【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...

【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。

【目的】探明不同类型氮肥对高纬度春玉米土壤N_2O和CO_2昼夜排放的影响,以期为高纬度地区农田氮肥高效利用管理和温室气体减排提供参考依据。【方法】通过田间微区施用缓释肥(SLN)、尿素添加硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)和普通尿素(OU)试验,采用静态箱-气相色谱法,分别在苗前(S1)、苗期(S2)、拔节期(S3)、灌浆期(S4)、蜡熟期(S5)和休闲期(S6)6个时期取样测定,比较分析农田N_2O和CO_2的昼夜排放特性。【结果】施用不同类型氮肥,田间N_2O和CO_2昼夜排放均呈单峰变化趋势,S1—S6时期,土壤N_2O排放高峰出现在12:00—19:00,排放低谷出现在下半夜(0:00—6:00),而S2—S5同一时期白天或夜晚各观测时段之间CO_2排放通量差异不显著。S1和S2时期,N_2O和CO_2白天排放量分别占全天总排放量的56.2%—82.3%和53.6%—66.5%,而S3—S6时期,白天排放比例分别为40.6%—59.6%和43.7%—55.4%。SLN处理减少了S1时期土壤N_2O的全天总排放量,而NIUI处理减少了S1、S2和S5时期土壤N_2O的全天总排放量,其主要减排时段为S1时期的4:00—16:00和S2时期的12:00—22:00,其中S2时期18:00—19:00减排量占所有减排时段总量的57.3%,S5时期昼夜各时段均表现为减排作用,且昼夜减排比例相当;SLN对土壤CO_2的主要减排时段为S1时期的全天和S3时期的15:00—4:00,其中S1时期12:00—23:00减排比例高达76.8%,S3时期夜晚减排比例占所有减排时段总量的68.1%;NIUI处理在玉米生长季5个测定日都表现出对CO_2的减排作用,但昼夜减排比例存在差异,白天平均减排46.9%,最高减排达73.2%。同时发现,N_2O和CO_2排放通量日均值与9:00—10:00观测值存在极显著正相关关系(r_(N_2O)=0.938**,r_(CO_2)=0.977**),9:00—10:00可作为东北春玉米农田N_2O和CO_2昼夜排放研究的代表性取样时段。【结论】不同类型氮肥对土壤N_2O和CO_2昼夜排放通量的影响在不同时期表现各异。与常规施氮相比,缓释氮肥抑制了玉米苗前期土壤N_2O昼夜排放,减排时段主要在9:00—22:00,而在其他测定日均促进了土壤N_2O昼夜排放;尿素添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂抑制了玉米苗前白天、苗期夜晚以及收获期白天和夜晚的土壤N_2O排放,对拔节期至灌浆期土壤N_2O的昼夜排放均表现为促进作用。在苗前测定日全天和拔节期测定日的夜晚,缓释肥对土壤CO_2表现出减排作用;尿素添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂降低了6个测定日土壤CO_2的排放。

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。

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】系统地研究华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对不同碳氮管理措施的响应,为作物增产、土壤培肥、环境友好的"三赢"局面提供数据支持和理论依据。【方法】分别采用Nmin测试法、尼龙网袋埋藏法、静态碱液吸收法研究不同碳氮管理对冬小麦/夏玉米不同时期0—1 m土层硝态氮累积量、秸秆腐解、土壤CO2排放的影响。【结果】基于Nmin测试法的优化碳氮(Nopt,C+Nopt)处理和平衡氮素的碳氮(C+M,C+W)处理在冬小麦产量上为传统碳氮(Ncon,C+Ncon)处理的100.8%—115.9%;在夏玉米产量上,为传统处理的96.0%—116.4%;且能够节省48.2%—70.4%的氮肥用量。传统处理0...

