【目的】通过探究生物炭、双氰胺（DCD）及二者联合施用对设施土壤温室气体（N_2O、CO_2和CH_4）排放的综合效应，为设施蔬菜生产体系的温室气体减排和绿色发展提供科学依据。【方法】以设施小油菜（Brassica campestris L.）田为研究对象，设置不施氮（CK）、传统施氮（CN）、推荐施氮（RN）、推荐施氮+生物炭（RNB）、推荐施氮+DCD(RND）和推荐施氮+生物炭+DCD(RNBD)6个处理。分析不同处理下土壤温室气体的排放特征，以及排放强度（GHGI）和全球增温潜势（GWP）的差异。【结果】与CN相比，推荐施氮条件下各处理（RN、RNB、RND和RNBD）的小油菜产量降低2.9%—29.3%，但在推荐施氮条件下，生物炭+DCD联合施用处理（RNBD）则使小油菜产量增加了34.4%，生物炭和DCD在小油菜增产方面表现出协同效果（P0.05）。【结论】相同尿素施用量条件下，推荐施氮配施生物炭或双氰胺对小油菜产量影响不大，但二者联合配施可显著促进小油菜增产，并可在一定程度上降低温室气体累积排放与全球增温潜势，但二者配合施用的效果并不优于推荐施氮与双氰胺配施的处理。

设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理，其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm~2，开展室内原状土培养试验，于20℃恒温培养箱中，预培养7 d后正式培养32 d，研究玉米秸秆及其生物炭覆盖对黄壤养分和温室气体排放的影响。结果表明：在短期的室内培养条件下，秸秆与生物炭覆盖对土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的质量分数影响并不显著；BS5土壤pH显著高于S10和B5的；与CK相比，S10、S5和B5显著降低了土壤中速效钾质量分数；秸秆和生物炭覆盖均提高了土壤CO_2累积排放量，BS5的CO_2累积排放量显著高于CK和S10的；与CK相比，B5的CH_4累积排放量降低了93.39%，而BS5的CH_4累积排放量增加了21.50%；秸秆和生物炭添加均有降低N_2O累积排放量的趋势，其中秸秆或生物炭单独覆盖处理的N_2O累积排放量均为负值，即土壤由N_2O排放源转为汇，S10的N_2O累积排放量显著低于CK的，两者混合覆盖土壤虽有一定的降低效果，但仍为N_2O的排放源；所有处理均具有潜在温室效应，随秸秆或生物炭覆盖量增加全球增温潜势(GWP)呈下降趋势，以BS5的GWP最高，显著高于CK和S10的。可见，半量秸秆+半量生物炭覆盖导致的潜在温室效应最为明显，不利于生态环境的友好发展，在实践中应根据生产实际对秸秆的利用方式及使用量进行选择。

设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理，其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm~2，开展室内原状土培养试验，于20℃恒温培养箱中，预培养7 d后正式培养32 d，研究玉米秸秆及其生物炭覆盖对黄壤养分和温室气体排放的影响。结果表明：在短期的室内培养条件下，秸秆与生物炭覆盖对土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的质量分数影响并不显著；BS5土壤pH显著高于S10和B5的；与CK相比，S10、S5和B5显著降低了土壤中速效钾质量分数；秸秆和生物炭覆盖均提高了土壤CO_2累积排放量，BS5的CO_2累积排放量显著高于CK和S10的；与CK相比，B5的CH_4累积排放量降低了93.39%，而BS5的CH_4累积排放量增加了21.50%；秸秆和生物炭添加均有降低N_2O累积排放量的趋势，其中秸秆或生物炭单独覆盖处理的N_2O累积排放量均为负值，即土壤由N_2O排放源转为汇，S10的N_2O累积排放量显著低于CK的，两者混合覆盖土壤虽有一定的降低效果，但仍为N_2O的排放源；所有处理均具有潜在温室效应，随秸秆或生物炭覆盖量增加全球增温潜势(GWP)呈下降趋势，以BS5的GWP最高，显著高于CK和S10的。可见，半量秸秆+半量生物炭覆盖导致的潜在温室效应最为明显，不利于生态环境的友好发展，在实践中应根据生产实际对秸秆的利用方式及使用量进行选择。

【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否(0与240 kg N.hm-2)下生物质炭土壤施用(0、20、40 t.hm-2)试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化。【结果】施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著。生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异。不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放(20 t.hm-2用...

