我国设施菜地化肥施用量大，造成了大量的氧化亚氮（N_2O）和氨（NH_3）损失。有机肥替代部分化肥是实现种养体系养分资源循环利用、减少化肥施用及其环境损失的有效措施。本研究以长沙近郊设施菜地为研究对象，利用小区试验种植奶白菜，试验共设不施肥处理（CK）、常规施肥处理（CON）、30%牛粪有机肥氮+70%化肥氮（CM）、30%鸡粪有机肥氮+70%化肥氮（NM）4个处理。采用静态箱法和密闭室间歇抽气法测定奶白菜生长季内的氧化亚氮排放和氨挥发，分析土壤N_2O排放和NH_3挥发动态，探讨等氮条件下有机无机肥配施对设施奶白菜的N_2O排放、NH_3挥发的减排效应及其影响因素。结果表明，与常规施肥相比，CM和NM处理的N_2O的排放量分别减少了38.5%和33.1%,NH_3挥发的排放量分别减少了8.5%和17.0%,N_2O排放和NH_3挥发的总增温潜势分别降低了38.4%和33.0%。两种有机肥处理中，NM处理氨挥发显著低于CM处理，降幅达到11.9%。N_2O排放和NH_3挥发日通量与土壤温度分别呈极显著和显著正相关。常规施肥和NM处理的N_2O排放和NH_3挥发日通量与土壤铵态氮呈显著正相关，仅常规施肥处理的N_2O排放与土壤硝态氮呈极显著正相关。与常规施肥处理相比，CM和NM处理氮肥利用率分别提高26.8%和41.5%，且产量没有显著差异。因此，30%等氮有机肥+70%化肥在降低设施菜地N_2O排放和NH_3挥发的同时，还能保障设施蔬菜稳产，对减少蔬菜生产中的氮素损失具有重要意义。

本文以长沙近郊设施菜地为研究对象，设置不施肥(CK)、常规施肥(CON)、30%牛粪有机肥氮+70%无机肥氮(CM)、30%鸡粪有机肥氮+70%无机肥氮(NM)4个处理，采用静态暗箱—气相色谱法监测甜玉米(Zea mays var.rugosa Bonaf.)生长季土壤氧化亚氮(N_2O)的排放通量，同时测定土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳(DOC)含量和作物产量及吸氮量，探讨有机肥与化肥配施对甜玉米季N_2O排放的影响。结果表明，甜玉米季表现出较高的N_2O排放量，为24.6～33.6 kg/hm~2。与CON处理相比，CM处理单位面积N_2O累积排放量显著减少了26.9%，而NM处理减排不显著；CM和NM处理单位产量N_2O排放量分别减少了35.7%和19.0%。与CON处理相比，CM和NM处理土壤铵态氮含量分别减少60.7%和50.1%，NM处理土壤硝态氮含量显著减少了40.4%，而CM和NM处理土壤DOC含量无显著变化。随机森林模型和主成分分析结果表明，N_2O排放通量与土壤铵态氮、硝态氮和DOC含量呈显著正相关，表明化肥配施有机肥能通过降低土壤无机氮供给，减少N_2O产生。另外，较CK处理而言，CON、CM和NM处理的玉米产量分别增产了156.5%、191.8%和188.2%，且CM、NM处理较CON处理分别增加了13.8%和12.4%，CM的氮肥利用率相较于CON处理提高了15.2%。综上，30%有机肥+70%化肥能有效降低甜玉米地N_2O排放和增加产量，且牛粪较佳。

本文以长沙近郊设施菜地为研究对象，设置不施肥(CK)、常规施肥(CON)、30%牛粪有机肥氮+70%无机肥氮(CM)、30%鸡粪有机肥氮+70%无机肥氮(NM)4个处理，采用静态暗箱—气相色谱法监测甜玉米(Zea mays var.rugosa Bonaf.)生长季土壤氧化亚氮(N_2O)的排放通量，同时测定土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳(DOC)含量和作物产量及吸氮量，探讨有机肥与化肥配施对甜玉米季N_2O排放的影响。结果表明，甜玉米季表现出较高的N_2O排放量，为24.6～33.6 kg/hm~2。与CON处理相比，CM处理单位面积N_2O累积排放量显著减少了26.9%，而NM处理减排不显著；CM和NM处理单位产量N_2O排放量分别减少了35.7%和19.0%。与CON处理相比，CM和NM处理土壤铵态氮含量分别减少60.7%和50.1%，NM处理土壤硝态氮含量显著减少了40.4%，而CM和NM处理土壤DOC含量无显著变化。随机森林模型和主成分分析结果表明，N_2O排放通量与土壤铵态氮、硝态氮和DOC含量呈显著正相关，表明化肥配施有机肥能通过降低土壤无机氮供给，减少N_2O产生。另外，较CK处理而言，CON、CM和NM处理的玉米产量分别增产了156.5%、191.8%和188.2%，且CM、NM处理较CON处理分别增加了13.8%和12.4%，CM的氮肥利用率相较于CON处理提高了15.2%。综上，30%有机肥+70%化肥能有效降低甜玉米地N_2O排放和增加产量，且牛粪较佳。

