Reducing NH3, N2O and {\text{NO}}_3^ - –N losses from a pasture soil with urease or nitrification inhibitors and elemental S-amended nitrogenous fertilizers

A 3-month field experiment comparing nitrogen (N) losses from and the agronomic efficiency of various N fertilizers was conducted on a sandy loam (Typic Hapludand) soil at Ruakura AgResearch farm, Hamilton, New Zealand during October to December 2003. Three replicates of seven treatments: urea, urea + the urease inhibitor N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (trade name Agrotain), urea + Agrotain + elemental sulphur (S), urea + double inhibitor [DI; i.e., Agrotain + dicyandiamide (DCD)], diammonium phosphate (DAP), DAP + S, each applied at 150 kg N ha⁻¹, and control (no N). After fertilizer application, soil ammonium () and nitrate () concentrations (7.5-cm soil depth), ammonia (NH₃) volatilization, nitrate () leaching, nitrous oxide (N₂O) emission, pasture dry matter, and N uptake were monitored at different timings. Urea applied with Agrotain or Agrotain + S delayed urea hydrolysis and released soil at a slower rate than urea alone or urea + DI. Urea applied with DI increased NH₃ volatilization by 29% over urea alone, while urea + Agrotain and urea + Agrotain + S reduced NH₃ volatilization by 45 and 48%, respectively. Ammonia volatilization losses from DAP were lower than those from urea with or without inhibitors. Total reduction in leaching losses for urea + DI and urea + Agrotain compared to urea alone were 89% and 47%, respectively. Application of S with urea + Agrotain reduced leaching losses by an additional 6%. Nitrous oxide emissions were higher from the DAP and urea alone treatments. Urea applied with DI and urea + Agrotain reduced N₂O emissions by 37 and 5%, respectively, over urea alone. Compared to urea alone, total pasture production increased by 20, 17, and 15% for urea + Agrotain + S, urea + Agrotain, and urea + DI treatments, respectively, representing 86, 71, and 64% increases in N response efficiency. Total N uptake in urea + Agrotain, urea + Agrotain + S, and urea + DI increased by 29, 22, and 20%, respectively, compared to urea alone. These results suggest that the combination of both urease and nitrification inhibitors may have the most potential to reduce N losses and improve pasture production in intensively grazed systems.     

秸秆类生物质气炭联产全生命周期评价

为探究秸秆类生物质热解转化生物炭及热解气过程的能源转化过程的效率、经济性及温室气体排放,该文依据全生命周期评价分析原理,建立秸秆类生物质气炭联产全生命周期3E(economic,energy and environment)模型,对以玉米秸秆为原料的生物质气炭联产过程进行全生命周期分析,评价范围从作物种植到生物气炭产物的利用,系统分为玉米作物种植阶段、秸秆从田间到转化工厂的收储运阶段、生物质气炭转化阶段、生物质气炭应用阶段等4个阶段,并对比分析了横流移动床生物质气炭联产和竖流移动床生物质气炭联产2种工艺技术优劣。结果表明,横流移动床生物质气炭联产的净能量6 542.2 MJ/t,能量产出投入比为4.5,其中,居能源消费的前三位的是种植氮肥、种植农机油耗、热解电耗,分别占总能耗的30.8%、20.4%、17.2%;气炭联产转化的总成本319.4元/t,其中热解气炭转化阶段成本最高,约占总成本34.0%,产品收入567.6元/t,纯利润248.2元/t;能源消耗过程的温室气体CO_2当量排放量18.05 g/MJ,经生物炭还田固碳,CO_2当量减排量约为40 g/MJ。竖流移动床生物质气炭联产技术能源效益较横流略低,但经济效益较高,2种生物质热解气炭联产技术各具优势,可根据产品应用特点选择最适宜的转化工艺方案。2种气炭联产技术具有一定的经济效益,而且均有较大的节能、减少温室气体排放的效益,具有一定的推广应用价值。     

