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农田氧化亚氮减排的关键是合理施氮 总被引:2,自引:1,他引:2
农业源氧化亚氮(N2O)排放量占全球人为源总排放量的2/3,是最大的人为排放源,氮肥和有机肥的施用是其主要贡献者。合理施氮是获得较高目标产量、维持土壤氮肥力和降低因施氮引起环境污染风险的关键,在减少农田土壤N2O排放、缓解温室效应中起重要作用。本文基于合理施肥的“4R”(Right amount,Right type,Right time,Right place)理念和技术,论述了施氮量与N2O排放量之间的数量关系,肥料品种、施肥时期和方法对N2O减排的影响。强调了氮素投入超过作物需氮量后,N2O排放量会呈现指数型增长;将施氮量控制在合理范围对N2O减排的重要性。建议在不同土壤-气候-作物体系下,同时开展产量、品质,氨挥发、硝酸盐淋洗、N2O排放和土壤肥力的长期系统研究,不能顾此失彼;形成同类地区能够机械操作的规范化种植模式与合理施肥措施,包括与其他农艺措施的配合,如轮作与耕作、灌溉、有机肥和秸秆还田、磷钾肥和中微量元素管理等,以实现产量、品质、效益与环境效应相协调的可持续集约化作物生产目标。 相似文献
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氮肥施用水平及种类对生菜产量及菜地N2O排放的影响 总被引:2,自引:2,他引:2
采用静态箱-气相色谱法研究了氮肥施用水平及种类对生菜产量和土壤N_2O排放的影响。试验设7个处理:不施氮肥(N0),施氮112.5 kg N·hm~(-2)(N1),施氮225 kg N·hm~(-2)(N2),施氮337.5 kg N·hm~(-2)(N3),控释氮肥(CRU-N2),稳定性氮肥(SN-N2),有机无机氮肥配施(MN-N2)。对比研究了不同施氮水平和等氮量不同氮种类处理对N_2O排放特征和生菜产量的影响。结果表明,随着氮肥用量的增加N_2O排放通量增加。在试验条件下,生菜获得最高产量时的施氮量为125 kg N·hm~(-2),适量降低生菜施氮水平能有效降低N_2O气体累积排放量。相同氮水平下,SN-N2与MN-N2处理较N2处理分别增产达13.3%和17.2%,但差异未达显著水平。SN-N2处理N_2O排放总量和N_2O排放系数仅为0.80 kg N·hm~(-2)和0.36%,较常规施肥处理分别降低了84.8%和1.97个百分点。综上,在不降低生菜产量的前提下,优化氮肥施用水平并采用稳定性氮肥技术是菜地N_2O减排和减少蔬菜种植氮素损失的重要途径。 相似文献
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【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 相似文献
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采用排放因子方法估算了1980—2010年中国和印度小麦、玉米和水稻农田化肥氮源 N2O 直接排放量,并进一步分析了两国农田 N2O 排放的时间变化和空间差异。结果表明:中国1980—2010年小麦、玉米、水稻田的单位面积 N2O 直接排放量平均值分别为1.75、1.60、0.42 kg N2O-N·hm-2·a-1,分别为印度的1.3、2.4、2.0倍。中国小麦、玉米农田单位面积 N2O 排放量较高的地区主要集中在东南和南部,西部和北部排放较低,而印度小麦、玉米农田单位面积排放量高的区域则集中在东部及西南沿海。三十年间,中印两国三种作物 N2O 直接排放量平均值分别为98.6、47.8 Gg N2O-N。中国小麦和玉米田 N2O 排放量占三种作物排放总量的近90%,而印度农田 N2O 排放则主要来自小麦田,约占70%。两国三种作物 N2O 直接排放量随时间呈显著增加趋势,增加速率均表现为小麦田﹥玉米田﹥水稻田。中国三种作物 N2O 排放总量的年均增加速率为3.7%,低于印度的10.4%。虽然中国三种作物单位面积 N2O直接排放量和排放总量高于印度,但排放强度(单位产量的 N2O-N 排放量)及其增加速率均低于印度。 相似文献
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Nitrous oxide is released from soils to the atmosphere during nitrification of ammonium and ammonium-producing fertilizers under aerobic conditions as well as by denitrification of nitrate under anaerobic conditions. Emissions of nitrous oxide during nitrification of fertilizer nitrogen may be significant in regard to the potential threat of fertilizer-derived nitrous oxide to the stratospheric ozone layer. Such emissions can be greatly reduced through the use of nitrapyrin, which inhibits nitrification of ammonium by soil microorganisms. 相似文献
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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。 相似文献