【目的】农业生态系统增温潜势是影响全球气候变化的重要部分。本研究通过田间试验明确施用生物炭和秸秆还田对农田增温潜势的影响，以期为减缓气候变化和农业废弃物资源化利用提供理论依据。【方法】在山东省桓台县农业生态系统试验站的冬小麦-夏玉米轮作农田中开展了3年田间定位试验，试验共设置4个处理：①对照（CK）；②施用生物炭9.0t·hm~(-2)·a~(-1)(C）；③全量秸秆还田（S）；④秸秆还田配施9.0 t·hm~(-2)·a~(-1)生物炭（CS）。4个处理均施等量的氮磷钾化肥，其中氮肥为尿素，用量为200 kg·hm~(-2)·a~(-1)，磷肥为过磷酸钙，用量为55 kg·hm~(-2)·a~(-1)，钾肥为硫酸钾，用量为40 kg·hm~(-2)·a~(-1)。采用静态暗箱-气相色谱法测定各处理温室气体（CO_2、N_2O和CH_4）的排放通量并计算净全球增温潜势（NGWP）和温室气体排放强度（GHGI），分析连续施用生物炭和秸秆还田对农田温室气体排放及增温潜势的影响。【结果】（1）综合3年的温室气体排放情况，与CK处理相比，S和CS处理的年平均生态呼吸排放量（Re）分别增加了47.8%和67.9%(P<0.05);C处理的年平均N_2O累积排放量降低了20.3%(P<0.05），而S和CS处理的N_2O年平均累积排放量分别增加了23.6%和41.4%(P<0.05）。（2）与CK处理相比，C、S和CS处理的土壤有机碳年平均变化量（ΔSOC）均有显著增加，其中CS处理增幅最大，增加了150.6%(P<0.05）。与第1年相比，C、S和CS处理第3年的ΔSOC均有显著增加（P<0.05），分别增加了21.7%、20.8%和17.8%。各处理的NGWP和GHGI均存在显著差异，与CK相比，C、S和CS处理的年平均NGWP分别降低了163.5%、171.7%和273.0%(P<0.05），与第1年相比，C、S和CS处理第3年的NGWP均有显著降低（P<0.05），分别降低了73.4%、58.8%和54.7%。与CK相比，C、S和CS处理的年平均GHGI分别降低了236.2%、253.3%和388.9%(P<0.05),C、S和CS处理第3年的GHGI较第1年分别降低了126.3%、98.2%和108.6%(P<0.05）。就产量而言，C、S和CS处理的作物产量保持相对稳定，有轻微增长，但与CK相比无显著差异。【结论】与单施化肥相比，在施化肥的基础上添加生物炭、秸秆还田、秸秆还田配施生物炭的措施均能够在不影响作物产量的前提下抑制增温潜势，其中秸秆还田配施生物炭能够最大程度地降低农田增温潜势，因此秸秆还田配施生物炭是增加农田固碳、缓解气候变化的一项有效措施。

采用静态箱-气相色谱法,于2010年7月(夏季)、2011年3月(冬季)进行了不同沼液施用量对土壤二氧化碳(CO2),甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)气体排放影响的研究。试验期间,沼液施用设为大量施沼液(夏季为28.36 g.m-2,冬季为1.94 g.m-2),正常施沼液(夏季为9.45 g.m-2,冬季为0.65 g.m-2)和不施沼液等3个水平。结果表明:①夏季或冬季,处理对土壤二氧化碳排放影响均不显著。②夏季沼液施用8 h内,处理间对土壤甲烷排放具极显著差异(P

