不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响

为探明不同滴灌水肥配施模式对土壤硝态氮与棉花根系形态的影响,在N-W-N(前期滴入氮肥、中间滴清水、后期再滴入氮肥)的常规水肥配施模式基础上,通过设置4种不同的施肥时段[W1(1/3,1/3,1/3)(在一次施肥的两端时间滴肥,中间1/3时间段仅灌清水)、W2(1/2,1/4,1/4)(在一次施肥的前1/2和后1/4时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)、W3(1/4,1/4,1/2)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)和W4(1/4,1/2,1/4)(在一次施肥的前1/4和后1/2时间段滴肥,中间1/4时间段仅灌清水)],探究其对0～20、20～40和40～60 cm土壤硝态氮累积规律及棉花根系形态指标的影响。结果表明:滴灌棉田不同生育时期各土层硝态氮质量分数表现为60 cm20 cm40 cm,棉花根系各形态指标的生长表现为40 cm60 cm20 cm;在不同水肥配施模式下,各土层硝态氮质量分数表现为W4W3W2W1,根系各形态指标的生长表现W1W2 W3 W4;通过不同滴灌水肥配施模式与根系形态指标相关分析结果表明,各处理对总根长、总根表面积、总根体积、根尖数均有显著影响,其中W1模式效果最佳。表明合理的水肥配施模式对滴灌棉花根系生长有促进作用,从而协同增加地上部分干物质积累,促进棉花高产。     

有机肥部分替代化肥对温室番茄土壤N2O排放的影响

【目的】 在等氮量有机部分替代化肥条件下研究温室番茄土壤N₂O排放特征,探讨影响温室土壤N₂O排放的环境因素,为估算温室菜地系统N₂O的排放清单及其减排潜力提供数据支撑和理论依据。【方法】 以温室秋冬茬番茄为研究对象,设置不施肥（CK）、单施有机肥（MN）、单施化肥（CN）、有机肥部分替代化肥（CMN）4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N₂O排放及土壤温度、含水量进行监测。【结果】 在相同施氮量情况下,处理CMN（有机部分替代无机）的N₂O排放总量为4.05 kg·hm ^-2,相比处理CN（单施化肥）和MN（单施有机肥）,土壤N₂O排放总量降低了45.1%和33.2%;土壤N₂O排放系数分别降低了50.0%和37.5%;排放强度降低了50.0%、42.1%。各处理土壤N₂O排放通量峰值均出现在施肥灌水后第1天,排放主要集中在施肥灌溉后5 d内。温室番茄土壤N₂O排放通量与0-5 cm地温呈显著或极显著线性相关关系;与土壤充水孔隙率（WFPS）呈显著或极显著的对数函数关系,且不同施肥处理下土壤N₂O排放峰值出现在土壤充水孔隙率60%—80%范围内。【结论】 温室番茄土壤N₂O排放的消长关系表现在温湿度变化和氮肥投入类型等方面,合理的减排措施应综合考虑以上因素。有机部分替代化肥施肥模式是提高温室番茄产量,减少N₂O排放排放强度、排放系数和排放总量,提高肥料利用率,实现化肥零增长的重要手段。     

滴灌水氮管理对玉米种植土壤无机氮含量和氧化亚氮排放的影响

【目的】获得玉米种植土壤氧化亚氮(N₂O)减排的滴灌施肥模式,揭示不同滴灌灌水量和施氮比例下土壤无机氮含量对土壤N₂O排放的影响。【方法】在移动防雨棚内开展2季玉米3种滴灌灌水量(W60、W80和W100分别为田间持水量的50%～60%、70%～80%和90%～100%)和2种滴灌施氮比例(等N量为180 kg·hm-2,其中,F55为50%氮肥作基肥土施、50%氮肥作滴灌施肥,F37为30%氮肥作基肥土施、70%氮肥作滴灌施肥)的田间试验,测定生育期内土壤N₂O通量和不同生育时期土壤无机氮含量,计算不同生育时期和全生育期土壤N₂O排放量,分析土壤N₂O通量与土壤无机氮含量之间的关系。【结果】2季玉米土壤的N₂O排放规律相似;相同施氮比例下,W100水分处理下土壤N₂O排放通量在多数玉米生育时期高于W60和W80,表明高水分处理下土壤N₂O排放通量高于中、低水分处理;相同水分处理下,除夏季玉米苗期外,土壤N     

