放量显著高于施用硫酸铵(铵态氮肥)和硝酸钾(硝态氮肥).③土壤中无机氮含量是影响本区土壤硝化和反硝化作用的限制因子;降雨是影响该区土壤N2O排放和反硝化损失的主要因素.④反硝化作用是紫色土夏季氮素损失的主要途径.     

旱地反硝化作用和N2O排放影响因子的研究

用乙炔抑制原状土柱和模拟土柱法,研究了包括水分、碳源、氮源以及反硝化的主要决定因子水分干湿交替对土壤N2O排放量的影响。结果表明,影响旱地土壤反硝化的主要因子是作为微生物能源和碳源的有机物质,在碳源充足时,土壤的硝态氮含量和水分因子是限制因子;两种氮源相比较,在一定的碳含量和水分条件下,土壤N2O排放量并不随NO3--N加入量的增加而增大,最大N2O排放量发生在氮源加入量为300 mg/kg时;而当氮源为NO2--N时,土壤N2O排放量随NO2--N加入量的增加而增大,最大排放量为NO2--N为450 mg/kg处理。在同等土壤水分条件下,土壤由湿变干过程中产生的N2O通量高于土壤由干变湿过程中的产生量;土壤由干变湿过程中N2O通量随着土壤水充孔隙空间(WFPS)含量的增加而增大,但在土壤由湿变干过程中最大N2O通量并非在土壤水分饱和状态下,而是在土壤WFPS为70%时,而后N2O排放量随土壤WFPS含量的减少而降低;施肥处理土壤与不施肥对照相比,两者的N2O通量变化趋势相同,但对照的变化幅度相对较小。     

氮肥施用对水稻土氮素赋存形态和硝化作用的影响

氮肥在水稻土中的迁移转化直接关系到土壤氮素的赋存形态进而影响水稻氮肥的利用率.采用室内培养的方法(25℃、60％田间持水量条件下培养56 d),设置6个氮水平(0、100、200、300、400、500 mg· kg-1),研究尿素、硫酸铵在水稻土中的转化规律,明确不同施氮量下尿素和硫酸铵对水稻土壤氮素赋存形态和硝化作...     

施用硫酸铵对酸性紫色土硝化作用的影响

以重庆北碚区酸性紫色土为研究对象,采用室内恒温(28±1℃)培养的方法,研究了施用不同量的氮肥对紫色土硝化作用的影响.结果表明,在培养0到14d,CK,100,200mg/kg(NH4)2SO4处理均促进了土壤的硝化作用,净硝化率分别为0.92,1.15,1.50mg/(kg·d),土壤pH值分别降低了0.16,0.35,0.51个单位,施用的氮肥量越大,土壤硝化作用越强,pH下降越多.培养14d后,各处理土壤NH+4-N和NO-3-N含量的变化均趋于平缓,硝化作用基本停止,CK,100,200 mg/kg处理土壤净硝化率分别降至0.220,-0.071,-0.187 mg/(kg·d),土壤pH分别比初始土壤pH值降低了1.69%,4.70%,5.83%,施用(NH4)2SO4对酸性紫色土的酸化有明显促进作用.     

施用氮肥对环境的影响

氮肥的过量施用会引起一系列生态问题。从目前氮肥的施用和利用现状,以及大量施用氮肥对环境的主要影响方面进行了阐述,并提出了防治对策。     

氮肥的科学施用

科学施用氮肥不仅对农作物产量有所提高,而且会降低农业生产的成本,改善人类的居住环境,反之,不合理的施用氮肥除了对产量的增加起不到任何作用外,还会对环境造成大量的污染。在当前的农业生产中,存在氮肥施用量过大、单一的施用氮肥、裸施氮肥等不合理施用氮肥现象,针对不合理的施用氮肥现象,提出定量施肥、配合施肥、施用控释肥和配方肥等措施,从而减少氮肥的损失,降低生产成本,减少环境污染。     

