城市生活垃圾堆肥及其复合肥对农田CO2、CH4排放影响的研究

设置对照、垃圾堆肥及其复合肥的不同肥料处理小区,并将同一施肥处理分为秸秆覆盖与无覆盖两部分,种植玉米,应用静态箱法采样和气相色谱分析技术研究农田土壤CO2、CH4通量变化规律及其影响因素。结果表明,在整个玉米生育期呈现拔节期和成熟期两个排放高峰;不同肥料处理下CO2排放通量堆肥（平均值为59.55μg·m^-2·h^-1）〉复合肥（平均值为52.09μg·m^-2·h^-1）〉对照（平均值为43.35μg·m^-2·h^-1）;地表条件、温度、土壤含水量与CO2通量有一定相关关系,在本试验条件下,地表秸秆覆盖、温度、土壤含水量一定程度上促进CO2产生;肥料对CH4通量影响不大,秸秆覆盖条件有利于土壤CH4的产生,而温度和土壤含水量与土壤CH4通量无明显相关关系。     

玉米施用垃圾堆肥及其复合肥的效果

采用田间微区试验,分化肥(对照)、垃圾复合肥、垃圾堆肥、垃圾堆肥 尿素4个肥料系列,每个系列设超高、高、中、低4个施肥量处理,其中化肥与垃圾复合肥氮、磷、钾含量相同,与垃圾堆肥和垃圾堆肥 尿素等氮量,研究了城市生活垃圾堆肥及其复合肥对夏玉米生育性状及产量的影响.结果表明,垃圾复合肥低量和垃圾堆肥低量处理较化肥系列各施肥量处理更有利于玉米苗期生长.玉米穗位以垃圾堆肥 尿素系列低量处理最高,高于化肥低量处理31.1%.生育期垃圾堆肥、垃圾复合肥系列较化肥缩短6.5和8.0 d.垃圾堆肥及其复合肥较化肥能明显增加玉米百粒重和土壤有机质含量,百粒重以垃圾复合肥低量较高,土壤有机质含量以垃圾复合肥效果较明显.垃圾复合肥和垃圾堆肥 尿素每667 m2最大经济效益分别高于化肥系列51.8%、47.5%,其产量分别高24.0%、13.2%.     

农田土壤N_2O排放的影响因素

氧化亚氮是大气温室效应气体之一。本文概括论述影响农田土壤Ｎ_２Ｏ排放的氧气、温度、土壤湿度和水分、有机质、土壤ｐＨ、微生物、土壤质地以及施肥等因素。     

覆盖种植措施对农田土壤中N_2O排放的影响

采用田间试验方法研究了西北干旱半干旱地区覆膜和种植措施对农田土壤中N2O排放通量变化的影响。结果表明,在冬小麦生长期内,覆膜与不覆膜措施相比较,无论种植小麦与否,土壤中N2O的排放通量显著增加;种植小麦与休闲地相比较,无论覆膜与否,土壤中N2O的排放通量也显著增加。     

覆盖种植措施对农田土壤中N_2O排放的影响

采用田间试验方法研究了西北干旱半干旱地区覆膜和种植措施对农田土壤中N2O排放通量变化的影响。结果表明，在冬小麦生长期内，覆膜与不覆膜措施相比较，无论种植小麦与否，土壤中N2O的排放通量显著增加；种植小麦与休闲地相比较，无论覆膜与否，土壤中N2O的排放通量也显著增加。     

西北地区旱田耕层土壤N_2O排放特征的研究

以冬小麦田耕作层原状土为研究对象，观测了小麦不同生长期、同一生长期不同温度下，耕层土壤N2O的释放特征。实验表明：温度对0～5cm土壤N2O释放的影响未达显著性差异；对0～10cm、0～15cm、0～20cm土层土壤N2O释放影响差异显著，且当温度增加到30℃时，温度变化对土壤N2O释放过程的影响效应强于25℃、20℃、15℃时。耕层中，不同层次土壤N2O的排放规律不同，30℃时，N2O主要产生于5～20cm土层，且表观值以5～10cm贡献最大占43％；而25℃时，以10～20cm土层贡献率最大；而20℃、15℃时，0～5cm土层排放大于5～10cm、10～15cm、15～20cm,，小麦生育期耕作层土壤N2O排放以孕穗期最大，且排放峰值提前，而小麦生长后期(开花期和成熟期)，N2O排放出现低谷，且峰值推后，反应物以土壤氮为主。     

