重庆市露地蔬菜生产施肥现状与活性氮损失及温室气体排放估算

集约化蔬菜系统是当前全球高投入和高环境代价热点系统,降低不同区域蔬菜生产环境代价是实现蔬菜绿色生产的关键。本研究以重庆市铜梁典型露地蔬菜为研究对象,采用农户问卷调查方法,并结合生命周期评价（Life cycle assessment,LCA）方法,系统评价该地区露地蔬菜生产的施肥现状与环境代价（活性氮损失和温室气体排放）,并比较蔬菜种类间差异。最后,基于推荐施肥量估算其节肥减排潜力并明确节肥减排措施。结果表明：重庆市铜梁区蔬菜生产系统肥料用量高,当季氮、磷、钾平均用量分别为483、321 kg·hm^-2和369 kg·hm^-2,普遍超过作物自身养分需求,且重基肥、轻追肥。高肥料投入导致该地区蔬菜生产系统环境代价高,平均活性氮损失和温室气体排放分别为141 kg·hm-（ 2以N计）和6 352 kg CO_2e·hm^-2,氮肥投入贡献了86.6%~92.9%的温室气体排放。不同蔬菜种类间肥料投入量和环境代价差异大,其中,茄果类蔬菜的肥料投入和环境代价最高。不同蔬菜类型节肥减排潜力大。单位面积上,与推荐施肥量相比,该地区蔬菜生产系统氮、磷、钾肥的节肥潜力分别为48%、55%和39%,降低活性氮损失和温室气体排放的潜力分别为46%和48%。     

农业生产的温室气体排放研究进展

农业生产是人类最重要的生产活动，是人类生活资料最根本的来源，特别是现代农业的发展，使农业生产力水平大幅度提高。但农业生产活动改变了地表大气、土壤和生物之间的物质循环和能量流动，也带来了一系列环境问题。本文着重阐述农业生产活动对大气CO2、CH4、N2O等温室气体的贡献，并通过对稻田生态系统、旱田生态系统、农业生产废弃物以及饲养业对温室气体CO2、CH4、N2O的产生、传输影响因子的综合分析，进一步了解农业生产与全球温室气体浓度增加之间的关系，及其在全球气候变暖中所起的作用，从而采取一系列相关措施来减少温室气体的排放。     

畜禽粪便堆肥过程中碳氮损失及温室气体排放综述

堆肥是畜禽粪便资源化利用的重要技术,但堆肥过程中碳氮损失会降低产品的农用价值并造成温室气体排放。堆肥过程中的污染气体排放受多种因素影响,本文综述了堆肥原料类型、辅料类型、初始C/N、含水率和通风速率对畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体（CH₄、NH₃、N₂O）排放的影响。结果发现：48.7%的C和27.7%的N在堆肥过程中损失,其中CH₄-C损失平均占初始总碳的0.5%,NH₃-N和N₂O-N损失分别占初始总氮的18.9%和1.1%。不同种类粪便堆肥碳氮损失差异明显,猪粪和鸡粪堆肥的温室气体排放量高于牛粪和羊粪。选择富含C的辅料与畜禽粪便联合堆肥均可促进有机物降解,其中以稻草或锯末为辅料时的温室气体排放量较低。初始C/N对堆肥过程N损失影响较大,总氮、NH₃和N₂O的损失均随C/N的增加而降低,其中C/N为20~25时最适宜N素保留。初始含水率显著影响CH₄和N₂O的排放,其排放量随含水率的增加呈显著上升趋势,以含水率为60%~65%最为适宜。通风速率（以堆肥干基计）为0.1~0.2 L·kg^-1·min^-1时,CH₄排放和总碳损失较低;通风速率为0.1~0.3 L·kg^-1·min^-1时,N₂O、NH₃和总氮损失较低。因此,为降低畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体排放量,建议采用的工艺参数为：通风速率0.1~0.3 L·kg^-1·min^-1、含水率60%~65%、C/N为20~25。     

江浙沪地区农业生产中温室气体排放研究

根据 IPCC Guidelines(1995)提供的方法,对1990年江浙沪地区农业生产过程中温空气体排放进行了统计计算。农业生产中主要的温室气体排放是甲烷,江浙沪地区农业生产中 CH_4排放量为2203Gg,而 CH_4的排放主要来自水稻田,占总农业部门 CH_4排放的80.3%。     

