旨在探讨光照和施氮量对水稻根、叶际N_2O排放的作用机制。采用水培方法,在小型光控培养箱内进行,将水稻(品种为培杂泰丰)地上部和地下部严格分隔在试验装置内室和外室条件下,用气相色谱法测定水稻根、叶际排放的N_2O量。首先进行了室内弱光(8:00-18:00, 4 000 lx)、NH_4NO_3为氮源条件下,不同生育期(如分蘖期、开花结实期、成熟衰老期)的水稻在不同施氮量(低氮,30 mg/L;中氮,60 mg/L;高氮,90 mg/L))情况下的试验。在此基础上,进行了弱光(4 000 lx)、强光(8 000 lx)和自然光的不同光照条件下的脱氮(0 mg/L)、低氮(30 mg/L)、高氮(90 mg/L)试验。弱光试验条件下,低氮(30 mg/L)、中氮(60 mg/L)、高氮(90 mg/L)处理的水稻分蘖期叶际及根际N_2O排放通量分别为34.9,42.4,98.3μg/(m~2·h)和29.6,79.6,246.1μg/(m~2·h),随着施氮量增加,水稻根、叶际N_2O排放显著增强(P0.05)。弱、强光及自然光条件下,脱氮、低氮、高氮处理的水稻根际N_2O排放通量分别为3.3,77.1,308.4μg/(m~2·h),14.1,45.6,182.4μg/(m~2·h)和19.3,44.9,224.6μg/(m~2·h),强光、自然光照下脱氮与低氮处理间水稻根际N_2O排放差异亦不显著(P>0.05)。弱光条件下,供氮范围内随着施氮量的增加,水稻根、叶界面N_2O排放通量随之增强;但对比弱光试验,相同供氮(1N、3N)水平条件下强光、自然光有抑制水稻根际N_2O排放作用,且强光、低氮(1N)的协同作用限制水稻根、叶际N_2O排放的效果显著。

【目的】探究一次性施肥技术对油菜-水稻复种系统CH_4和N_2O排放及其特征的影响并分析其影响因素,综合计算全球增温潜势,以期了解一次性施肥技术对温室气体排放的贡献大小,从而为温室气体减排提供科学依据和技术参考。【方法】针对长江中下游地区典型的油菜-水稻复种模式,在荆州太湖港农场(30.36N,112.08E)油菜-水稻复种试验田设置了5个处理:对照处理(CK)、农民习惯施肥处理(FP)、优化施肥处理(OPT)、一次性尿素基施处理(UA)和一次性控释肥基施处理(CRF),重复3次。采用静态暗箱-气相色谱法对整个油菜-水稻季的CH_4和N_2O排放通量进行监测,并测定土壤种植前后的理化性质与作物产量。【结果】(1)N_2O和CH_4的排放均具有明显的水稻季排放高、油菜季排放低的季节动态变化规律。各处理N_2O排放通量在油菜季的变化范围为-4.08—35.51μg N·m~(-2)·h~(-1),水稻季则为-16.52—193.30μg N·m~(-2)·h~(-1),年平均排放通量3.66—23.70μg N·m~(-2)·h~(-1);各处理CH_4的通量变化在油菜季的排放量为-0.08—0.05 mg C·m~(-2)·h~(-1),水稻季则为-0.54—4.81 mg C·m~(-2)·h~(-1),年平均排放通量0.42—0.66 mg C·m~(-2)·h~(-1);(2)N_2O年排放总量从高到低依次是FP、CRF、OPT、UA、CK,分别为1.31、1.19、1.04、0.82、0.37 kg N·hm~(-2),排放系数介于0.14%—0.25%,均低于IPCC的推荐值1%。两个一次性施肥处理的UA和CRF相比同等施氮量的OPT处理,均能有效减少CH_4年排放量29.0%和29.9%, UA处理同时能减少21.2%的N_2O年排放总量,而CRF处理却增加了14.8%的N_2O年排放总量;(3)在同等施氮量的条件下,一次性施肥CRF比OPT显著增加油菜产量10.6%,而对水稻产量的影响不显著。温室气体排放强度呈现油菜季低,而水稻季高的特征,油菜和水稻季中各处理差异均不显著,油菜季中CRF和UA的排放强度最低为0.038 kgCO_(2-eq)·kg~(-1),OPT最高为0.057kgCO_(2-eq)·kg~(-1),水稻季UA最小为0.07 kgCO_(2-eq)·kg~(-1),FP最高达到了0.13 kgCO_(2-eq)·kg~(-1);(4)综合两种气体的全球增温潜势(100 a),用GWP表示,在相同施氮量下,两个一次性施肥处理UA和CRF的GWP均较OPT处理减少了28.0%和18.2%(P<0.05),一次性基施尿素对降低温室效应更有效。【结论】对于长江中下游典型农田而言,一次性基施普通尿素或一次性基施控释尿素的措施,可以在保持作物产量的同时,降低了农田温室气体排放,可作为水稻-油菜复种系统的一种环境友好型施肥推荐技术。