黄淮海平原典型农田土壤N2O的排放特征

【目的】明确黄淮海平原地区典型作物种植类型下,农田土壤N2O排放特征,并探明不同环境因子对其排放通量的影响。【方法】采用静态箱法测定了黄淮海平原典型农田（冬小麦/夏玉米、棉花、休闲地）土壤N2O的排放通量及其季节变化特征,并分析了土壤温度、土壤水分、不同氮肥量对土壤N2O通量的影响。【结果】3种种植方式N2O排放在秋季均呈现总体下降趋势,至12月中旬左右降到最低,随着春季气温的升高则呈总体上升趋势。冬小麦/夏玉米地土壤N2O排放高峰值为433.5 µg N2O•m-2•h-1,出现在7月下旬;棉花地为146.5 µg N2O•m-2•h-1,出现在6月中旬;休闲地为175.16 µg N2O•m-2•h-1。在棉花地和休闲地,N2O排放通量随地温增加而呈指数增长,而在冬小麦/夏玉米地则没有观测到N2O排放通量与地温之间的相关关系,但与土壤含水量的变化趋势基本一致。施用氮肥对土壤N2O的排放具有明显的促进作用。【结论】N2O排放表现出多峰的日变化特征,呈明显的季节变化;土壤中N2O的产生与释放受多种环境因子的影响,而且不同环境条件不同作物影响因子所起的作用是不一样的。     

土壤质地及环境因子对农田N_2O排放的影响

[目的]研究土壤质地与环境因素对N2O排放通量的影响情况。[方法]采用实验室培养法,设4种土壤质地,8个土壤深度梯度(5～40 cm),6个温度梯度(10～35℃)、5个湿度含水量等进行试验研究。[结果]相同培养条件下,粘土类N2O排放通量高于粘壤土和粘砂质壤土,最低的为砂质土壤;在不同培养深度条件下的N2O排放通量,壤土类明显高于砂质土壤,两土壤类加入氮肥后的N2O排放通量高于对照土壤;土壤的N2O排放通量随温度的增加而增长,在相同温度下壤土类土壤N2O排放通量高于砂质土壤;N2O排放通量随土壤含水量的上升随之增加,至田间持水量时N2O排放通量达到最大;在相同的湿度条件下,N2O排放通量壤土类高于砂质土壤。[结论]重质地旱作土壤N2O排放通量要高于轻质地土壤。     

肥料施用及环境因子对农田土壤CO2和N2O排放的影响

采用静态箱／气相色谱（GC）法研究了等氮量的肥料施用以及环境因子对农田土壤CO2和N2O排放的影响。结果表明,肥料施用对农田土壤CO2排放的季节模式无明显影响,但是影响了N2O的季节模式。有机肥施用促进了小麦季土壤CO2和N2O的排放,后作玉米季施用化肥的情况下,仃机肥处理的土壤CO2与对照没有显著的差异,N2O排放通量和对照差异显著。虽然是等氮量施入,由于牛粪中有机碳和氮的可降解性要低于猪粪,施入土壤后对土壤中CO2和N2O排放的影响也要低于猪粪处理。除了受肥料施用的影响外,土壤CO2和N2O的排放还受环境因子如土壤温度和土壤水分的影响,相关分析结果表明,土壤CO2排放与大气温度、地表温度、土壤温度和土壤水分均呈显著正相关关系（P〈0．01）。土壤N2O排放只在对照处理中与土壤水分相关显著（P〈0．05）,施肥处理中,肥料效应掩盖了土壤温度和水分效应,使得相关性并不显著。     

水稻秸秆还田对稻田土壤N_2O排放的影响

以湖北省两种典型水稻土壤[咸宁水旱轮作土壤(简称XR)与潜江冬泡土壤(简称QF)]为研究对象,室内培养模拟水稻秸秆还田对土壤N_2O排放的影响。设置了淹水(土水比为1∶1)和土壤充水孔隙度为80%(简称80%WFPS)2种水分条件以及添加1%水稻秸秆(简称S)、1%水稻秸秆+50 mg(N)/kg尿素(简称S+U)和空白对照(CK)3种处理,25℃恒温培养60 d。结果表明,XR土样中,淹水条件下CK、S以及S+U处理后N_2O累积排放通量分别为1.80、0.15和0.42 mg(N)/kg,而80%WFPS条件下相同处理后的N_2O累积排放通量分别为0.065、0.040和0.160 mg(N)/kg;QF土样中,淹水条件下CK、S以及S+U处理后N_2O累积排放通量分别为3.42、0.09和0.22 mg(N)/kg,而80%WFPS条件下相同处理的N_2O累积排放通量分别为4.58、1.55和5.28 mg(N)/kg。土壤轮作模式、水分和秸秆添加方式均导致了不同土壤间N_2O排放的差异,但主要受土壤氧化还原电位(Eh)的影响,其排放通量与Eh呈显著负相关。这表明土壤Eh可能是调节土壤N循环过程的关键因子。     

