有机无机氮肥配施下洛阳烟田土壤N2O排放特点及其控制因素

随着农田化肥使用量的逐年增加和土壤退化问题日趋严重,农田温室气体排放关注度持续提高,为研究旱作植烟土壤N_2O排放特征及影响机理,设置6个田间试验处理,分别为CK0(不施肥处理)、CK1(100%无机氮)、T1(50%无机氮+50%饼肥氮)、T2(50%无机氮+50%羊粪肥氮)、T3(25%无机氮+75%饼肥氮)、T4(25%无机氮+75%羊粪肥氮),各处理施氮量均为45 kg/hm²,烟田施用基肥后起142天内测量不同处理土壤N_2O排放通量、硝态氮、铵态氮含量、根层温度和含水率。结果表明:(1)基肥施入后的3~7天内,土壤N_2O排放通量进入高峰,无机肥处理和有机无机肥配施处理的高峰期分别可维持20,9天,追肥后3天再次出现排放峰并持续9天,随后伴随烟株的生长发育,烟地N_2O排放通量逐渐趋向稳定。(2)基肥施用后仅1个月内N_2O累积排放量可达到总排放量的27.4%~32.6%;处理间N_2O排放量和排放系数均表现为无机>有机+无机(1∶1)>有机+无机(3∶1),无机肥配施有机肥明显降低了肥料中氮素以N_2O形态的损失量;与无机肥相比,T1和T2烟叶产量分别增加9.44%和6.37%,T1、T2、T3和T4处理的N_2O排放强度有着不同程度的降低。(3)主成分分析结果显示,在不施肥烟地中0—5 cm土壤温度和含水率是N_2O排放通量主导因子,利用相关性分析此环境下温度和水分分别与N_2O排放通量间呈现显著和极显著正相关关系;施肥后土壤铵态氮含量和土壤含水率是烟地N_2O排放通量的主导因子且相关性分析均呈现极显著正相关关系。综上,旱地植烟土壤N_2O排放受氮肥种类影响较大,施肥后N_2O排放通量对土壤温度响应减弱,主要受土壤铵态氮含量和含水量的影响;在总氮量相同情况下,有机无机肥配施比例为1∶1时明显降低土壤N_2O排放并提高了产量,该比例饼肥和羊粪肥处理分别将烟地N_2O排放强度降低20.4%和23.7%。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——氮磷养分循环利用技术

农业面源污染已经取代点源成为水环境污染最重要的来源,其主要的污染物为各种途径排放的氮和磷,有效减少氮和磷的排放或循环利用这部分养分,不仅可以减少污染物的排放,也是实现氮磷养分资源化利用的重要途径。本文在以往研究成果的基础上,结合国内外已有研究报道,重点阐述了畜禽粪便、作物秸秆、农村生活污水及工程处理尾水中的氮磷养分利用方式、应用效果及环境效应。畜禽粪便固体部分经高温好氧堆肥后可直接还田,养殖肥水和沼液可替代25%~75%的化肥。农作物秸秆可直接还田或经堆肥化处理及能源化利用后还田。农村生活污水、农田排水及     

温室土壤硝态氮积累的温度、水分、施氮量耦合效应

为了探讨温室作物生产水肥管理和土壤温度对土壤硝态氮累积的影响，本文选取使用5年的温室土壤样品进行培养试验，研究温度、水分、施氮量及其耦合效应对温室土壤硝化作用和硝态氮累积的影响。试验结果表明：温室土壤硝态氮累积量可用“S”曲线进行定量描述，硝化过程中最大硝化速率、延迟期和最大可能累积量是参数土壤温度，含水率和NH₄-N含量的函数；通过正交回归分析得出影响最大硝化速率的因素主次顺序依次为温度、含水率、温度与含水率的交互作用、水肥的耦合作用以及施氮量；影响延迟期的因素主次顺序依次为土壤水分、土壤温度、施氮量以及水肥耦合作用；最大可能累积量与温度、含水率及施氮量呈指数关系，其中施氮量影响最大，土壤温度次之，而这3个因素之间的交互作用对最大可能累积量没有明显的影响。利用回归模型，可为不同温度环境及水肥条件下硝态氮累积量及氮利用的有效性预测提供依据。     

基于分布式水文模型的嘉陵江流域氮磷非点源污染负荷预测

为研究在大尺度流域上以降雨径流为载体的非点源污染,以基于土地利用的分布式水文模型(SLURP Hydrological model)为基础,提出氮磷负荷预测模型及未来气象参数和土地利用分布图的构建方法.就嘉陵江流域土地利用、畜禽养殖和农业人口未来变化产生的总氮与总磷的月负荷量进行模拟和预测分析.结果表明,预测年降雨径流...     