采用苏南、苏中和苏北的 5种类型水稻土 (共 1 0个土样 )进行室外盆栽试验 ,研究稻田土壤秸秆施用对后季麦田N2 O排放的影响。试验组土壤施小麦秸秆 (每盆 1 0g)和化肥 ,对照组仅施化肥。结果表明 :在相同的气候及基本相同的水分含量条件下 ,有 6个 (江宁A1、宜兴B1和B3、宝应C3、仪征D3、六合E2 )土样的N2 O排放量较对照增加 ,增加量为 2 4 3～ 71 3μg·m-2 ·h-1 ;宝应 (C5 )和仪征 (D2 )土样N2 O排放量较对照减少 1 1 2和 79 3μg·m-2 ·h-1 ;而江宁(A3)和六合 (E4 )的增加量不明显。单相关分析表明 ,影...

为比较不同水稻品种间甲烷和氧化亚氮排放的差异,采用圆柱体静止箱取样、气相色谱分析,测定了不同早、晚稻品种在不同生育期甲烷和氧化亚氮的排放通量,考察其与水稻植株特性的相关性。结果表明,早稻甲烷、氧化亚氮排放通量分别在抽穗期、孕穗期出现峰值;晚稻甲烷、氧化亚氮排放通量分别在拔节期、乳熟期出现峰值。不同水稻品种间甲烷和氧化亚氮排放通量差异显著,早稻分蘖数、根系干重与甲烷排放呈极显著正相关,根体积、地上部干重与氧化亚氮排放呈显著正相关;晚稻甲烷排放与根体积、根系干重呈极显著正相关,氧化亚氮排放与分蘖数、地上部干重呈极显著负相关;早稻常规品种单位产量温室气体增温潜势是杂交品种的1.77倍,晚稻常规品种与...

为研究秸秆还田对热带地区稻田N_2O排放的影响,以不同管理措施下耕作4 a的稻田土壤为基础,通过盆栽试验观察种植水稻后N_2O排放动态变化。试验设置了不施氮对照(CK)、常规施氮(CT)、单施秸秆(ST)和常规施氮+秸秆(CTST)处理。结果表明,各处理N_2O排放通量在-0.23～6.64 mg/(m~2·h),主要集中在水稻生育前中期,CTST处理相比于CT处理显著降低了分蘖肥期田面水无机氮浓度(P0.05),CTST处理相比于CT处理可减排49.11%(P<0.05)。因此,施用氮肥是N_2O排放增加的主要原因,秸秆还田可显著减少热带土壤-水稻种植系统N_2O排放。

选取第四纪红土发育水稻土，在0%(厌氧)、10%(兼性厌氧)和21%(好氧)等3个O_2体积分数及40%和60%2种土壤含水量条件下进行室内培养，探讨O_2含量对土壤N_2O排放及narG型反硝化微生物种群丰度和群落组成的影响。结果表明：40%和60%2种土壤含水量条件下，厌氧处理的N_2O排放通量均最高，且60%土壤含水量处理下的N_2O排放通量略高于40%土壤含水量处理的；方差分析表明，相比于土壤含水量，O_2含量是制约土壤中N_2O排放更关键的因子；微生物narG基因丰度与O_2含量呈极显著(P<0.01)负相关，与N_2O排放通量和土壤NO_3––N消耗质量分数呈极显著(P<0.01)正相关，与土壤含水量呈正相关，但不显著；O_2含量和含水量均会造成土壤narG型反硝化微生物群落组成差异，40%土壤含水量处理，OTU1882(Pseudolabrys)、OTU1510(分枝杆菌属)的占比较大，60%土壤含水量处理，OTU1593(地杆菌属)的占比较大，当土壤含水量一定时，同一培养时间厌氧处理的优势OTU1882和OTU1510相对丰度偏低，且变化幅度较大，其相对丰度与N_2O排放通量呈负相关，其中OTU1882的影响显著(P<0.05)。可见，土壤O_2含量通过调控土壤微生物的narG基因丰度和群落组成而调控N_2O的排放。