城市垃圾堆肥及其复混肥对草坪草生长及土壤环境的影响

采用盆栽试验,研究比较了城市垃圾堆肥及其不同种类复混肥在不同施肥水平施用下对草坪草及土壤环境的影响。结果表明,施用垃圾堆肥及复混肥能够改善土壤的理化性质,增加土壤有机质和养分含量,其中以复混肥1的各施肥处理效果最明显,与其他相应施肥量处理相比差异显著;草坪获得良好的生长响应,草坪生物量增加,绿期延长;土壤重金属含量增加,除了垃圾堆肥高量施肥处理时Cu的含量超过了土壤环境一级标准外,其余都小于土壤环境质量一级标准,不会造成土壤重金属污染;按照《地下水质量标准》,对不同雨强、覆盖状况、时段条件下渗滤液中重金属元素浓度进行评价,得出所有渗滤液均达到了国家规定的三类水质,部分甚至达到一类水质,不会对人类饮用水造成污染。     

不同施肥技术对单季稻田CH4和N2O排放的影响研究

以麦茬稻田为对象,采用静态箱-气相色谱法对巢湖地区常规施肥、高产施肥、高产施肥+脲酶抑制剂、控失肥4种肥料处理下稻田CH4和N2O的排放进行测定,研究控失肥和脲酶抑制剂两种技术措施对单季稻CH4和N2O排放的综合影响。结果表明：各处理间CH4排放的季节变化模式没有明显不同,但排放量大小有明显差异;高产施肥+脲酶抑制剂与控失肥处理的CH4季节累积排放量分别为28.81 g·m-2和32.68 g·m-2,较常规施肥处理分别减少了25.8%和15.8%,而N2O的季节累积排放量没有明显差异。对CH4 和N2O     

垃圾有机无机复合肥工厂化生产及农田应用

针对垃圾有机无机复合肥工厂化生产中存在的造粒困难、有机物质易炭化和垃圾细粒难粉碎等问题,进行了生产设备和工艺流程改造。同时测定了垃圾有机无机复合肥的养分含量、卫生学指标、重金属含量。农田应用结果表明,垃圾有机无机复合肥广泛适用于菜、瓜、果、粮及花卉、草坪等,并对提高产量、改善品质有明显作用。     

农业生产中氧化亚氮排放源的影响因素分析

农业是温室气体氧化亚氮(N2O)的主要排放源.基于1990至2008年的统计数据,运用多元线性回归模型,分析了化肥施用量、水稻种植面积、灌溉面积和猪的饲养量对农业源N2O排放的影响.结果表明,化肥施用量、水稻种植面积、有效灌溉面积和猪的饲养量都对氧化亚氮的排放有正相关影响,其中有效灌溉面积对氧化亚氮排放的影响最大,占据...     

垃圾肥对土壤和农产品重金属含量的影响

在田间定位试验条件下,研究了垃圾肥对土壤和农产品重金属含量的影响。结果表明,当垃圾肥年施用量超过１５０ｔ／ｈｍ２时,土壤中上述重金属含量有一定的增加,但无明显的规律性,基本趋势是随着垃圾肥用量的增加而增加。连续多年施用垃圾肥后,白菜和小麦籽粒中重金属含量与对照相差不大。     

不同竹炭施用量对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

以来源于竹材废弃物的生物炭为试验材料,采集宁绍平原典型稻田土壤进行水稻盆栽试验,探究不同竹炭施用量条件下生物炭对稻田温室气体排放的影响。研究结果表明:与空白对照处理相比,来源于竹材废弃物的生物质经炭化后还田对稻田温室气体CH4和N2O排放有显著的抑制作用,且减排效果随着竹炭施用量的增加而增强,生物炭处理的水稻产量亦比空白和常规施肥处理有所提高。施用竹炭条件下,CH4和N2O季节累积排放量比对照处理分别降低了58.2%~91.7%和25.8%~83.8%;相对常规施肥处理而言,降低幅度分别高达64.3%~92.9%和72.3%~93.9%。这可能是由于竹炭所包含的有机碳高度芳香化而具有生物化学和热稳定性,同时竹炭有很大的比表面积和表面吸附能,竹炭的施用可能改善了水稻土理化特性并抑制相关微生物的活性,从而降低了稻田温室气体排放。     