陕北黄土高原地区温室气体排放的动态分析及等级评估

研究采用国际公认的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》及基于IPCC的《省级温室气体清单编制指南》推荐的温室气体核算方法,对陕北黄土高原地区能源活动、工业生产过程、农业活动、林业及其他土地利用、废弃物处理五个部门进行CO2、CH4、N2O三种主要温室气体排放核算,并对其温室气体排放等级进行评估。1995-2011年,陕北黄土高原地区温室气体排放总量呈增长趋势,年均增高11.15%,其中工业生产过程产生的温室气体排放量年均增长速度最快为14.83%,从温室气体构成看,能源活动所占比例最大为94.23%,林业碳汇所占比例较小仅为2.32%(负值),可见能源消费的增加是导致本地区温室气体排放总量增加的主要原因,林业固碳能力有待提高。温室气体排放指数逐年上升,年均增长率为10.05%,温室气体排放等级由1995年的较低等级(Ⅰc)上升到2011年的很高等级(Ⅲb),温室气体排放快速增高的趋势不容忽视。     

江苏省畜禽养殖温室气体排放估算

根据畜禽养殖的活动数据和温室气体排放因子,采用IPCC指南(2006)推荐的排放系数法,估算江苏省2000～2009年畜禽温室气体排放量。结果显示:江苏省畜禽养殖甲烷年平均排放总量为174.63 Gg,氧化亚氮年平均排放总量为20.80 Gg。其中,畜禽肠道发酵是重要甲烷排放源,年平均排放量为106.63 Gg,占畜禽甲烷排放总量的61.06%;粪便管理甲烷排放是畜禽温室气体的另一重要来源,年平均排放量为68 Gg,占甲烷排放总量的38.94%;2000～2009年期间江苏省畜禽温室气体排放量总体呈下降的趋势,肠道发酵羊的甲烷排放量最大,粪便管理中温室气体排放生猪排放贡献最大,前者主要是由排放系数决定,后者取决于饲养量。     

贵州省六盘水市温室气体排放动态分析

[目的]估算贵州省六盘水市温室气体排放量,分析其2005—2014年的动态变化情况。[方法]参照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》与《省级温室气体清单编制指南》推荐方法,对2005—2014年六盘水市温室气体排放量进行估算。[结果]2005—2014年六盘水市温室气体总排放量为89 495.78万t,其中,能源部门排放量为75 083.60万t,占总排放量83.90%,是六盘水市温室气体最大的排放贡献源;其次为森林碳汇(20 859.40万t),占总排放量的23.31%;农业生产排放量最小,仅占0.43%。2005—2014年六盘水市人均和单位面积温室气体排放呈持续增加,人均温室气体排放量年均增长18.1%,单位面积温室气体排放量年均增长17.1%,万元GDP温室气体排放量年均降低9.6%。[结论]2005—2014年六盘水市温室气体人均排放量较大,需采取相关措施。     

温室蔬菜和大棚蔬菜的生产技术

<正> 一、温室和大棚的一般使用技术虽然蔬菜温室和蔬菜大棚的种类、结构、种植方式等不尽相同,但它们的基本使用技术是一致的,构成了栽培管理技术的一大组成部分。以下专门讨论这个问题。凡在这里谈到的,以后不再重复讲述。     

牛粪与蔬菜秸秆堆肥氮转化及温室气体排放研究

为获得高品质堆肥产品和改善堆肥工艺,指导堆肥生产。试验研究了牛粪与蔬菜秸秆、蘑菇渣条剁式堆肥中氮转化及温室气体排放的影响因子。结果表明,初始含水量设置为60%,每周翻堆1次,堆肥可以达到完全腐熟无害化标准,且养分含量较高;水溶性NH4+-N减少最少、水溶性NO+3--N增加最多;氨气排放浓度较低,其氮损失少;二氧化碳排放相对低,温室气体排放较少。     