选取第四纪红土发育水稻土，在0%(厌氧)、10%(兼性厌氧)和21%(好氧)等3个O_2体积分数及40%和60%2种土壤含水量条件下进行室内培养，探讨O_2含量对土壤N_2O排放及narG型反硝化微生物种群丰度和群落组成的影响。结果表明：40%和60%2种土壤含水量条件下，厌氧处理的N_2O排放通量均最高，且60%土壤含水量处理下的N_2O排放通量略高于40%土壤含水量处理的；方差分析表明，相比于土壤含水量，O_2含量是制约土壤中N_2O排放更关键的因子；微生物narG基因丰度与O_2含量呈极显著(P<0.01)负相关，与N_2O排放通量和土壤NO_3––N消耗质量分数呈极显著(P<0.01)正相关，与土壤含水量呈正相关，但不显著；O_2含量和含水量均会造成土壤narG型反硝化微生物群落组成差异，40%土壤含水量处理，OTU1882(Pseudolabrys)、OTU1510(分枝杆菌属)的占比较大，60%土壤含水量处理，OTU1593(地杆菌属)的占比较大，当土壤含水量一定时，同一培养时间厌氧处理的优势OTU1882和OTU1510相对丰度偏低，且变化幅度较大，其相对丰度与N_2O排放通量呈负相关，其中OTU1882的影响显著(P<0.05)。可见，土壤O_2含量通过调控土壤微生物的narG基因丰度和群落组成而调控N_2O的排放。

为解决规模养殖废弃物超排引起环境污染严重且资源大量浪费的问题,采用静态箱-气相色谱法,研究猪粪、沼液替代化肥条件下稻田CH4和N2O排放特征,并运用全球增温潜势(GWP)的方法对稻田CH4和N2O排放的温室效应进行估算。研究结果表明:与常规施肥相比,尽管猪粪替代化肥措施均显著(P<0.05)降低稻田N2O排放,但以100%或50%猪粪替代化肥处理仍显著(P<0.05)增加了稻田GWP及单位产量的GWP,分别提高了385.5%、218.2%和422.4%、228.4%,主要是由于猪粪替代化肥处理不仅改变了CH4排放规律,还显著增加了(P<0.05)稻田CH4排放。而采用100%或50%沼液替代化...

用田间原位密闭气室法和乙炔抑制原状土柱培养法 ,研究了蔬菜地不同施氮量下 N2 O的逸出量。结果表明 ,在一定施氮量范围内 ,N2 O通量随施肥量的增加而上升 ;除最高施肥量 (N4 50 )外 ,N2 O占 (N2 +N2 O)的比率随施肥量的增加而增加。在施肥水平低时 ,氮素的损失以 N2 为主 ,当施肥量高于 30 0 kg/ hm2后 ,则以 N2 O为主。 2 m土体中 NO3- N分析结果表明 ,试验结束时对照和 N4 50 处理土壤剖面中有 NO3- N累积 ,其余各个处理氮素都存在一定程度的损失 ,其中损失量最大的是 N1 50 处理 ,与 N2 O逸出量的趋势相一致。 N2 ...

【目的】明确覆草旱种和控释肥对稻田CH4和N2O排放通量、累积排放量、温室效应及排放强度的影响,探讨稻田温室气体减排的有效措施,为水稻的科学栽培提供理论依据。【方法】采用田间试验,用静态箱法采集气体,研究常规水田(对照)、覆草旱种稻田和覆草旱种控释肥稻田CH4和N2O日排放通量的变化规律及稻田CH4和N2O的累积排放量、温室效应和排放强度的变化。【结果】常规水田CH4排放主要集中在苗期、分蘖初期和最大分蘖期,持续时间为35d;覆草旱种稻田和覆草旱种控释肥稻田CH4排放则主要集中在苗期和分蘖初期,持续时间均为15d,二者的CH4累积排放量显著低于常规水田,仅为常规水田的20.00%和17.98%...

【目的】等施氮量条件下,比较有机肥与化肥田间施用后农田温室气体(CO2和N2O)的排放量及其增温潜势,正确认识有机肥与化肥在田间温室气体排放过程中的贡献,为制定田间合理的减排措施提供理论依据。【方法】在华北平原冬小麦-夏玉米种植制度下,以8年的长期定位试验为平台,利用静态箱-气相色谱法,于2014年6—10月,持续监测了化肥和有机肥在不同施肥水平下潮土玉米季土壤N2O和CO2的排放特征,并估算玉米季温室气体排放量及其产生的综合温室效应。【结果】施用有机肥与化肥农田土壤N2O的排放通量变化基本一致,施肥后出现短暂的排放高峰,之后逐渐趋于平稳;等氮条件下,化肥处理的N2O日排放通量明显高于有机肥处...

用乙炔抑制原状土柱和模拟土柱法,研究了包括水分、碳源、氮源以及反硝化的主要决定因子水分干湿交替对土壤N2O排放量的影响。结果表明,影响旱地土壤反硝化的主要因子是作为微生物能源和碳源的有机物质,在碳源充足时,土壤的硝态氮含量和水分因子是限制因子;两种氮源相比较,在一定的碳含量和水分条件下,土壤N2O排放量并不随NO3--N加入量的增加而增大,最大N2O排放量发生在氮源加入量为300 mg/kg时;而当氮源为NO2--N时,土壤N2O排放量随NO2--N加入量的增加而增大,最大排放量为NO2--N为450 mg/kg处理。在同等土壤水分条件下,土壤由湿变干过程中产生的N2O通量高于土壤由干变湿过程...