【目的】分析不同施肥处理对土壤理化性质、N_2O的排放特征及小麦产量的影响,以期为旱作雨养农田化肥合理施用以及降低温室气体排放提供科学依据。【方法】2016-2018年,以始于1990年的陕西杨凌"国家黄土肥力与肥料效益监测基地"冬小麦/夏休闲体系长期肥料定位试验为基础,对其中6个处理((1)不施肥(CK)、(2)单施氮肥(N)、(3)氮肥与钾肥配施(NK)、(4)磷肥与钾肥配施(PK)、(5)氮肥与磷肥配施(NP)、6)氮肥、磷肥与钾肥配施(NPK))进行研究,测定不同处理土壤样品理化性质、N_2O排放特征以及小麦产量,并就N_2O排放总量与土壤理化性质的关系进行了冗余(RDA)分析。【结果】不同处理对土壤理化性质影响有差异,其中NP和NPK处理土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、无机氮(铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N))、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)含量均明显高于其他处理,而土壤pH显著下降。2016-2017和2017-2018年不同处理的土壤N_2O排放总量分别为0.48～1.31和0.41～1.18 kg/hm~2,其中施氮处理(NK、NP和NPK)的土壤N_2O排放总量均显著高于CK;土壤N_2O排放总量平均值表现为NPK>NP>NK>N>PK>CK。所有施氮处理中,NPK处理的N_2O排放系数平均值最高,达0.59%,显著高于其他处理。2016-2017和2017-2018年,所有施肥处理小麦产量均显著高于CK,其中NP和NPK处理的小麦产量均较高。6个处理中,N处理的土壤N_2O排放强度平均值最高,显著高于其他处理;CK、NK和NPK处理次之,且三者之间差异不显著; NP和PK处理均较低,且两者之间差异不显著。RDA分析结果表明,土壤N_2O排放总量与土壤理化性质的相关性由大到小表现为TN>NO_3~--N>SOC>NH_4~+-N>MBN>MBC。【结论】对于土娄土区雨养农田而言,长期氮、磷肥配施(NP)或者氮、磷、钾肥配施(NPK)可显著提高土壤肥力和小麦产量以及N_2O排放总量,是研究区较好的施肥方式。

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...

【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...

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...

以黄土高原长期定位试验为基础,研究施一定量氮肥(90 kg/hm2)的前提下,长期施用磷肥对黄土高原旱作冬小麦的肥料效应。结果表明,长期施用磷肥的农田施磷仍能显著提高小麦的产量,增产量达1393.75~2121.00kg/hm2,增产率为48.41%~73.67%,本试验中施磷39.6 kg/hm2时小麦产量达最大值5000 kg/hm2,这与小麦成穗数最大时的施肥量结果一致;产量与施磷量关系用回归方程Y=-0.8667X2+82.641X+3008.4(R2=0.92)拟合效果良好;施磷主要是通过影响小麦成穗数来影响小麦产量,而对穗粒数和千粒重的促进作用不明显;施磷还可促进小麦对氮磷钾养分的...

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】在等氮量有机部分替代化肥条件下研究温室番茄土壤N_2O排放特征,探讨影响温室土壤N_2O排放的环境因素,为估算温室菜地系统N_2O的排放清单及其减排潜力提供数据支撑和理论依据。【方法】以温室秋冬茬番茄为研究对象,设置不施肥(CK)、单施有机肥(MN)、单施化肥(CN)、有机肥部分替代化肥(CMN)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排放及土壤温度、含水量进行监测。【结果】在相同施氮量情况下,处理CMN(有机部分替代无机)的N_2O排放总量为4.05 kg·hm-2,相比处理CN(单施化肥)和MN(单施有机肥),土壤N_2O排放总量降低了45.1%和33.2%;土壤N_2O排放系数分别降低了50.0%和37.5%;排放强度降低了50.0%、42.1%。各处理土壤N_2O排放通量峰值均出现在施肥灌水后第1天,排放主要集中在施肥灌溉后5 d内。温室番茄土壤N_2O排放通量与0-5 cm地温呈显著或极显著线性相关关系;与土壤充水孔隙率(WFPS)呈显著或极显著的对数函数关系,且不同施肥处理下土壤N_2O排放峰值出现在土壤充水孔隙率60%—80%范围内。【结论】温室番茄土壤N_2O排放的消长关系表现在温湿度变化和氮肥投入类型等方面,合理的减排措施应综合考虑以上因素。有机部分替代化肥施肥模式是提高温室番茄产量,减少N_2O排放排放强度、排放系数和排放总量,提高肥料利用率,实现化肥零增长的重要手段。

为了明确长期施用磷肥对冬小麦产量、吸氮特性和土壤肥力的影响,通过21年的黄土高原旱地长期定位肥料试验,测定了冬小麦每株有效小穗数、穗粒数、成穗数、千粒重和干物质量以及植株和土壤中的氮、磷养分含量。结果表明,合理施用磷肥(45～135 kg/hm2)能提高冬小麦穗粒数和千粒重,并能显著提高每株有效小穗数、成穗数和冬小麦抽穗期后干物质累积量,继而显著提高产量,其中当磷肥施用量为135 kg/hm2时,产量最高,为2 869.0kg/hm2,但磷肥施用量过大(达到180 kg/hm2)时,成穗数和抽穗期后干物质累积量显著降低,导致产量显著下降;冬小麦的氮素累积动态呈先增加后下降的趋势,增施磷肥能增加...