中亚热带丘陵区茶园和林地土壤春季N2O排放及其影响因素

中亚热带地区春季降雨频繁,茶园施肥量大,该季节茶园土壤氧化亚氮(N_2O)排放量较高,研究春季茶园土壤N_2O排放及其影响因子有一定意义。以中亚热带丘陵区土壤为对象,采用静态箱-气相色谱法,研究了两种植茶年限茶园和林地土壤春季N_2O排放特征及其影响因子。结果表明:茶园N_2O排放量明显高于林地,50年茶园N_2O排放量明显高于20年茶园,林地N_2O的排放量最少;50年茶园、20年茶园和林地土壤春季N_2O累积排放量分别为2.07、1.39、0.22 kg·hm-2。两种植茶年限茶园土壤N_2O排放通量均与土壤NO_3~--N含量呈显著正相关(P0.05),林地土壤N_2O排放通量则与土壤NH_4~+-N含量呈极显著正相关关系(P0.01);茶园和林地土壤N_2O排放通量均与5 d累积降雨量之间存在显著的相关性。多元逐步回归分析显示,茶园土壤N_2O排放通量受土壤温度和NO_3~--N含量影响,共同解释其48%~49%的变化;林地土壤N_2O排放通量受土壤温度和NH_4~+-N含量影响,共同解释其55%的变化。这项研究显示施肥对春季茶园N_2O排放的促进作用与降雨有关。     

氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N2O排放的影响

土壤中氮形态和氮剂量的有效性是影响土壤氧化亚氮(N₂O)排放的重要因子。为了提高氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N₂O排放的影响,本研究在北京林业大学实验林场,以温带油松林土壤为研究对象,通过野外氮添加控制实验,采用静态箱/气相色谱法分析不同水平(对照,CK:0 kg/(hm2·a); 低氮,LN:50 kg/(hm2·a); 中氮,MN:100 kg/(hm2·a); 高氮,HN:150 kg/(hm2·a))和不同形态(混合态氮,AN:NH₄NO₃; 铵态氮,As:(NH₄)₂SO₄; 硝态氮,Na:NaNO₃)的氮添加对温带油松林土壤N₂O排放通量的影响。结果表明:氮添加处理样地N₂O排放表现出明显的季节性变化特征,排放高峰出现在6—8月,其他季节土壤N₂O排放通量相对较低,最小值出现在1月。不同氮添加处理均促进了土壤N₂O的排放:在不同水平的氮添加下,随着氮添加水平的增加,土壤N₂O排放通量也升高,表现为HN＞MN＞LN＞CK。不同形态的氮输入对N₂O排放的促进作用表现为:AN＞As＞Na,As添加与AN和Na添加没有显著差异(P>0.05),但AN添加与Na添加之间差异显著(P＜0.05)。此外,空气温度、土壤温度和土壤孔隙含水量也可以影响土壤N₂O的排放。年度土壤N₂O排放系数范围是0.34%~0.94%,年均排放系数为0.364%,低于联合国政府间气候变化委员会(IPCC)推荐的默认值。      