滴灌水肥一体化配施有机肥对土壤N_2O排放与酶活性的影响

【目的】通过在有机肥基础上增施不同量无机氮,研究滴灌水肥一体化条件下温室番茄土壤N_2O排放和脲酶(UR)、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)以及羟胺还原酶(Hy R)活性的动态变化,分析各处理土壤N_2O排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N_2O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N_2O排放过程机制。【方法】试验共设CK(不施氮)、N1(200 kg·hm-2有机氮)、N2(200 kg·hm-2有机氮+250 kg·hm-2无机氮)、N3(200 kg·hm-2有机氮+475 kg·hm-2无机氮)4个处理。采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N_2O排放、土壤酶活性、土壤温湿度等进行监测。【结果】滴灌水肥一体化,各施氮处理均在施肥+灌溉后第1天出现N_2O排放高峰,随着时间推移不断下降,不同处理番茄整个生育期N_2O排放通量在0.98—1 544.79μg·m-2·h-1。土壤N_2O排放总量差异显著,依次为N3((7.13±0.11)kg·hm-2)N2((4.87±0.21)kg·hm-2)N1((2.54±0.17)kg·hm-2)CK((1.56±0.23)kg·hm-2),与N3相比,处理N1、N2土壤N_2O排放总量分别降低了64.38%、31.70%。番茄生育期内N_2O季节排放特征明显,秋季高,冬季低。土壤氮素转化相关酶活性大致随施氮量的升高而增高。土壤N_2O排放通量与5 cm土壤温度、0—10 cm土层硝态氮含量、土壤NR活性及土壤Hy R活性均呈极显著正相关(P0.01)。【结论】滴灌水肥一体化下,土壤微生物处于好气环境,土壤N_2O主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N_2O排放。综合考虑番茄产量、品质、N_2O排放等因素,推荐北方温室秋冬茬番茄施用200 kg·hm-2有机氮+250 kg·hm-2无机氮,75 kg·hm-2 P2O5,450 kg·hm-2 K2O较为适宜。     

茶园土壤氮含量、施氮效应及其 N2O 排放的研究进展

氮素是茶树生长和发育的必需营养元素之一,供应状况直接影响茶叶的产量与品质。本文在总结了茶园土壤氮含量的基础上,综述了氮肥对茶叶产量、品质及 N2O 排放的影响,主要包括：随着化学氮肥的大量施用,茶园土壤氮素含量明显增加;合理的施氮量能显著提高茶叶产量并改善其品质,不足或过量均会抑制茶树产量和品质;茶树为喜铵作物,施用铵态氮肥有利于茶树品质的形成;成龄茶园施 N 量200．0～350kg·hm－2, N∶P∶K 配比2∶1∶1为宜,同时配施适量有机肥;施用氮肥显著促进茶园土壤 N2O 的排放。结合茶叶氮素需求特征,提出今后进一步加强氮素利用的技术对策。     

氮肥配施调控剂对麦田土壤N_2O排放及氮素利用的影响

针对目前农田氮肥用量大,造成氮素利用率低,增加土壤N_2O排放等问题。本试验采用田间试验法研究了不同氮肥调控模式对麦田土壤N_2O排放、氮素利用和表现损失、作物产量的影响。结果表明:土壤N_2O排放主要集中在播种-苗期和返青-拔节期,N_2O排放通量与土壤湿度呈极显著指数相关。与推荐减氮处理(RN)相比,施用锌腐酸尿素(RN+HA+Zn)和有机无机配施处理(OM+N)N_2O排放总量分别降低24.8%、35.4%;氮素利用效率分别提高0.7%,32.8%;氮素表观损失分别减少2.2%,63.4%;分别增产9.4%,11%且差异达显著水平。与RN+HA+Zn相比,OM+N处理的N_2O排放总量降低14.2%,氮肥生产效率和农学效率分别增加20.2kg/kg,9.9kgGrain/kgN,氮肥利用率提高32.1个百分点,土壤残留氮素和氮素表观损失分别减少27.5%和62.6%,籽粒产量略有上升但二者间无显著差异。说明OM+N处理可以减少N_2O排放,提高氮素利用率、增加小麦产量,是利于麦田安全生产的一种氮素调控模式。     

氮磷添加对杉木人工林土壤N2O排放的影响

[目的]研究氮磷添加对杉木人工林土壤N2O排放的影响.[方法]采用静态箱-气相色谱法,研究空白对照(CK)、低氮(N1)、高氮(N2)、磷添加(P)、低氮加磷(N1P)和高氮加磷(N2P)这6种施肥处理对杉木人工林土壤N2O排放的影响.[结果]土壤N2O的排放主要受施肥及土壤温度影响,而土壤湿度与土壤N2O之间相关性不显著.土壤N2O排放季节差异较大量,夏季占全年的67％,其他3个季节之间差距较小.N1、P和N1P处理对土壤N2O排放的促进作用不显著,N2和N2P能显著增加土壤N2O的排放.[结论]该研究可为杉木人工林的合理施肥及减少森林土壤N2O的排放提供科学依据.     