【目的】研究生物炭对氮肥硝化过程中硝态氮、铵态氮含量及N_2O、NH_3排放的影响,为提高肥料氮的利用率、减少氮损失提供参考。【方法】在陕西关中地区,采集小麦-玉米轮作大田耕层0～20 cm土壤,采用室内培养试验,在供试土娄土中分别添加麦秸和烟秆生物炭,同时施用氮肥尿素,施氮量90 kg/hm~2,每种生物炭添加量设3个水平(0(对照)和15,30 Mg/hm~2),试验共计6个处理,测定尿素硝化过程中不同处理土壤硝态氮、铵态氮含量以及N_2O、NH_3排放通量的动态变化。【结果】与对照相比,添加两种生物炭均可以降低土壤铵态氮和硝态氮含量,显著抑制尿素的硝化作用,其中高量麦秸生物炭的抑制作用更明显,烟秆生物炭较麦秸生物炭的抑制作用更强。添加烟秆生物炭和麦秸生物炭均可以增加尿素硝化过程中N_2O排放通量以及总排放量,而且高量烟秆生物炭处理的N_2O总排放量显著高于低量烟秆生物炭处理。与对照相比,两种生物炭之间NH_3总排放量无显著变化,表明土娄土中添加生物炭对尿素硝化过程中氨的挥发无显著影响。【结论】在土娄土中施用生物炭有增加温室气体N_2O排放的风险,建议采用改性生物炭或采取相应的其他措施减少N_2O的排放。

【目的】针对我国设施菜地氨(NH_3)挥发过高的问题,研究不同施肥方式下设施菜地NH_3挥发特征,分析各施肥方式下影响设施菜地NH_3挥发的重要因子,为以减氮增效为目标的设施菜地肥料管理模式制定提供相关科学依据。【方法】以长江中下游地区典型设施菜地为研究对象,基于1次基肥和2次追肥的施肥方式,设置了不施氮处理(Control)、常规施氮处理(CF)、20%减氮缓释肥处理(SF)、20%减氮有机/无机肥配施处理(OF)、20%减氮复合微生物菌肥/无机肥配施处理(MF)和20%减氮水肥一体化处理(IM),共计6个田间试验处理。除Control处理外,其余各处理氮磷钾的全季施用比例均保持一致。使用通气法对不同施肥方式下的菜地NH_3挥发进行了原位监测,并同步分析不同施肥方式下可能影响菜地土壤NH_3挥发的相关因素。【结果】不同施肥方式处理下的菜地NH_3挥发动态基本一致,NH_3挥发峰值均出现在肥料施用后。基肥施用阶段,除IM处理在基肥施用1 d后NH_3挥发即达到峰值外,其余处理均在基肥施用后3 d达到NH_3挥发峰值,峰值范围为0.12—0.26 kg NH_3·hm~(-2)·h~(-1)。在追肥阶段,各处理NH_3挥发峰值出现时间均有不同程度提前,各处理的NH_3挥发通量在追肥-Ⅰ阶段的峰值范围为0.08—0.19 kg NH_3·hm~(-2)·h~(-1),追肥-Ⅱ阶段的峰值范围为0.13—0.18 kg NH_3·hm~(-2)·h~(-1)。NH_3挥发累积排放量由高至低依次为CF、MF、OF、SF、IM、Control。与CF施肥处理相比,SF和IM处理分别降低菜地累积NH_3挥发量24.2%和42.4%(P0.05)NH_3挥发累积量。此外,由NH_3挥发引起的氮肥损失率,由高至低依次为MF、OF、CF、SF、IM。与CF处理相比,MF处理始终具有较高的肥料NH_3-N损失率,而IM处理下则始终低于CF处理。与CF处理相比,SF和OF处理在基肥阶段的肥料NH_3-N损失率较低,但在追肥阶段的肥料NH_3-N损失率则均高于CF处理。【结论】与CF处理相比,SF和IM处理可显著降低设施菜地NH_3挥发量。从不同施肥阶段来看,IM处理在基肥和追肥施用阶段均可显著降低由NH_3挥发引起的氮肥损失率,而SF处理对菜地NH_3挥发的减缓作用主要是在基肥施用阶段。因此,缓释氮肥施用以及水肥一体化技术在减缓设施菜地NH_3挥发和农田减氮增效方面,具有重要的推广意义。