华北落叶松针叶碳、氮、磷含量及化学计量比的季节变化

【目的】碳(C)、氮(N)和磷(P)在林木的生长发育中有着重要作用,三者的含量变化和元素比值控制着林木的营养和生长状况。本研究主要分析了秦岭山区同一树种不同林龄叶片的C、N、P含量及化学计量比随季节变化的规律,为林木施肥管理提供依据。【方法】在林木生长季的不同月份(2012年5月到10月每月中旬),对秦岭5年生(5a)、10年生(10 a)、20年生(20 a)3种林龄的华北落叶松针叶进行定期采集,并测定不同月份各林龄针叶的C、N、P含量和化学计量比值,对不同林龄不同生长季华北落叶松针叶的C、N、P及C∶N、C∶P、N∶P的动态变化进行分析,并对其C∶N与氮含量、C∶P与磷含量进行相关性分析。【结果】1)3种林龄针叶的碳含量从生长初期(5 6月)到生长旺盛期(7 8月)逐渐增加,生长末期(8 9月)逐渐降低,但到落叶期(10月)又小幅回升。2)3种林龄华北落叶松针叶的氮含量在整个生长季内(5 10月)均呈现先降低后升高再降低的趋势,各林龄针叶氮含量升高和降低的时间存在差异,5 a和20 a林龄的针叶N含量从6月到生长旺盛期(7月、8月)基本上保持上升趋势,而10 a林龄针叶的氮含量6 7月份先逐渐降低,7 9月份急剧升高,落叶前期到落叶(9 10月)这段时间3种林龄针叶的N含量均急剧下降为最低值。3)3种林龄针叶磷含量在整个生长季节内的变化趋势基本一致,均先降低后升高再降低最终维持稳定。4)5 a、10 a和20 a林龄的华北落叶松在生长季节内针叶的C∶N变化范围分别为21.83 56.42、18.4358.49和22.54 87.83,变异系数分别达到了37.74%、42.05%和68.42%,随着树龄的增长其变异系数逐渐增大。5)5 a、10 a、20 a林龄的华北落叶松在生长季节内针叶C∶P的变化范围分别为169.17 402.85、180.54 395.01和213.02 398.75,变异系数依次为31.35%、31.43%和22.88%。6)针叶的N∶P,5 a、10 a、20 a在生长季节内的变化范围分别为6.77 15.42、6.38 20.13和4.44 14.45,变异系数分别为39.65%、50.86%和33.03%。7)各林龄针叶的C、N、P平均含量以及各比值之间的差异均不显著(P0.05)。【结论】3种林龄的华北落叶松针叶的C∶N、C∶P均与相应的N、P含量呈显著负相关(P0.05),随着N、P含量的变化以对数方程的形式减小。同时发现,氮是秦岭地区幼、中林龄华北落叶松生长的主要限制性因子,土壤中的氮养分不足会制约林木的生长,因此对本研究区的土壤应及时补充氮肥以满足华北落叶松正常生长的营养需求。     

氮源及浓度对微绿球藻营养价值的影响

以硝酸钠和脲为氮源，分别以1倍及2倍的F／2配方中的氮浓度培养微绿球藻并在培养5d后采收进行营养分析。结果表明：2倍氮浓度组的微绿球藻粗蛋白含量显著高于1倍氮浓度组，相同氮浓度下硝酸钠组比脲组的粗蛋白含量高。氮源及浓度对总脂含量的影响正好与对粗蛋白的影响相反。2倍氮浓度组的微绿球藻氨基酸含量明显高于1倍氮浓度组，相同氮浓度下氮源对氨基酸含量无明显影响。氮源及浓度对微绿球藻脂肪酸中EPA、总饱和脂肪酸、总多不饱和脂肪酸均有极显著影响，氮源相同时高氮浓度组微绿球藻的EPA、∑PUFA含量极显著高于低氮浓度组，相同氮浓度下硝酸钠组极显著高于脲组。     

不同填充剂对农村厨余垃圾堆肥氮转化及相关功能基因的影响

试验以农村厨余垃圾为堆肥原料,设置添加15%锯末（SD）、15%树叶（FL）和15%玉米秸秆（CS）3个处理。研究不同填充剂的添加对农村厨余垃圾堆肥过程中与腐熟度相关的各种理化指标,氮转化及其相关功能基因的影响。结果表明,添加3种填充剂的厨余垃圾堆肥产物均达到无害化处理标准,相比较SD处理,FL和CS处理提高堆体的最高温度并延长高温期的持续时间,FL处理腐熟程度最好,CS处理次之。相较于SD和CS处理,FL处理的NH₃累积排放量分别减少33.81%和5.22%,N₂O累积排放分别减少61.75%和29.10%,堆肥前期的反硝化基因降低明显。冗余分析结果表明,C/N、pH和全氮是造成厨余垃圾堆肥氮转化功能基因变化的主要因素。     

无机稀土对仔猪生长性能及氮平衡的影响

本试验旨在通过仔猪氮平衡试验和饲养试验检测日粮中不同赖氨酸水平添加无机稀土的饲用价值。氮平衡试验选用９头健康杂交去势公猪，采用交叉设计，探讨无机稀土对仔猪氨平衡的影响。饲养试验选用４２头体重相近的健康杂交仔猪，公母比例相同，随机分为试验组和对照组，在相同日粮基础上添加无机稀土比较饲喂仔猪的效果。结果表明：本试验添加无机稀土和无机稀土＋高水平赖氨酸组对提高饲料的干物质消化率、粗蛋白消化率和蛋白质净利用率有一定效果。添加无机稀土组仔猪日增重提高５．３７％，饲料增重比降低４．３１％，较对照组每公斤增重可节省饲料０．０７２公斤，饲料成本降低０．１２元。但统计分析差异不显著（Ｐ＞０．０５）。因此，日粮中添加无机稀土添加剂饲喂仔猪是可行的。