密度调控对女贞人工林土壤N2O排放的影响

以江苏省扬州市江都区女贞人工林为对象,研究了密度调控对其土壤N2O排放通量的影响。结果表明,3种密度下土壤N2O排放通量均是秋季和春季较高,冬季最低。秋季时,3种密度下N2O排放通量大小比较为4225株·hm-2(9.985μg m-2·h-1)1050株·hm-2(8.195μg·m-2·h-1)2275株·hm-2(6.971μg·m-2·h-1),但各密度间差异不显著(P0.05)。冬季时,N2O排放通量下降明显,其中4225株·hm-2密度(-10.355μg·m-2·h-1)和2275株·hm-2密度(-2.716μg·m-2·h-1)均为负值,且两者明显低于1050株·hm-2密度下N2O排放通量(2.629μg·m-2·h-1)。春季伴随着温度的回升,各密度下N2O排放通量均显著增加,并达到4个季度中的最高值,其中2275株·hm-2密度下排放通量最低(7.513μg·m-2·h-1),且与4225株·hm-2(11.839μg·m-2·h-1)和1050株·hm-2(12.175μg·m-2·h-1)密度间差异达到极显著水平(P0.01)。夏季时,3种密度下N2O排放通量分别为4225株·hm-2(3.201μg·m-2·h-1),2275株·hm-2(7.658μg·m-2·h-1)和1050株·hm-2(6.804μg·m-2·h-1),各密度间差异并不显著(P0.05)。土壤N2O排放通量与土温呈极显著正相关(P0.01),与NH4+-N和NO3--N含量间则呈极显著负相关(P0.01)。土壤氮矿化速率与N2O排放通量也呈线性相关极显著(P0.01),说明密度调控作用于土壤因子,并对N2O排放产生明显影响。     

改性尿素对土壤N2O排放的影响

N2O是仅次于CO2和CH4的第三种温室气体,改性尿素是减少农田N2O排放的一种重要途径。通过室内瓶培养试验,研究几种改性尿素对旱田和稻田土壤N2O排放的影响,结果表明:当旱田土壤含水量较低(23%)时,NI(尿素 硝化抑制剂)的N2O减排效果最好,其次为FL(尿素 HQ DCD)。当旱田土壤含水量较高(34%)时,FL的N2O减排效果最好,其次为NI。当稻田土壤处于淹水状态时,MEI(包被尿素)的N2O减排效果最好,其次为FL。结果对农田选用优良改性尿素、环境保护和可持续发展具有指导意义。     

灌溉下限对设施土壤N2O和NO排放特征的影响

【目的】合理灌溉是设施生产控制N₂O和NO排放,提高氮肥利用率的有效措施。研究不同灌水下限设施土壤N₂O和NO排放动态与土壤水分、无机氮和可溶性有机氮关系,分析N₂O和NO排放特征及影响因素,以期为N₂O、NO减排和设施土壤灌溉管理提供科学依据。【方法】基于连续7年的设施土壤不同灌溉下限的田间定位试验,以番茄为供试作物,设4个土壤水吸力处理,分别为25 kPa（W₁）、35 kPa（W₂）、45 kPa（W₃）和55 kPa（W₄）。采用密闭静态箱-气相色谱和氮氧化物分析仪法,分别对番茄生长季的N₂O和NO进行田间原位同步观测。【结果】番茄生长季不同灌水下限处理土壤N₂O和NO排放通量分别为 -34.46—1 671.78 μg N·m^-2·h^-1和6.83—269.89 μg N·m^-2·h^-1,二者排放峰值期同步且主要发生在施肥和灌溉后,各处理NO/N₂O均小于1。土壤N₂O和NO累积排放量分别为W₂和W₁处理最低（P <0.01）,各处理N₂O+NO总累积排放量表现为W₄处理>W₃处理>W₁处理>W₂处理。W₂处理番茄产量较W₁、W₃和W₄处理分别增加84%、32.4%和12%。单位产量N₂O+NO排放量表现为W₄处理最高（P <0.01）,W₂处理最低。各处理施肥和收获后土壤无机氮和可溶性有机氮含量的重复测量方差分析表明,除灌水下限和观测时间交互对亚硝态氮含量影响不显著外,灌水下限和观测时间及二者交互效应对土壤无机氮和可溶性有机氮均有极显著影响（P <0.01）。冗余分析和相关分析表明,NO₂^--N、NH₄⁺-N和土壤孔隙含水量（WFPS）可分别解释设施土壤N₂O和NO变异的55%、32.5%和20.7%,均是极显著影响不同灌溉下限N₂O和NO排放的主要影响因素。【结论】综合考虑产量和N₂O、NO减排效应,灌水下限35 kPa的W₂处理为本试验最适宜的灌溉管理措施。     