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免耕条件下控释肥对麦季氧化亚氮排放的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为明确免耕条件下控释肥对麦季氧化亚氮减排的效果,本试验以长江下游典型稻麦轮作农田为对象,采用静态箱-气相色谱法研究了免耕条件下控释肥料(Osomcote和Nutricote)和普通肥料(碳酸氢铵、尿素和复合肥)处理对麦季氧化亚氮排放和冬小麦(Triticum aestivum L.)产量的影响。结果显示:不同肥料处理在施用基肥后均出现1个氧化亚氮排放高峰,小麦播种至越冬始期的氧化亚氮累积排放量占全生育期总排放量的50%~73%。不同处理麦季氧化亚氮总排放量和小麦产量均表现为尿素处理复合肥处理碳酸氢铵处理Osomcote控释肥处理Nutricote控释肥处理无氮对照,氧化亚氮总排放量依次是2.55 kg/hm2、2.39 kg/hm2、1.99 kg/hm2、1.70kg/hm2、1.37 kg/hm2和0.97 kg/hm2,小麦产量分别为6.23 t/hm2、6.13 t/hm2、5.84 t/hm2、5.02 t/hm2、4.79 t/hm2和3.21 t/hm2。与普通肥料处理相比,控释肥处理氧化亚氮排放减少15%~46%,小麦减产14%~23%。表明,免耕条件下控释肥的施用在减排麦季氧化亚氮的同时显著降低了小麦产量。 相似文献
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以热带地区种植辣椒为研究对象,采用静态箱–气相色谱法,监测施用不同形态氮以及硝化抑制剂双氰胺(DCD)对菜地N2O排放和辣椒产量的影响。结果表明,菜地N2O排放通量变化范围为1.51~80.53μg·m-2·h-1,铵态氮肥(NH4)处理土壤N2O排放通量显著高于硝态氮肥(NO3)处理,NH4处理N2O排放最大峰值达80.53μg·m-2·h-1,NO3处理N2O最大峰值同比NH4处理降低了21.2%。与氮肥处理相比,配施DCD均显著降低了N2O累计排放量(P<0.05),分别降低为59%和49%,而铵态氮肥+双氰胺(NH4+D)处理和硝态氮肥+双氰胺(NO3+D)处理对N2O累计排放量差异... 相似文献
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控制氮肥施用引起的活性氮气体排放:脲酶/硝化抑制剂研究进展与展望 总被引:5,自引:3,他引:5
氮肥不合理施用所排放的活性氮气体(NH3、N2O、NO)对环境造成了极大影响,其中,挥发到大气中的NH3会与酸性气体反应形成气溶胶,降低空气质量;氮素转化过程中排放的N2O是一种具有高增温潜势的温室气体,对全球气候变暖有贡献;排放的NO在大气中进行二次反应产生光化学污染及次级污染(如酸雨)。脲酶抑制剂(UI)和硝化抑制剂(NI)对减少氮肥施用中活性氮对环境负面风险方面的消减作用被广为研究。本文在汇总近年来土壤氮素硝化作用微生物机理的研究进展基础上,结合近年的文献汇总数据,综述了UI及NI的类型、作用机理、对硝化作用相关功能微生物的影响、对N2O、NO及氨挥发减排的效果,以及影响抑制剂作用效果的因素(温度、土壤水分、土壤pH、土壤质地、土壤有机质含量等),并对新型生物硝化抑制剂(BNI)及抑制剂的可能研究方向进行了展望。 相似文献
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为探究以芦苇群落占主导的湖泊生态系统的水陆交错带湿地固氮功能及氮循环的变化特征,以白洋淀湿地为研究对象,于2015年3—11月通过野外定点调查监测方法研究了芦苇型水陆交错带土壤氮素形态的季节动态变化和N_2O排放特征及其氮储量。结果表明:白洋淀芦苇型水陆交错带土壤N_2O排放通量具有明显的季节变化特征,主要表现为先小幅上升(3—4月)后降低(5月),随后急剧上升到峰值(8月份),之后又急剧下降(9—11月)的变化趋势。3月和11月土壤N_2O排放通量低于15μg/(m~2·h),8月份达到峰值141.01μg/(m~2·h)(S1)和208.41μg/(m~2·h)(S2)。白洋淀芦苇型水陆交错带土壤中氮素主要以有机氮形式存在,各土层有机氮含量占全氮含量的97%以上,且主要集中在土壤表层,随土层深度的增加而降低。各层土壤全氮含量在6、8月份时相对较高,且主要集中在40cm以上土层。另外,1m土体内,全氮含量也表现为随土层深度的增加而降低。白洋淀芦苇型水陆交错带各土层NH_4~+-N和NO_3~--N含量在10月份较其它月份高。在1m土壤剖面中,NH4+-N含量的变化差异较小,NO_3~--N含量呈现随土层深度增加先降低后又上升趋势。水陆交错带土壤氮密度均由表层向下逐渐下降,受生活污染较严重的S_1和受渔业生产污染相对较重的S_2的1m深土壤氮密度分别为1386.079g/m~2和1434.91g/m~2,其中60cm以上土层的贡献率均达到了70%以上。 相似文献
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Nitrous oxide (N(2)O) and methane (CH(4)) are chemically reactive greenhouse gases with well-documented atmospheric concentration increases that are attributable to anthropogenic activities. We quantified the link between N(2)O and CH(4) emissions through the coupled chemistries of the stratosphere and troposphere. Specifically, we simulated the coupled perturbations of increased N(2)O abundance, leading to