山西省温室气体排放动态分析及等级评估

为了解山西省温室气体排放的动态规律和排放水平,该文采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和基于IPCC的《省级温室气体编制指南》推荐的方法对山西省的温室气体排放进行了动态分析和排放等级评估。结果表明,丛1995年到2012年,山西省温室气体排放呈快速上升态势,17 a间温室气体排放量从32952.74×104t上升为130 640.61×104t,年均增高8.44%。增幅最高的部门是特殊工业(年均增高11.06%)、能源(8.50%)、废弃物(2.68%),农业年均降低3.43%,林业固碳年均增加0.59%。从温室气体构成看,能源占92.29%~96.31%,特殊工业占2.52%~5.47%,其余占0.24%~2.35%。可见能源消费的增加是导致山西省温室气体排放增加的主要原因,林业固碳能力有待提高。万元GDP温室气体排放有所降低,说明山西省碳减排方面的科技在不断进步。人均、地均温室气体排放量和温室气体排放指数增速很快,年均增幅分别达7.42%、8.42%和7.67%。山西省温室气体排放等级持续增高,17年间从中等(Ⅱb)升高至极高等级(Ⅲc),目前距应对气候变暖目标(Ⅰb)已高出了7个亚级,温室气体排放增高的趋势不容忽视。     

水氮耦合对设施土壤温室气体排放的影响

为探究水氮耦合对设施土壤温室气体排放的影响,基于连续5年的设施番茄水氮调控定位试验,比较分析了水氮耦合对土壤N_2O、CO_2和CH_4排放通量和累积排放量的影响,并估算了温室气体的全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)的差异。田间小区试验设置不同灌水下限(W1:25 kPa、W2:35 kPa、W3:45 kPa)和施氮量(N1:75 kg N·hm~(-2)、N_2:300 kg N·hm~(-2)、N3:525kg N·hm~(-2))组合共9个处理。结果表明:设施土壤N_2O和CO_2排放通量受灌水施肥时期的影响,施肥后N_2O排放通量呈增加趋势,高灌水量(低灌水下限25 kPa)促进N_2O和CO_2排放。CH_4的排放通量表现为中等和强变异的特点。除水氮交互对CO_2累积排放总量和施氮量对CH_4累积排放总量影响不显著外,灌水下限、施氮量和水氮交互作用对N_2O、CO_2、CH_4累积排放总量、GWP、GHGI和番茄产量的影响显著或极显著。随氮肥用量的增加,N_2O累积排放总量增加。N_2O和CO_2累积排放总量与GWP之间均达到极显著正相关,且各处理N_2O对GWP平均贡献率为5.25%,CO_2为94.59%。适当减少氮肥用量和增加灌水下限能够有效地降低温室气体排放和减缓全球变暖。W2N1处理是本研究中减缓温室气体排放并提高番茄产量的最佳水氮管理措施。     

我国典型省份小麦和玉米农田化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

基于相关统计数据,通过文献调研方法,估算了我国河南、河北和山东3个典型省份在小麦和玉米上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量,包括化学氮肥施用产生的土壤N_2O直接排放、通过挥发沉降和淋溶径流途径损失的氮素导致的N_2O间接排放以及不同种类化学氮肥在生产和运输过程中的温室气体排放。结果表明:河南、河北和山东3个典型省份在小麦上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量分别为1536万、847万、1153万t CO_2–eq·a–1,单位播种面积温室气体排放量分别为2.85、3.61、3.09 t CO_2–eq·hm–2·a–1,单位产量温室气体排放量分别为0.46、0.60、0.51 t CO_2–eq·t~(–1)·a~(–1);相应省份在玉米上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量分别为717万、720万、912万t CO_2–eq·a–1,单位播种面积温室气体排放量分别为2.19、2.27、2.92 t CO_2–eq·hm–2·a–1,单位产量温室气体排放量分别为0.40、0.43、0.46 t CO_2–eq·t~(–1)·a~(–1)。研究表明,化学氮肥消费带来的温室气体排放主要来自于化学氮肥在生产过程中的温室气体排放以及化学氮肥施用导致的土壤N_2O直接排放这两部分。     