为了探讨深耕和施用有机肥对土壤的培肥效应,在5年田间定位试验基础上,研究了深耕(DCK)、深耕+有机肥(DOF)、浅耕(SCK)、浅耕+有机肥(SOF)4个处理对土壤微生物数量、酶活性、含水量、养分含量的影响。结果表明,在不施有机肥条件下,深耕处理0~40 cm土层真菌、放线菌数量均显著高于浅耕,但细菌数量仅在20~40 cm土层显著高于浅耕。增施有机肥能显著增加微生物数量,在0~20 cm土层,DOF处理细菌、真菌、放线菌数量分别比DCK增加了180.6%,53.6%,19.8%,SOF处理分别比SCK处理增加了8.0%,14.2%,36.9%。与浅耕相比,深耕可显著提高土壤脲酶活性和土壤含...

为明确有机肥施用量对燕麦(Avena sativa)－青贮玉米(Zea mays)系统产量和氧化亚氮（N_(2)O）排放的影响，设置6个有机肥施用梯度：0、30、60、90、120和150 t·hm~(-2)(分别记为CK、T_(1)～T_(5))。通过静态暗箱-气相色谱法测定田间N_(2)O排放通量，结合土壤无机氮、温湿度、硝化势、反硝化能力和燕麦、青贮玉米产量综合分析，明确丰产减排的有机肥施用量和影响N_(2)O排放的主要因子。结果表明：随着有机肥施用量的增加，N_(2)O周年累计排放量呈现先增长后下降的趋势，表现为T_(4)＞T_(5)＞T_(3)＞T_(2)＞T_(1)，T_(1)～T_(5)处理青贮玉米季N_(2)O累计排放量均高于燕麦季。随着有机肥施用量增加，土壤硝化势呈先增加后减少趋势，土壤反硝化能力呈增加趋势，其中青贮玉米季反硝化能力显著高于燕麦季(P < 0.05)。T_(3)处理燕麦-青贮玉米周年产量最高，显著高于其他处理(P < 0.05)。土壤温度、湿度和铵态氮含量是影响N_(2)O排放的主要因子。综上，在本试验条件下，90 t·hm~(-2)可作为燕麦-青贮玉米系统丰产减排的最佳有机肥施用量。

在长期定位肥料试验的基础上,研究了氮、磷、钾肥配合施用对不同专用小麦籽粒品质形成的影响。结果表明,与不施肥处理相比,长期施用氮肥显著提高了小麦籽粒产量和籽粒蛋白质含量,提高幅度分别达107%～268%和7.4%～13.9%。长期磷肥与氮肥配合施用处理提高了小麦产量,但降低了籽粒蛋白质含量。仅施氮、钾肥处理的面筋和籽粒蛋白质含量虽然大幅度提高,但面筋指数和产量显著降低至与对照相近的水平,表明土壤养分与肥料的均衡对小麦籽粒品质的形成较为重要。对于籽粒蛋白质含量较高的小麦品种,较高的氮肥水平和适宜的磷、钾肥有利于籽粒品质的形成,而对籽粒蛋白含量较低的品种而言,则需在适宜氮肥用量的基础上增施磷肥。

【目的】通过田间定位试验探究长期覆膜和施用有机肥对春玉米产量、品质、干物质累积和氮素吸收的影响。【方法】长期定位试验在中国科学院水利部水土保持研究所长武黄土高原农业生态试验站开展。试验设4个处理：覆膜，不施氮，作为对照（F）；不覆膜，施氮225 kg·hm~(-2)(N）；覆膜，施氮225 kg·hm~(-2)(FN）；覆膜，施氮225 kg·hm~(-2)，并施有机肥（FSN）。2020和2021年在玉米吐丝期（R1）和收获期（R6）分别采集植株样品，测定植株生物量，并按器官分类测定不同部位的氮含量，收获期测定玉米籽粒粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量。【结果】（1）施氮条件下覆膜显著提高春玉米产量，覆膜条件下增施有机肥能使产量进一步提高。不覆膜施氮处理与对照相比增产106%—176%，覆膜处理在此基础上产量增加21%—75%，在覆膜条件下增施有机肥后进一步增产6%—8%。（2）施氮条件下覆膜显著提高春玉米干物质累积和氮素吸收，施用有机肥后二者进一步得到提高。（3）不覆膜施氮处理的粗蛋白含量为8.67%—8.94%，施氮条件下覆膜使粗蛋白含量提高至8.99%—9.34%，增施有机肥后粗蛋白含量没有进一步提高。3个处理间粗脂肪和粗淀粉含量没有显著差异。【结论】覆膜（FN）可以显著提高春玉米产量和粗蛋白含量，覆膜条件下增施有机肥（FSN）在维持籽粒粗蛋白含量的基础上进一步增加产量，实现春玉米的高产优质。