【目的】研究田间条件下氮肥与硝化抑制剂双氰胺(dicyandiamide,DCD)配施对温室番茄产量、品质及活性氮损失的影响,明确DCD在棚室蔬菜生产体系中的作用及其硝化抑制效果,为氮肥减施增效提供依据。【方法】试验在河北省永清县番茄主产区北岔口村进行,供试作物为番茄。试验设5个处理,分别为不施氮对照(N0)、传统施氮(Con)、传统施氮+双氰胺(Con+DCD)、减量施氮(Opt)和减量施氮+双氰胺(Opt+DCD),定期对温室番茄追肥期间土壤无机氮、N2O排放量和NH3挥发损失量等指标进行测定。利用流动分析仪测定土壤无机氮含量,气相色谱仪测定N2O排放量,硼酸吸收-标准稀酸滴定法测定NH3挥发量。应用SAS软件对不同处理的产量、品质和各个指标进行方差分析。【结果】氮肥与DCD配施可以提高番茄产量,Con+DCD较Con、Opt+DCD较Opt处理分别提高了20.2%和2.4%,其中Con+DCD产量显著高于Con;同时,Con+DCD和Opt+DCD的氮肥农学效率(NAE)和氮肥偏生产力(PFP)均显著高于Con和Opt,其中Con+DCD较Con、Opt+DCD较Opt处理的NAE分别提高了176.7%和22.3%;此外,配施DCD显著降低了棚室番茄果实的硝酸盐含量,Con+DCD较Con、Opt+DCD较Opt处理分别降低了28.6%和19.3%,其他品质指标处理间差异不显著。氮肥与DCD配施显著降低了NO_3~--N在0—100 cm土层的累积,Con+DCD和Opt+DCD的NO_3~--N累积量分别为607.1和441.8 kg·hm~(-2),较Con(708.4 kg·hm~(-2))和Opt(524.2 kg·hm~(-2))降低了14.3%和15.7%。各处理N2O排放通量和NH3挥发速率的峰值分别出现在施肥后第3天和第2天,总体来看,DCD能有效降低N_2O排放和NH3挥发损失,Con+DCD较Con、Opt+DCD较Opt处理的N2O累积排放量和NH_3挥发累积量分别降低了51.2%、75.4%和17.2%、21.9%。【结论】在本试验条件下,氮肥与DCD配施提高了温室番茄的产量、氮肥农学效率和氮肥偏生产力,减少了土壤NO_3~--N在0—100 cm土层的累积,降低了N_2O排放量和NH_3挥发损失量,且以减氮50%并配施DCD(Opt+DCD)的效果最好。因此,在温室番茄生产中,适当减氮并配施DCD是一种科学有效的施肥管理方式。

以浙江省临安市板桥镇的田间蔬菜大棚为研究样地,采用空心菜Lpomoea aquatica-小青菜Brassica chinensis轮作模式,研究了死猪炭和竹炭对大棚蔬菜生长产量和土壤理化性质的影响。试验以不施用生物质炭处理为对照(ck),分别设置1次施用(一次性施加20 t·hm-2)与2次施用(20 t·hm-2均分2次施加)2种方式。结果表明:与对照相比,1次施用死猪炭处理显著(P<0.05)提高了空心菜和小青菜土壤pH值,而竹炭处理对土壤pH值无显著性影响。1次施用和2次施用死猪炭处理使小青菜产量

在有机栽培条件下,研究了以番茄为后茬作物的不同蔬菜轮作体系对土壤化学指标,土壤微生物和土壤线虫的影响。结果表明:经过一年的轮作后,各处理土壤的pH值均有所下降,EC值变化不大。除了对照的有效磷含量降低以外,其他轮作体系土壤有机质和速效养分含量与基础土样相比都有一定提高,其中葱-萝卜与番茄轮作处理积累的有机质和全氮最多,花椰菜与番茄轮作处理的速效养分含量最高。对照的土壤细菌数、固氮菌数、放线菌数量与基础土壤相比显著降低,而真菌数量明显增加。每个处理的土壤线虫总数均比基础土样增加,其中菊花处理的土壤线虫总数最多,根结线虫最少。

【目的】探究化肥配施有机肥及不同配施比例对植烟土壤的供氮能力及对温室气体排放的影响，为提高烟叶产量和质量及调整和优化烤烟施肥措施提供科学指导。【方法】以菜籽饼（RC）、猪粪（PM）、炭基有机肥（BOF）和花生秸秆（MS）等氮替代30%和50%化肥；通过盆栽试验，比较各施肥处理间烤烟农艺性状、生物量、土壤矿质氮含量、土壤有机碳含量、温室气体排放等方面的差异。【结果】与施用化肥（对照）处理相比，除配施炭基有机肥（BOF）处理外，其他配施有机肥处理均土壤矿质氮含量均降低，降幅团棵期为22.9%～57.8%、旺长期为4.97%～66.04%、现蕾期为25.59%～83.82%、成熟期为33.58%～68.90%；除配施花生秸秆（MS）处理外，各有机肥配施处理烤烟根、茎、叶生物量没有显著变化；CO_(2)排放量仅配施猪粪（PM）和花生秸秆（MS）处理显著增加，增幅分别为23.74%～33.40%和61.75%～87.54%；各有机肥配施比例为50%的N_(2)O排放量均显著增加，为7.73～21.89倍；各有机肥配施处理土壤全氮含量和有机碳含量均增加，增幅分别为1.56%～20.68%和2.77%～16.63%；土壤C/N比配施菜籽饼（RC）处理显著降低、花生秸秆（MS）显著增加、猪粪（PM）和炭基有机肥（BOF）无显著影响。【结论】从植烟土壤供氮能力、烟株生物量、N_(2)O排放量方面考虑，烤烟种植有机肥宜选用炭基有机肥，配施比例30%左右，不宜高于50%；为维持植烟土壤碳氮平衡，低C/N比菜籽饼（RC）和高C/N比花生秸秆（MS）不宜单独及连续配施。