东北黑土区不同作物系统氮肥反硝化损失与N_2O排放量

在田间条件下,应用原状土柱培养-乙炔抑制法测定不同作物系统中氮肥反硝化损失和N20排放量.结果表明,在东北黑土旱作系统中土壤氮素反硝化损失量很低不施肥条件下,小麦、玉米和大豆地反硝化损失量分别为0.42,0.48和0.79 kgN·hm-2;施肥条件下为0.84,0.83和0.64 kgN·hm-2,作物间均无显著差异;氮素损失率仅占施肥量的0.61%、0.26%和-0.58%.小麦、玉米和大豆地N2O排放量在不施肥条件下作物间无显著差异,为0.74,0.41和0.48kgN·hm-2;施肥条件下差异极显著,排放量为0.72,1.37和0.44 kgN·hm-2;排放量分别占施氮量的-0.02%,0.69%和-0.14%.在玉米作物上施量较大,极显著地增加N2O排放量;在大豆作物上施肥量较低,表现出极显著地降低N2)排放量;小麦作物上施肥量也低,处理间N2O排放量差异不显著.     

Advances in Nitrogen Denitrification and N2O Emission in Agro-ecosystem

Nitrification and denitrification are two key links of nitrogen flow cycle in soil.N2O and N2,generated from biochemical process of nitrogen,can cause not only the nitrogen losses and reduction of nitrogen use efficiency,but also the boosted concentration of greenhouse gases,severely endangering the environment.Accordingly,nitrification-denitrification has been more and more concerned from whether an agricultural view,or an environmental one.Referring to the related literatures published at home and abroad in recent years,we overviewed the denitrification-caused N loss and N2O emission in various agro-ecosystems,and based on which we put forward countermeasures to reduce the denitrification-caused N loss and N2O emission and its research prospects in the future.     

用数值反应和实验种群生命表分析胡瓜钝绥螨的控制能力

 在华北平原玉米-潮土系统中,采用原状土柱培养乙炔抑制法研究尿素、硝酸铵、碳酸氢铵和硝酸钙4种氮肥品种的反硝化损失和 N2O 排放量。结果表明,氮肥品种的反硝化损失量为 0.38～1.20　kgN·ha-1,品种间无显著差异;N2O 排放量为 0.05～0.95　kgN·ha-1,品种间差异显著。硝酸铵排放量最高,硝酸钙最低。尿素分 2 次施用比 1 次施用显著或极显著增加反硝化损失量和N2O 排放量,分别增加 4.05 和 1.84　kgN·ha-1。施用氮肥极显著增加玉米产量,增产率达9.7%～19.8%     

长期不同施肥方式对紫色土稻麦轮作麦季N2O排放的影响

依据位于重庆北碚始于1991年的国家紫色土肥力与肥效监测基地上长期不同施肥定位试验,选取其中不施肥+秸秆不还田、不施肥+秸秆还田、施PK肥+秸秆不还田、施N肥+秸秆不还田、NPK正常施肥量+秸秆不还田、NPK正常施肥量+秸秆还田和1.5倍NPK施肥量+秸秆还田等7个处理,采用静态箱法对土壤N_2O排放开展了连续2a小麦生长期的田间原位观测.结果表明:两麦季4个施氮处理N_2O排放波动幅度均较大,且基肥和追肥后出现较强排放,3个未施氮处理N_2O排放波动较平缓,并均明显低于施氮处理.N_2O排放第二季较第一季要弱,年际差异较大,其原因主要是土壤WFPS第二季要明显低于第一季,而同一麦季不同处理下N_2O排放差异主要是由土壤NO_3~--N质量分数不同造成的.秸秆还田增加了N_2O排放,单施氮肥对N_2O增排效果相比之下则更明显,而秸秆还田与化学氮肥协同作用同样促进了N_2O生成与排放.平衡施肥较偏施氮肥N_2O排放量低,实际生产中考虑N_2O减排应尽量选择平衡施肥.两麦季化肥或秸秆N来源下农田N_2O排放系数均值分别为0.85%,0.61%,综合考虑外源输入N时均值为0.69%,均低于IPCC推荐值(1%),可见估算N_2O排放量时针对不同N素源农田应选用相对应N素N_2O排放系数.     