stratospheric ozone (O(3)) depletion, altered solar ultraviolet radiation, altered stratosphere-to-troposphere O(3) flux, increased tropospheric hydroxyl radical concentration, and finally lower concentrations of CH(4). The ratio of CH(4) per N(2)O change, -36% by mole fraction, offsets a fraction of the greenhouse effect attributable to N(2)O emissions. These CH(4) decreases are tied to the 108-year chemical mode of N(2)O, which is nine times longer than the residence time of direct CH(4) emissions. 相似文献
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不同氮肥施用量对再生稻氮素吸收和分配的影响 总被引:9,自引:3,他引:9
探讨了不同氮肥施用量对再生稻氮素吸收和分配的影响.结果表明,头季加再生季对促芽促苗氮肥的氮素吸收量与回收率均与促芽促苗氮肥的施用量呈抛物线型相关,吸收量随生育时期的延后而减少;头季稻吸收的促芽促苗氮肥有1/3留存于稻桩,稻桩的氮素积累量也与促芽促苗氮肥施用量呈抛物线型相关,头季收割后即输向再生分蘖,其中以在再生季齐穗前输出最多,对再生分蘖的萌发和生长起了很大的作用;再生季叶片、茎鞘的氮素积累量随促芽促苗氮肥施用量的提高而增加,齐穗以后大量分解转运到穗部,加上稻桩的氮素输出,表观转变率达57%~76%,显示稻桩和营养器官的转化氮是再生季籽粒氮素积累的主要来源;再生季稻谷产量与促芽促苗氮肥施用量呈抛物线型相关,获得最高产量的施氮量(N)为241.3 kg@hm-2. 相似文献
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为探讨生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉(Cd)吸收的影响,采用盆栽试验,研究了在中、轻度Cd污染土壤(以YB1、YB2表示)上分别进行0、2%和5%3个生物炭用量(以B0、B2、B5表示)配施0、200、500 mg·kg~(-1)3个施氮水平(以N0、N200、N500表示)对土壤理化性质、有效Cd含量、高粱光合特性及其Cd吸收的影响。结果表明:两种土壤上,增加生物炭用量能提高土壤pH和有机质含量,并在5%添加量时显著降低土壤CaCl_2-Cd含量;氮肥水平仅在YB1土壤上显著影响土壤CaCl_2-Cd含量。YB1土壤上,氮肥水平对高粱净光合速率、气孔导度和蒸腾速率有显著影响,均有随施氮量增加而增加的趋势;而高粱地上部Cd含量与CaCl_2-Cd含量显著正相关,在B5N0处理中最低(3.87 mg·kg~(-1)),B0N200处理中最高(6.79 mg·kg~(-1))。YB2土壤上,生物炭用量对高粱净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均有极显著影响,气孔导度和蒸腾速率有随生物炭用量增加而降低的趋势;高粱地上部Cd含量与气孔导度、蒸腾速率显著正相关,与生物量显著负相关,在B2N500处理中最低(3.79 mg·kg~(-1)),B0N0处理中最高(5.32 mg·kg~(-1))。研究表明,生物炭与氮肥配施能影响土壤理化性质、高粱光合特性和生长等因素,进而影响高粱地上部对Cd的吸收,不同土壤条件下影响高粱地上部Cd吸收的主要因素存在差异。 相似文献
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《农业科学学报》2016,(12)
Agricultural soils are deficient of phosphorus(P) worldwide. Phosphatic fertilizers are therefore applied to agricultural soils to improve the fertility and to increase the crop yield. However, the effect of phosphorus application on soil N_2O emissions has rarely been studied. Therefore, we conducted a laboratory study to investigate the effects P addition on soil N_2O emissions from P deficient alluvial soil under two levels of nitrogen(N) fertilizer and soil moisture. Treatments were arranged as follows: P(0 and 20 mg P kg~(–1)) was applied to soil under two moisture levels of 60 and 90% water filled pore space(WFPS). Each P and moisture treatment was further treated with two levels of N fertilizer(0 and 200 mg N kg~(–1) as urea). Soil variables including mineral nitrogen(NH_4~+-N and NO_3~–-N), available