为探明再生水灌溉下不同氮肥对冬小麦土壤温室气体排放的影响,采用再生水和清水2种水质配以不同无机肥料(尿素、胺肥、缓释肥)的正交试验,分析不同试验处理对土壤温室气体排放和冬小麦产量的影响。结果表明:1)相对清水灌溉,再生水灌溉CO_2日平均排放通量增加4.78%29.93%,N_2O日平均排放通量增加17.48%32.50%。2)相对于再生水无施肥处理,再生水施肥处理CO_2日平均排放通量分别增加了14.037%、13.230%、7.353%,N_2O日平均排放通量分别增加了81.4%、99.2%、39.8

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm(T1)、10—20 cm(T2)、20—30 cm(T3)和30—40 cm(T4),同时以不还田处理作为对照(CK)。【结果】(1)在整个玉米生长季CO_2和N_2O均表现为排放,CH_4表现为吸收。CO_2累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%(P<0.05),但T1与T4处理之间差异不显著;而N_2O的累积排放量T2处理为最高,与CK相比,累积排放量显著增加111.3%,T4处理增加最少,与CK相比显著增加了12.8%(PT4处理>T3处理>T1处理>T2处理,且各还田处理与CK之间差异显著(P<0.05)。(2)秸秆不同还田深度下,与对照相比,各处理玉米产量均显著增加,增产在5.6%—20.8%(PT3处理>T1处理>T4处理>CK处理,而GHGI表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK处理>T4处理,表明与CK相比,各处理均增加了玉米季温室气体的综合增温潜势,而T4处理则降低了玉米季温室气体排放强度,说明秸秆深还至30—40 cm可在一定程度上缓解全球增温潜势。【结论】秸秆还田会显著增加CO_2和N_2O排放,降低对CH_4的吸收能力;秸秆深还至30—40 cm可相对降低综合增温潜势,降低温室气体排放强度,同时显著增加玉米产量。因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,秸秆深还至30—40 cm是较为合理的土壤改良培肥方式。

基于豆科作物养分减投的轮作模式有助于在保障高产的基础上实现农业面源污染防控,为了探讨引入豆科蔬菜的轮作模式对土壤微生物群落的影响,采集定位试验3种轮作模式:西红柿-甜瓜、豆角-甜瓜、西红柿-豆角土壤样品,利用MiSeq高通量测序分析不同轮作模式下土壤微生物多样性、群落组成和结构差异,并结合土壤性质等环境因子探讨影响设施土壤微生物群落组成和结构的关键因素。结果表明,引入豆角的轮作模式显著影响土壤微生物的α-多样性,其中豆角-甜瓜模式显著降低了细菌Pielou指数,西红柿-豆角模式显著降低了真菌Chao指数。西红柿-豆角模式显著增加了土壤细菌中己科河菌门及真菌中担子菌门的相对丰度,分别是另2种轮作模式的2.3,4.1～4.8倍。在科水平上,西红柿-豆角模式显著增加了细菌亚硝化单胞菌科、Rokubacteriales、 S085及真菌小不整球壳科、虫草菌科和丛赤壳科的相对丰度;豆角-甜瓜显著促进了细菌甾体杆菌科的生长;而西红柿-甜瓜显著提高了细菌Roseiflexaceae和生丝单胞菌科的相对丰度。CCA分析表明,地上部作物种类、pH值和NO~-_3-N含量是影响土壤微生物群落组成和结构的关键环境因子,并且土壤细菌对环境因子改变的响应比真菌敏感。结果表明,相对于传统茄科-葫芦科轮作,引入豆科作物的轮作模式显著降低了细菌的均匀度和真菌的丰富度,并且改变了细菌和真菌的群落组成及结构,而且细菌对轮作模式改变的响应比真菌敏感。

【目的】以甜玉米作为填闲作物,探讨不同的根层调控措施对消减土壤剖面累积硝态氮及下茬黄瓜生长的影响。【方法】在华北平原传统棚室蔬菜的休闲季种植甜玉米,针对甜玉米设置添加土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控措施,以甜玉米传统种植作为对照,进行田间小区试验。试验于2008年5月至2011年5月进行,共3次甜玉米-黄瓜轮作,6季作物。每年6月初至9月底种植甜玉米,10月初至次年1月底扣棚育黄瓜苗,当年2月初种植黄瓜。在甜玉米季,共3个处理,随机排列,重复3次。小区面积为4 m×2 m,小区间隔0.3 m,区组之间布设1 m的保护行。【结果】甜玉米种植季,调理剂处理的玉米籽粒产量最高,2008、2009和2...