光照对开花结实期水稻根叶氮氧化物排放的影响

为探明光照对水稻根、叶界面氮氧化物排放的调控机制,用密闭箱法,探讨了光照对开花结实期水稻叶际及根际氮氧化物排放的影响。结果表明,相同氮源(NH4NO3-N,N质量浓度90 mg/L),日间光照为6 000、8 000 lx条件下,同期水稻叶际N2O和NO排放速率分别为27.08、29.15μg/(盆·h)和2.25、0.94μg/(盆·h),分别占N2O和NO总排放的57.38%、54.19%和76.79%、51.93%;光强(1 600 lx)一致条件下,同期用发光二极管控制的黄、绿、白、红、蓝光处理水稻叶际N2O排放速率分别为2.16、13.40、1.07、3.82和7.08μg/(盆·h),红、蓝光在抑制水稻叶际N2O及根际NO排放的同时,有效提高了水稻根际N2O排放速率;相同条件下,红、白光能促进叶际NO排放,蓝光明显抑制了水稻根、叶界面NO排放,但水稻根、叶界面均无明显的NO2净排放作用(P0.05);0~8 000 lx范围内,水稻根、叶界面N2O及根际NO排放随光强增加而增加,但高光强(8 000 lx)处理有降低叶际NO排放作用(P0.05)。从试验结果看,水稻根、叶界面排放的90%以上的氮氧化物是N2O,且叶际N2O排放受根际N2O控制。研究表明适度增加红、蓝光比例并依据供氮水平同步调节光强,可有效抑制水稻根、叶界面氮氧化物排放。研究结果为水稻开花结实期根、叶界面气态氮氧化物减排的光控技术提供了重要依据和参考。     

肉鸡密闭养殖箱的氨气排放检测方法

准确获取肉鸡养殖过程中氨气(NH3)排放规律及排放系数是评估其排放量的基础,并可为NH3减排提供依据。为了研究肉鸡模拟养殖环境条件下肉鸡质量、排泄量、采食量和饮水量等参数对NH3排放情况的影响,该文设计了由肉鸡养殖箱、气体采样管路和红外光声谱气体监测仪构成的肉鸡养殖箱NH3浓度检测装置,对养殖箱的静态气密性、检测装置的性能和肉鸡短期养殖NH3排放情况进行了研究。研究结果表明:静态试验时,养殖箱内NH3质量浓度的平均变化率为-4.40%,气密性能良好;动态试验时,将质量浓度为37.95 mg/m3 NH3通入养殖箱,检测NH3质量浓度最大值36.75 mg/m3,最小值35.22 mg/m3,平均值为35.65 mg/m3,准确度达到93.94%,检测装置性能稳定,能够较精确检测到养殖箱内标准气体的质量浓度。肉鸡短期养殖试验结果表明:在非光照时期(22:00-次日06:00)养殖箱内NH3质量浓度大于光照时期(06:00-22:00)质量浓度;养殖前期肉鸡排泄量与NH3浓度变化趋势呈正相关,养殖后期排泄量与NH3浓度变化趋势呈负相关;箱内粪便累积到第4天,NH3质量浓度急剧上升。该检测装置为后期进一步研究肉鸡养殖生长过程中NH3排放特征提供了前期研究设施基础。     

不同氮水平下黄瓜-番茄日光温室栽培土壤N_2O排放特征

为探讨日光温室黄瓜—番茄种植体系内N2O排放动态变化及其对不同氮水平的响应规律,采用密闭静态箱法,研究了常规氮量(黄瓜季1 200 kg/hm2,番茄季900 kg/hm2)、比常规氮量减25%(黄瓜季900 kg/hm2,番茄季675 kg/hm2)、减50%(黄瓜季600 kg/hm2,番茄季450 kg/hm2)以及不施氮对日光温室土壤N2O排放的影响。结果表明,温度是影响日光温室土壤N2O排放强度的重要因素,4-10月(平均气温为27.4℃)的N2O排放通量最高达818.4μg/(m2·h);而2-3月(平均气温15.1℃)以及11-12月(平均气温14.7℃)期间的N2O排放通量最高仅为464.5μg/(m2·h),比4-10月的N2O排放峰值降低了43.2%。N2O排放峰值在氮肥追施后5 d内出现,N2O排放量集中在氮肥施用后7 d内,可占整个监测期(271 d)排放量的64.7%~67.8%。施氮因增加了土壤硝态氮含量而引起N2O排放爆发式增长,0~10 cm土壤硝态氮含量与N2O排放量呈指数函数关系(P0.01)。日光温室黄瓜—番茄种植体系内的N2O排放量为0.99~9.92 kg/hm2,其中75.6%~90.0%由施氮造成。与常规氮用量相比,氮减量25%和50%处理的N2O排放量分别降低了40.4%和59.3%,总产量却增加4.9%和7.4%。综上所述,合理减少氮用量不仅可显著降低日光温室土壤N2O排放,而且不会引起产量的降低。该研究为日光温室蔬菜生产构建科学合理的施氮技术及估算中国设施农田温室气体排放量提供参考。     