长期咸水滴灌对棉花产量、土壤理化性质和N2O排放的影响

通过田间试验研究了咸水微咸水滴灌对棉花产量、土壤理化性质及N2O排放的影响。试验设置3种灌溉水,盐度(电导率,EC)分别为0.35、4.61、8.04 dS·m-1(分别代表淡水、微咸水和咸水);同时,设置0、360 kg·hm-2(360 kg·hm-2为当地棉田推荐氮肥用量)2个施氮水平。结果表明:灌溉第一年,微咸水处理的棉花产量最高,分别较淡水和咸水处理高出了6.50%和22.46%;随灌溉年限的增加,棉花产量随灌溉水盐度的增加而显著降低,咸水灌溉显著抑制棉花产量。土壤含水量、电导率、铵态氮含量随灌溉水盐度的增加而增加,土壤pH、全氮、有机质、硝态氮含量则随灌溉水盐度的增加而减小;咸水和微咸水灌溉显著抑制土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性,施用氮肥可提高酶活性;土壤N2O排放通量随灌溉水盐度的增加显著降低,施氮肥促进了土壤N2O的排放,土壤N2O排放通量与土壤有机质、铵态氮、硝态氮、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性呈显著正相关,与土壤含水量呈显著负相关,而与土壤pH、电导率和全氮无相关性。     

施用控释肥对设施番茄NO-3-N淋洗、N2O排放及产量与品质的影响

以京郊番茄为对象,研究了聚合物包膜控释肥不同用量与有机肥配合施用对设施生产体系产量和品质、硝态氮淋洗和N2O排放的影响。试验设对照(CK)、有机肥(N 134kg·hm-2,OM)、控释肥低量(控释N300kg·hm-2+有机肥N134kg·hm-2,N1)、控释肥中量(控释N 450 kg·hm-2+有机肥N 134kg·hm-2,N2)、控释肥高量(控释N600kg·hm-2+有机肥N134kg·hm-2,N3)、习惯施肥(速效N600 kg·hm-2+有机肥N 134 kg·hm-2,N4)共6个处理,用土壤溶液提取器测定淋洗液硝态氮浓度,静态箱法测定N2O排放。结果表明,与习惯处理(N4)相比,3个控释肥处理(N1、N2、N3)氮素淋洗损失明显减少,60 cm和100 cm土层的提取液硝态氮平均浓度降幅分别为15.4%~24.0%和17.8%~30.0%,拉秧后0~100cm土壤剖面硝态氮残留降低21.0%~59.8%。各处理N2O平均排放通量为60~144μg N·m-2·h-1,实际排放量为2.47~5.33kg·hm-2,施肥造成的N2O排放损失率为0.08%~0.39%;与习惯处理相比,控释肥处理平均减排38.1%~47.0%。番茄产量介于113~132 t·hm-2,N2处理产量最高,但处理间未见显著差异;N4处理的番茄硝酸盐含量最高,与对照差异显著。与习惯处理的多次施肥相比,控释肥与有机肥混配一次性基施显著降低了硝态氮淋洗量和N2O排放损失,控释肥高氮水平下氮素损失风险有增加趋势。试验结果显示施用中低量控释肥为协调番茄高产、高效与环保的较好选择。     

不同水肥管理对马铃薯土壤酶活性及产量的影响

为了寻找马铃薯适宜的水肥管理模式,通过大田试验,以大水漫灌+肥料条施为对照(CK),研究了喷灌+肥料条施、滴灌+肥料条施和滴灌水肥一体化对马铃薯土壤酶活性及产量的影响。结果表明,与CK相比,滴灌水肥一体化、滴灌+肥料条施、喷灌+肥料条施处理均不同程度地提高了马铃薯土壤酶活性,其影响程度为滴灌水肥一体化滴灌+肥料条施喷灌+肥料条施,滴灌水肥一体化能够显著提高马铃薯生育后期的土壤酶活性。滴灌水肥一体化处理下马铃薯的产量和商品薯率最高,显著高于其他处理,其中,产量较CK及喷灌+肥料条施、滴灌+肥料条施处理分别提高49.07%及27.94%、14.91%,商品薯率较CK及喷灌+肥料条施、滴灌+肥料条施处理分别提高19.41个百分点及10.36、4.72个百分点。     