玉米-潮土系统中氮肥硝化反硝化损失与N_2O排放

 在华北平原潮土上应用原状土柱培养乙炔抑制法测定夏季玉米地氮肥硝化反硝化气态损失量和 N2 O排放量。结果表明 ,潮土上尿素氮水解快 ,硝化活性较高。不施氮肥处理下土壤中 N2 O排放总量为 0 . 33kg N/ ha;施氮大大增加 N2 O排放量 ,氮肥表施时 N2 O排放量为 2 .91kg N/ ha,穴施时为 2 .5 0 kg N/ ha,分别为施氮量的 1.94 %和1.6 7%。不施氮肥时土壤氮的反硝化损失量为 1.17kg N/ ha,氮肥反硝化损失量表施时为 3.0 0 kg N/ ha,穴施时为2 .0 9kg N/ ha,分别占施氮量的 2 .0 0 %和 1.39%。硝化反硝化作用不是该地区氮肥损失的主要途径     

玉米-潮土系统中氮肥硝化反硝化损失与N_2O排放

在华北平原潮土上应用原状土柱状态乙炔抑制法测定夏季玉米地氮肥硝化反硝化气态损失重和N2O排放量。结果表明，潮土上尿素氮水解快，砂化活性较高。不施氮肥处理下土壤中N2O排放总量为0．33kgN/ha；施氮大大增加N2O排放量，氮肥表施时N2O排放量为2．91kgN/ha，穴施时为2．50kgN/ha，分别为施氮量的1．94％和1．67％。不施氮肥时土壤氮的反硝化损失量为1．17kgN/ha，氮肥反硝化损失量表施时为3．00kgH/ha，穴施时为2．09kgN/ha，分别占施氮量的2．00％和1．39％。硝化反硝化作用不是该地区氮肥损失的主要途径。     

长期施肥下紫色土小麦肥料利用率及增产效应

通过7 a田间定位试验,研究了紫色土小麦氮磷钾肥的当季利用率和累积利用率,以及长期不同施肥对肥料养分增产效应的影响.结果表明,NPK处理小麦的氮、磷、钾利用率最高,分别为40.35%,12.94%和21.10%,是最佳施肥配合;非N配合的PK处理小麦对磷肥和钾肥的利用率均较低,即在不施用氮肥的情况下,施用磷肥和钾肥是无效的.同时在不施用磷肥的情况下,NK配施处理其钾肥的当季利用率也很低.氮肥的累积效应中,NPK处理氮肥的累积效应不明显,而NP和NK处理的氮肥利用率累积效应表现为先增加后降低;磷的累积效应中,NPK处理的磷肥的累积利用率有增加的趋势,说明磷肥具有一定的后效,但时间越长磷肥的后效越不明显,PK处理磷肥的累积效应明显,但累积利用率较低,而NP处理的磷肥累积利用率变化较为稳定;钾的累积效应中,NPK处理和NK处理钾肥的累积利用率表现出较为明显的增加趋势,而后3年的增加趋势趋向于稳定.在肥料的增产效应上,1 kg氮、磷、钾肥(N,P2O5,K2O)的平均增产量分别是11.13,8.77和6.75 kg.     

菜地土壤N_2O排放及其氮素反硝化损失

采用培养试验方法,对南京郊区 3对菜地土和水稻土的 N2O排放和氮素反硝化损失进行了研究.不加乙炔培养测定土壤 N2O排放,加乙炔( 10% V/V)培养测定反硝化损失.菜地土为相同类型水稻土改种为蔬菜约 20年的土壤.结果表明,在培养 0～ 1 d期间 ,菜地土本身 N2O排放通量 (5.15～ 218.37 ng N· g-1soil· h-1)均高于相同类型的水稻土 (2.50～ 3.94 ng N· g-1soil· h-1). 3对供试土壤中, 2个菜地土培养 21 d排放的 N2O总量与反硝化损失总量均显著高于相同类型的水稻土( P<0.05). 3对供试土壤施尿素后反硝化损失均未显著增加.施肥和不施肥处理,土壤 N2O排放累积量和反硝化损失累积量随时间 t的变化均符合修正的 Elovich方程 y=bln(t)+ a.