灌溉水盐分和灌水量对温室气体排放与玉米生长的影响

为揭示地下水与微咸水灌溉条件下灌水量对土壤CO2、N2O排放和春玉米生长的影响,设置2种灌溉水含盐量（1.1、5.0g/L）和3种灌水量（210、255、300mm）,于2019年4—9月在内蒙古自治区河套灌区进行了春玉米田间试验。结果表明,不同灌水量下,微咸水（含盐量5.0g/L）灌溉比地下水（含盐量1.1g/L）灌溉土壤N2O累积排放量提高了19.86%~44.21%,但利用微咸水灌溉并不会影响土壤CO2累积排放量与全球增温潜势。在相同的灌溉水盐分条件下,灌水量为300mm时土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势均最大,灌水量为210mm和255mm时并不会对土壤CO2、N2O的累积排放量和全球增温潜势产生显著影响。相关性分析表明,土壤含水率和无机氮含量是影响土壤CO2、N2O排放的重要因素,灌溉水盐分通过促进土壤的硝化作用促进土壤N2O排放。在微咸水灌溉条件下,春玉米产量较地下水灌溉减少了30.88%~37.32%。随着灌水量的增大,春玉米产量呈增加趋势,但255mm和300mm灌水量条件下的春玉米产量差异不显著。在地下水与微咸水灌溉条件下,灌水量为255mm时,土壤盐分累积较小,春玉米产量较高,土壤CO2、N2O累积排放量和全球增温潜势相对较小,是灌区适宜采用的灌溉定额。     

浅谈燃油组分对汽车尾气排放的影响

在汽车新技术不断发展,排放法规日趋严格的情况下,燃油质量正成为制约汽车新技术、排放控制技术应用的重要因素。对不同燃油及其组分对汽车尾气排放的影响进行了分析,指出了各种燃油的未来发展方向,为燃油组分的优化提供一定的参考依据。     

添加菌糠对猪粪渣堆肥过程及氨排放的影响

以规模化养猪场固液分离后的猪粪渣为试验对象,以菌糠为调理剂,设置猪粪渣和菌糠1∶0.2、1∶0.3、1∶0.4、1∶0.5共4个不同质量比例(湿基)堆肥处理,以纯猪粪渣单独堆肥为对照处理,研究了菌糠作为猪粪渣堆肥调理剂对堆肥过程和NH_3排放的影响。结果表明:添加菌糠有利于各堆肥处理缩短进入高温期的时间,且有利于各处理堆肥的脱水;随着菌糠添加比例的增加,各处理的干物质降解率和有机碳损失率均降低;堆肥后,对照和处理组的全氮、全磷和全钾含量均比堆肥前有所增加,而其中全磷、全钾含量的增加量随着菌糠添加量的持续增加而相应减少;当菌糠的添加比例大于0.3时,有利于减少猪粪渣堆肥过程中NH_3的排放;堆肥36 d后,对照及各处理堆肥均达到腐熟,且总养分和有机质均符合《有机肥料》(NY 525—2012)标准。     

基于LMDI的兰州市农业碳排放现状及影响因素分析

通过构建碳排放研究指标体系,测算各县区农业碳排放特征,并分析其演变规律;以碳排放量测算结果为基础,采用LMDI分析方法分析兰州市农业碳排放影响因素分析。结果表明:兰州市近13年的农业碳排放总量呈现明显增长趋势,碳排放强度呈逐年下降趋势;土地翻耕产生的碳排放最大,占比超过40%;2015年兰州市各县农业碳排放差异较大,呈现边缘增长的结构,其中榆中县、永登县、皋兰县三县农业碳排放总量占总排放量83.55%;农业经济发展对碳排放量增加呈现正效应,是导致农业碳排放增加的关键因素,而农业碳排放强度、产业结构对碳排放量增加有负向影响。本研究建议未来兰州市在农业发展过程中应积极提倡土地轮作休耕,适当减少农药、化肥等使用量,推广种植绿肥作物;加大推进规模化发展,大力发展生态农业,加快传统农业向现代农业转变,推进兰州农业碳减排工作顺利进行。     

广东省碳排放权交易市场发展现状及问题研究

在我国积极应对气候变化发展碳排放交易市场的背景下,通过梳理广东省碳排放权交易市场的建设历程及发展现状,对比其与较为活跃的湖北交易市场运行机制的差异,总结了广东省碳排放权交易市场取得的成果与存在的问题,并从碳配额发放、碳金融市场建设、提高公众参与度等方面提出了完善广东省碳排放权交易机制的建议,为广东省碳排放权交易市场的发展及全国市场的建设提供了研究基础与实证依据。