P, dissolved organic carbon(DOC), and soil N_2O emissions were measured throughout the study period of 50 days. Results showed that addition of P increased N_2O emissions either under 60% WFPS or 90% WFPS conditions. Higher N_2O emissions were observed under 90% WFPS when compared to 60% WFPS. Application of N fertilizer also enhanced N_2O emissions and the highest emissions were 141 μg N_2O kg~(–1) h~(–1) in P+N treatment under 90% WFPS. The results of the present study suggest that P application markedly increases soil N_2O emissions under both low and high soil moisture levels, and either with or without N fertilizer application. 相似文献
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不同施氮肥水平对白菜硝酸盐积累的影响 总被引:5,自引:0,他引:5
利用农田试验研究不同施氮肥水平对白菜生产期硝酸盐积累的影响。白菜生长期间两次施氮肥体内形成两个硝酸盐积累峰值。第一个峰值在施氮肥后 8~ 15 d左右 ,积累峰值较高。第一个峰值在第二次施肥后 2 0~ 30 d左右 ,但峰值较低且有的不明显。随着白菜的成熟 ,硝酸盐积累逐渐降低。总体上看 ,抗病高产的晚熟品种“龙协白 1号”各个生长期间硝酸盐的积累量都低于品质优良的中熟品种“东农 90 1”。采收后的白菜窖贮一个月后 ,较低施肥水平白菜体内硝酸盐含量有所减少 ,但高施肥水平 6 75 kg· hm- 2 的白菜有所回升。其机理有待于进一步研究 相似文献
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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 总被引:2,自引:0,他引:2
[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. 相似文献
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目的 获得稻田甲烷(CH4)减排的水氮管理模式,揭示不同灌溉方式和施氮处理下土壤有机碳组分和甲烷氧化菌对稻田CH4排放通量的影响。方法 通过田间试验测定3种灌溉方式(常规灌溉、“薄浅湿晒”灌溉和干湿交替灌溉)和3种氮肥处理(N1:120 kg·hm-2氮,20%基肥80%追肥;N2:120 kg·hm-2氮,50%基肥50%追肥;N3:90 kg·hm-2氮,50%基肥50%追肥)下双季稻不同生育期稻田CH4排放通量、土壤有机碳组分含量和甲烷氧化菌数量,分析稻田CH4排放通量与土壤有机碳组分和甲烷氧化菌之间的关系。结果 干湿交替灌溉N3处理稻田CH4排放通量最低,晚稻分蘖期稻田CH4排放通量较常规灌溉N1处理降低70.5%。干湿交替灌溉下,N2处理早稻孕穗期土壤微生物量碳含量较N1及N3处理均增加23.5%,N3处理晚稻分蘖期土壤可溶性有机碳含量较N1及N2处理分别增加12.0%和12.9%。N3处理下,常规灌溉早稻孕穗期土壤易氧化有机碳含量较“薄浅湿晒”灌溉和干湿交替灌溉分别增加38.8%和40.9%。双季稻田CH4排放通量仅与土壤可溶性有机碳含量呈极显著正相关(r=0.55,P<0.01)。结论 土壤可溶性有机碳含量显著影响双季稻田CH4排放通量,干湿交替灌溉N3处理稻田CH4排放通量较低。 相似文献
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秸秆还田措施下施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
【目的】研究关中地区秸秆还田措施下不同施氮量对冬小麦产量及养分吸收的影响,为相同区域秸秆还田条件下冬小麦氮肥的优化管理提供科学依据。【方法】以"周麦23"为供试材料,进行一季以5个氮肥用量(0,84,168,252,336kg/hm2)为主处理、秸秆还田与否为副处理的田间裂区试验,分析不同氮肥用量对秸秆还田措施下小麦产量、产量构成要素及地上部养分吸收的影响。【结果】与单施氮肥处理相比,在低施氮量(<168kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量有降低趋势,在高施氮量(>252kg/hm2)下,氮肥配合秸秆还田处理的冬小麦产量呈增加趋势,但两者差异不显著;氮肥表观利用率和氮肥农学效率均呈现为相同施氮量下,秸秆还田处理高于秸秆不还田处理,分别提高了3.29%~24.46%和15.04%~30.05%。秸秆还田条件下,冬小麦籽粒、茎叶和颖壳中的氮素含量及茎叶和颖壳中的钾素含量均随着施氮量的增加而显著增加,而颖壳磷素含量随着施氮量的增加有降低趋势,籽粒中钾素含量受施氮量的影响差异不显著。相同施氮量下,与单施氮肥处理相比,氮肥配合秸秆还田处理籽粒的磷素及钾素含量均呈增加趋势,但差异不显著。【结论】氮肥配合秸秆还田能提高冬小麦氮素利用效率。秸秆还田配施适量的氮肥有提高冬小麦产量的趋势,秸秆还田后氮肥施用量应高于非秸秆还田的田块,但考虑到生产成本及潜在环境污染的可能性因素,在秸秆还田条件下,关中地区冬小麦施氮量不宜高于336kg/hm2。 相似文献