园林废弃物堆肥和牛粪有机肥用于金盏菊育苗的研究

在添加珍珠岩和蛭石体积比(各占育苗基质10%)不变的条件下,以泥炭作金盏菊育苗基质主要材料为对照(T0),将园林废弃物堆肥和牛粪有机肥用于金盏菊育苗,并且按照V(园林废弃物堆肥)∶V(牛粪有机肥)=4∶0(T1)、3∶1(T2)、2∶2(T3)、1∶3(T4)和0∶4(T5)配制育苗基质,以期筛选出适合金盏菊的新型育苗基质,达到减少或完全替代泥炭的目的,增加园林废弃物堆肥在花卉无土栽培领域中的应用。采用室内实验指标测定和温室育苗试验相结合的方式,通过对6种育苗基质的容重、总孔隙度、持水孔隙、通气孔隙、pH值、电导率(EC值)、全N、速效P和速效K等9个指标的测定与分析,探讨了不同育苗基质理化性质的差异及其对金盏菊出苗的影响。通过为期15d的金盏菊育苗试验,得出不同处理育苗基质对金盏菊出苗率的促进作用由大到小依次为T1>T3>T2>T4>T5>T0。园林废弃物堆肥和牛粪有机肥可替代泥炭可作为金盏菊的育苗基质,其中T1处理(10%珍珠岩+10%蛭石+80%园林废弃物堆肥)最有利于金盏菊的出苗,出苗率可达81.7%;其次是T3处理(10%珍珠岩+10%蛭石+40%园林废弃物堆肥+40%牛粪有机肥)的出苗率达73.3%。     

生物质炭对旱作春玉米农田N2O排放的效应

通过田间试验,采用密闭式静态暗箱-气相色谱法研究不同生物质炭添加量(0、10、20、30t·hm-2)对黄土旱塬旱作春玉米农田N2O排放的影响。结果表明:生物质炭添加降低了施氮农田春玉米生长季N2O排放通量峰值和排放总量,添加30、20、10 t·hm-2生物质炭的三个处理N2O排放总量比不添加生物质炭的处理分别降低19.24%、9.89%、3.40%,其中添加30 t·hm-2生物质炭处理降低显著(P0.05),但添加20 t·hm-2的生物质炭未对不施氮农田N2O排放通量和总量产生显著影响。无论添加生物质炭与否,生长季不施氮处理的N2O排放通量和总量均显著低于施氮处理。添加生物质炭不同程度提升了农田0 cm和10 cm土壤温度,减少了施氮处理0~20cm土壤NH+4-N和NO-3-N含量,但对农田0~20 cm土层土壤含水量影响不显著。相关分析表明,试验农田N2O的排放通量与0~20 cm土层土壤NO-3-N和NH+4-N含量、含水量均呈极显著正相关关系(P0.001),与0 cm与10 cm土壤温度呈负相关关系。添加生物质炭后矿质氮含量的减少可能是旱作春玉米农田N2O排放减少的主要原因。     

Soil Nitrous Oxide Emissions Under Maize-Legume Intercropping System in the North China Plain

Many studies have focused on various agricultural management measures to reduce agricultural nitrous oxide （N2O） emission. However, few studies have investigated soil N2O emissions in intercropping systems in the North China Plain. Thus, we conducted a ifeld experiment to compare N2O emissions under monoculture and maize-legume intercropping systems. In 2010, ifve treatments, including monocultured maize （M）, maize-peanut （MP）, maize-alfalfa （MA）, maize-soybean （MS）, and maize-sweet clover （MSC） intercropping were designed to investigate this issue using the static chamber technique. In 2011, M, MP, and MS remained, and monocultured peanuts （P） and soybean （S） were added to the trial. The results showed that total production of N2O from different treatments ranged from （0.87＆#177;0.12） to （1.17＆#177;0.11） kg ha-1 in 2010, while those ranged from （3.35＆#177;0.30） to （9.10＆#177;2.09） kg ha-1 in 2011. MA and MSC had no signiifcant effect on soil N2O production compared to that of M （P＆lt;0.05）. Cumulative N2O emissions from MP in 2010 were signiifcantly lower than those from M, but the result was the opposite in 2011 （P＆lt;0.05）. MS signiifcantly reduced soil N2O emissions by 25.55 and 48.84%in 2010 and 2011, respectively （P＆lt;0.05）. Soil N2O emissions were signiifcantly correlated with soil water content, soil temperature, nitriifcation potential, soil NH4＋, and soil NO3-content （R2=0.160-0.764, P＆lt;0.01）. A stepwise linear regression analysis indicated that soil N2O release was mainly controlled by the interaction between soil moisture and soil NO3-content （R2=0.828, P＆lt;0.001）. These results indicate that MS had a coincident effect on soil N2O lfux and signiifcantly reduced soil N2O production compared to that of M over two growing seasons.