长三角地区碳排放量分析及预测

在“双碳”背景下,控制碳排放量对可持续发展具有重要意义。为精确测量经济发展中,各影响因素对碳排放量的影响,以长三角地区为例,将灰色回归组合模型应用于碳排放量的预测,选取了第一产业生产总值、第二产业生产总值、第三产业生产总值和能源消耗量4个主要影响因素构建影响因素指标体系,分析各影响因素与碳排放量之间的灰色关联关系,通过对2005—2021年长三角地区碳排放量进行建模,建立各影响因素为自变量的回归预测模型,对2023—2025年长三角地区碳排放量进行了预测。实证结果表明：未来三年长三角地区碳排放量仍具有明显的上升趋势,增速在4%～10%左右,持续的高碳排放量对可持续发展产生深远影响。基于关联分析和预测模型结果,提出通过加快产业转型、提高清洁能源的使用等方式减少碳排放量,促进长三角地区绿色低碳发展。     

生物质炭对猪粪堆肥过程中氮素转化及温室气体排放的影响

为了解不同比例生物质炭的添加对猪粪和稻草堆肥过程中氮素损失及温室气体排放的影响,监测了堆置过程中铵态氮、硝态氮、氨挥发及温室气体的变化。试验设猪粪秸秆对照(B0)以及猪粪秸秆中添加5%(B1)、10%(B2)、15%(B3)生物质炭共4个处理。结果表明:添加生物质炭能够提高堆体温度,缩短堆肥周期,B3处理的堆体比B0处理提前3 d进入高温期;高温期B0、B1、B2、B3各处理堆体中NH+4含量分别比初始值增加6.6%、41.8%、51.9%、48.6%。与B0相比,添加生物质炭能够显著增加高温期堆体NH+4含量,减少高温期NH+4向NH3的转化,显著降低堆肥过程中的氨挥发,其中B1、B2、B3氨挥发累计量比B0分别减少23.1%、68.6%、78.4%;B2处理与B0相比能够显著减少CO_2排放总量,而B1、B3处理效果不显著,但能够显著减少堆肥过程中CH4的排放;与B0相比,添加生物质炭处理CH4排放总量降低16.3%~23.5%,且可显著降低堆肥过程中N_2O的排放,其中B2、B3的N2O排放总量比B0减少70.7%。     

珠三角主菜区土壤速效磷状况调查及施磷效应研究

在珠三角主菜区域,选择了18个试验点,通过比对试验初步提出以菜心为供试品种的土壤速效磷诊断指标:小于11.4mg/kg(极度缺磷);11.4～30.9mg/kg(缺磷);31.0～54.6mg/kg(中度缺磷);54.7～87.8mg/kg(不缺磷);大于87.8mg/kg(含磷超标)。在此基础上,结合低、中、高磷水平下菜区的施磷试验提出了相应区域的施肥指标,结果表明在中低磷菜区,施磷量在20～25kg/hm2时,增产效果明显。为了能够把这种量化的指标推广应用,在珠三角主菜区选择了540个蔬菜田,对其土壤速效磷进行了分析研究,结果发现珠三角主菜区土壤以缺磷和中度缺磷为主,总体上和速效氮的分布情况类似,为科学施用磷肥奠定了一定的基础。     

我国露地与设施番茄生产的温室气体排放比较

为比较我国不同栽培方式(露地与设施)及不同省份番茄生产的温室气体排放差异,基于生命周期法,遵循农田生态系统的全环式路径,根据《全国农产品成本收益资料汇编—2020》数据,对我国露地与设施番茄的温室气体排放及碳评价指标进行了测算和比较分析。结果显示：我国露地、设施番茄生产系统的平均温室气体排放量分别为4 630.09、8 697.52 kg CO₂e·hm^-2,设施比露地高87.85%;露地番茄的主要温室气体排放源为化肥,而设施番茄的主要温室气体排放源为农膜和化肥;露地番茄的净温室气体排放为负、碳生态效率大于1,对生态环境具有正外部性,而设施番茄的净温室气体排放为正、碳生态效率小于1,具有负环境外部性;土地碳强度、碳生产效率、碳经济效率方面,设施种植的可持续性均低于露地种植。各省份露地、设施番茄温室气体排放量分别在2 849.24～7 524.61、5 788.83～13 779.69 kg CO₂e·hm^-2之间,最高省份分别是最低省份的2.64、2.38倍,露地、设施番茄的温室气体排放、构成、固碳...     