农田温室气体N_2O释放的水热效应机理初探

利用室内试验研究了农田温室气体N2O释放的水热效应机理。结果表明，西北干旱半干旱地区褐土在较低的湿度范围内(3％～22％)，土壤中N2O释放速率与土壤湿度呈正相关；土壤湿度接近田间持水量(22％)时，释放速率最大；超过田间持水量(40％)时，N2O释放速率越来越弱。在较低的湿度范围内(3％～22％)，30℃时土壤中N2O的释放速率大于10℃时的；超过田间持水量(40％)时，30℃时土壤中N2O的释放速率小于10℃时的。干燥土壤(3％)存在吸收N2O的现象。     

滴灌条件下水溶性肥料对灌水器堵塞影响

为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞情况的影响,采用正交试验筛选出抗堵塞的最佳灌溉模式。结果表明,肥液浓度越大,滴头和过滤器越易发生堵塞;滴头流量越大,相对流量也越大,大流量滴头相对不易发生堵塞;相对流量随着滴头工作压力的增大呈现先增后减趋势,工作压力过大也会引起滴头堵塞,农业灌溉过程中应选取适宜的滴头工作压力;叠片式过滤器比网式过滤器过滤效果更好;压力补偿式滴头抗堵塞性能优于八孔流量可调式滴头。最佳灌溉模式为:水溶性肥料稀释比例为1∶200,滴头工作压力为0.1 MPa,滴头为流量4 L/h的压力补偿式滴头。     

棉花各生育期精细水肥调控对滴灌棉田土壤盐分变化的影响

[目的]滴灌棉田土壤次生盐渍化逐渐成为生产中关注的一个问题.探讨棉花生育期水肥调控对滴灌棉田土壤盐分变化的影响.[方法]在新疆库尔勒市进行大田试验,在总施肥量相同情况下棉花各生育阶段施肥比例不同时,测定分析各生育期剖面土壤电导率、水分含量、棉田光照强度.[结果]棉花生长期进行适宜的水肥耦合管理有可能在生长期结束时降低或调控表层土壤含盐量.在各生育阶段施肥量一定、需要多次追肥情况下,蕾期采取"前重后轻"、花铃期前期采取"多次等比例"、盛铃期采取"前轻后重"施肥策略,能有效降低0～60 cm根层土壤盐分含量.[结论]调控棉花生长增大田间郁闭程度有利于提高土壤水分含量、降低土壤含盐量.     

施肥和灌溉对土壤和水质的影响

论述了选择土壤物理、化学和生物学性质参数的十项标准，五种重要的监测水质的方法，以及施肥和灌溉对土壤和水质的影响．雨养、漫灌、滴灌、细流灌和喷灌具有不同的水利用率，且对土壤物理、化学和生物学性质的影响各异．土壤生物化学性质是重要的监测土壤变化的参数．虽然施肥可能降低土壤pH值、总有机碳和盐基离子浓度，但土壤的其他指标如土壤结构、有机质、土壤微生物和养分状况都得以改良．过量施肥会使土质退化并带来严重的环境问题．消除了边际效应的土壤测渗计能够准确地监测施肥和灌溉对水质的影响．所综述研究表明如果施肥得当，土壤和水质可以改善或长期保持良性循环．     

水热条件对黄土性小麦田N_2O排放特征的影响

以西北地区黄土性冬小麦田为研究对象,观察分析了不同年份小麦在不同生长期、不同水热条件下,各耕层土壤N2O排放的特征.结果表明,降雨和气温与N2O排放通量存在相关性,二者的共同作用引起年际间土壤N2O排放量的差异,而温度效应更大.小麦生长季节大田土壤N2O排放通量的变化与土壤10～20 cm深处温度有显著线性相关,但在孕穗期至开花期,N2O排放通量与土壤温度相关性不明显,其排放通量的升高主要受控于作物根系活动.在适宜土壤含水量范围内,土壤水分增加对土壤N2O排放具有正效应,但与耕层水分相关性未达显著.值得注意的是在干旱缺水条件下土壤N2O排放通量与NH^＋4-N含量大小间呈极显著相关.