【目的】通过在有机肥基础上增施不同量无机氮,研究滴灌水肥一体化条件下温室番茄土壤N_2O排放和脲酶(UR)、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)以及羟胺还原酶(Hy R)活性的动态变化,分析各处理土壤N_2O排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N_2O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N_2O排放过程机制。【方法】试验共设CK(不施氮)、N1(200 kg·hm-2有机氮)、N2(200 kg·hm-2有机氮+250 kg·hm-2无机氮)、N3(200 kg·hm-2有机氮+475 kg·hm-2无机氮)4个处理。采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N_2O排放、土壤酶活性、土壤温湿度等进行监测。【结果】滴灌水肥一体化,各施氮处理均在施肥+灌溉后第1天出现N_2O排放高峰,随着时间推移不断下降,不同处理番茄整个生育期N_2O排放通量在0.98—1 544.79μg·m-2·h-1。土壤N_2O排放总量差异显著,依次为N3((7.13±0.11)kg·hm-2)>N2((4.87±0.21)kg·hm-2)>N1((2.54±0.17)kg·hm-2)>CK((1.56±0.23)kg·hm-2),与N3相比,处理N1、N2土壤N_2O排放总量分别降低了64.38%、31.70%。番茄生育期内N_2O季节排放特征明显,秋季高,冬季低。土壤氮素转化相关酶活性大致随施氮量的升高而增高。土壤N_2O排放通量与5 cm土壤温度、0—10 cm土层硝态氮含量、土壤NR活性及土壤Hy R活性均呈极显著正相关(P

为了比较不同种类有机无机氮(N)肥配施后典型菜地土壤微生物和酶活性的差异,揭示施用有机物料后微生物在调节土壤肥力中的作用,以猪粪、沼渣沼液和猪粪堆肥为供试材料,采用田间小区试验,设置不施肥(CK)、不施N肥(PK)、纯施化肥(NPK)、有机无机肥配施1(20%猪粪N+80%化肥N,NPKM1)、有机无机肥配施2(20%沼渣沼液N+80%化肥N,NPKM2)和有机无机肥配施3(20%猪粪堆肥N+80%化肥N,NPKM3)等6种施肥模式,连续3年(2011-2013年)研究不同有机无机N肥配施对典型菜地土壤微

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】施用腐殖酸尿素可以有效减少氮素NH_3挥发损失，肥料中的腐殖酸发挥了很大作用，但是由于腐殖酸与尿素反应所得产物腐殖酸尿素复合物（UHA）对土壤NH_3挥发的影响可能不同于常规腐殖酸（HA），进行相关研究将有利于揭示腐殖酸尿素降低土壤NH_3挥发的机理。【方法】利用无水乙醇从腐殖酸尿素中提取得到UHA，在长期不施肥与长期施肥土壤上，开展室内恒温土壤培养试验，研究HA或UHA配施尿素对土壤NH_3挥发的影响，二者的用量分别为尿素用量的0.5%与5%，分别用0.5HA+U、5HA+U、0.5UHA+U和5UHA+U表示，同时设置单施尿素（U）及不施尿素与腐殖酸处理（CK）。测定土壤NH_3挥发速率及累积量，土壤尿素态氮、硝/铵态氮含量，土壤脲酶活性等。【结果】（1）各施氮处理，长期施肥土壤NH_3挥发累积量均高于长期不施肥土壤，这可能与长期施肥导致土壤pH远低于不施肥土壤，土壤硝化过程减弱，尿素水解产生的铵态氮在土壤中累积有关。（2)HA或UHA配施尿素均可以有效降低土壤NH_3挥发量，但是降低幅度与土壤是否长期施肥及二者用量有关：在长期不施肥土壤上，与单施尿素（U）相比，HA配施尿素土壤NH_3挥发量可显著降低4.4%—22.9%(P<0.05），且5HA+U处理降低幅度大于0.5HA+U处理，但是在长期施肥土壤上，尿素配施HA处理，土壤NH_3挥发量仅降低4.1%—7.5%，与U处理无显著差异；然而，尿素配施其用量0.5%的UHA，在长期不施肥与长期施肥土壤上均可以显著降低土壤NH_3挥发累积量（P<0.05），土壤NH_3挥发量较单施尿素处理分别降低26.5%与12.9%(P<0.05）。（3)HA降低土壤NH_3挥发量可能与降低土壤脲酶活性有关，而UHA可能与促进土壤硝化过程有关。【结论】土壤培养条件下，与常规腐殖酸相比，腐殖酸尿素中的腐殖酸尿素复合物可更加有效地减少土壤NH_3挥发量，且作用效果与土壤是否长期施肥无关。

【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。

【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...

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。