Characterization of Soil Available Nitrogen in the Major Vegetable Production Areas of Pearl River Delta,China

A macro scale survey was performed to investigate the content of soil available nitrogen （N） and its spatial distribution in the main vegetable production areas of the Pearl River Delta.Preliminary enrichment-deficient index of available N was then developed,which was a base for increasing fertilizer application efficiency and vegetable yield as well as for constructing soil testing and fertilizing formula.In general,most of the vegetable growth areas in Pearl River Delta were N-deficient or medium-N-deficient.There was 30%-62% increase in yield of Chinese cabbage on the N-deficient soil after application of N; when soil available N content was less than 145 mg/kg,the yield increased with application of N fertilizer at a rate of 60-70 kg/hm^2.     

氮肥模式对稻田温室气体排放和产量的影响

为探明不同施肥模式对稻田温室气体排放和水稻产量的影响,本研究以江汉平原一季中稻为研究对象,通过大田试验设置5个氮肥处理:不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(FFP)、实时氮肥管理(RTNM)、精确定量施氮(PQNA)和一次性施肥(OOF),采用静态箱-气相色谱法研究了稻田CH_4和N_2O排放特征。结果表明:与CK相比,FFP、PQNA、RTNM和OOF显著增加了CH_4和N_2O排放。FFP、PQNA和RTNM处理CH_4排放并没有显著差异,但是OOF处理比FFP处理CH_4减排27.5%;RTNM和OOF处理比FFP处理N_2O排放分别减少了23.1%和25.0%。与FFP相比,OOF并没有降低水稻产量,而RTNM和PQNA显著增加了水稻产量。OOF较FFP、RTNM和PQNA处理增温潜势(GWP)分别减少了27.4%、12.5%和18.5%。PQNA、RTNM和OOF处理的温室气体排放强度(GHGI)较FFP分别降低了22.2%、24.4%和26.7%。研究表明,采用合理的施肥模式,在保障水稻产量的同时,能够减缓稻田温室气体排放,实现丰产增效和环境友好。在所有施肥模式中,OOF具有最低的GWP,同时能够维持水稻产量并减少追肥次数,是一种低碳丰产的施肥技术,值得在江汉平原大面积推广。     

若尔盖湿地土壤温室气体排放对模拟氮沉降增加的初期响应

为研究若尔盖高寒泥炭湿地温室气体(CO2、CH4、N2O)对氮沉降初期的响应,本研究以若尔盖高寒泥炭湿地为研究对象,设置了对照(0 kg/(hm2a),CK)、低氮(10 kg/(hm2a),LN)、中氮(20 kg/(hm2a),MN)及高氮(80 kg/(hm2a),HN)4个施氮水平,在生长季(59月)每月原位施加NH4NO3进行氮沉降模拟,利用静态箱-气相色谱法观测了温室气体(CO2、CH4、N2O)的排放通量。结果表明:CO2、CH4和N2O在高氮处理下的平均排放通量为(224.96113.875)、(0.1140.002)和(0.0590.003) mg/(m2h),在中氮处理中的平均排放通量分别为(303.80111.397)、(0.1110.002)和(0.0470.004) mg/(m2h),低氮处理中的排放通量均值分别为(212.7315.847)、(0.0830.004)和(0.0320.002) mg/(m2h),均显著高出对照处理相应气体的平均排放通量(P0.05)。不同施氮水平下的CO2、CH4和N2O的生长季累积排放均显著高出对照处理(P0.05)。不同水平氮添加下的温室气体排放增量与土壤NO-3-N含量增量呈显著正相关(P0.05),CO2、CH4排放增量与生物量增量呈显著正相关(P0.05),但温室气体排放增量与土壤温湿度的增量均无显著相关性。此外,氮添加显著增加了湿地温室气体全球增温潜势(P0.05)。研究表明,短期氮添加通过影响土壤有效氮含量和生物量,促进了泥炭湿地土壤的温室气体排放。该研究结果为预测泥炭湿地区域氮沉降可能带来的温室效应和合理保护高寒湿地生态系统提供了重要科学依据。