为探究咸淡轮灌模式下春玉米土壤温室气体的排放特性,采用4种水质,即淡水和矿化度分别为2、3.5和5g/L的微咸水;2种轮灌方式,即淡水—微咸水(1∶1)和淡水—微咸水—微咸水(1∶2)循环轮灌进行滴灌试验,分析了不同处理对农田土壤CO_2、N_2O排放和春玉米产量的影响。结果表明:1)1:2轮灌处理CO_2和N_2O日平均排放通量比1∶1轮灌分别低10.26%、8.74%。2)矿化度为3.5和5g/L微咸水处理CO_2气体日均排放通量比2g/L分别低27.82%、31.16%,N_2O气体日平均排放通量比2g/L分别低4.46%、8.23%。3)相比2g/L处理,3.5和5g/L处理产量平均减少5.92%、11.05%;1∶2轮灌比1∶1轮灌产量平均减少2.00%。4)显著性分析表明:水质对CO_2气体日平均排放通量和玉米产量的影响显著(P0.05);轮灌方式对CO_2、N_2O气体排放通量和玉米产量的影响不显著(P>0.05)。

【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。

【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

[目的]针对皖北小麦玉米轮作区化肥过量施用和有机废弃物资源利用低的现状,探讨了皖北地区夏玉米化肥减量与有机肥配合施用的可行性及化肥减量比例。[方法]采用田间试验,研究100%化肥(NPK)、有机肥(OF)、化肥减量(0%、20%、40%)配施有机肥(OF100、OF80和OF60)对夏玉米养分吸收和氮素利用效率的影响。[结果]施肥可改善玉米各生育期营养状况,提高玉米N、P、K养分吸收量。与NPK处理比较,OF60、OF80和OF100处理100 kg籽粒产量所需要的N含量分别下降0.04、0.13和0.27 kg,所需K2O含量下降0.19、0.13和0.25 kg,所需P2O5含量基本持平。与NPK处理相比,OF80处理玉米孕穗期至收获期地上部植株N、P、K养分吸收量占玉米整个生育期地上部植株N、P、K吸收总量的比例提高3.2%、11.8%、9.1%,产量显著提高9.7%,肥料总氮利用率、化肥氮利用率、肥料总氮农学利用率、化肥氮农学利用率、肥料总氮偏生产力、化肥氮偏生产力分别显著提高6.4%、7.4%、4.6 kg·kg~(-1)、3.1 kg·kg~(-1)、6.7 kg·kg~(-1)、13.3 kg·kg~(-1)。[结论]皖北夏玉米种植以化肥减量20%配施有机肥处理,即基肥施用有机肥1 500 kg·hm~(-2),无机复混肥600 kg·hm~(-2),追肥尿素90 kg·hm~(-2)较为适宜。

研究施用氮锌肥下夏玉米植株干物质、氮锌元素累积和分配的变化，为锌肥的合理利用及肥料配施提供理论依据。采用再裂区设计，主因素为90,180,225 kg/hm~2 3个施氮水平，副因素为0,4.5 kg/hm~2 ZnSO_4·7H_2O 2个喷锌处理，副副因素为郑单958和谷神玉66 2个玉米品种，大田条件下研究施用氮锌肥对不同玉米品种籽粒产量、植株干物质累积动态和各器官氮锌元素吸收、累积、分配的影响。结果表明，施氮量为180,225 kg/hm~2下夏玉米籽粒产量分别达9.77,10.42 t/hm~2,较90 kg/hm~2处理平均增加18.0%;吐丝后以施氮量225 kg/hm~2下干物质量较高，成熟期以90 kg/hm~2处理的穗轴和籽粒干物质量分配比例较高。成熟期施氮量225 kg/hm~2处理各器官中氮含量、茎中锌含量以及叶和籽粒氮、锌累积量均表现出优势，而90 kg/hm~2处理下鞘、苞叶、籽粒锌含量和籽粒氮、锌分配比例均较高。施锌处理对籽粒产量和干物质累积分配无显著影响，与不施锌相比，施锌显著提高了各器官中氮、锌含量和累积量，但分别降低籽粒中氮、锌分配比例6.93, 6.86百分点。郑单958籽粒产量和干物质占比较谷神玉66高，成熟期植株干物质量高出29.2%。郑单958籽粒氮、锌含量分别较谷神玉66低8.9%和5.3%,但籽粒累积量和分配比例均高于谷神玉66。相关分析表明，玉米籽粒产量和茎、叶、籽粒中氮含量呈显著正相关，叶片锌含量与鞘、籽粒氮含量也呈显著或极显著正相关，穗轴中锌含量与茎、穗轴和苞叶氮含量相关性达显著或极显著水平。因此，施用氮锌肥可以明显提高夏玉米产量和干物质累积量，促进植株各器官尤其是籽粒对氮、锌的吸收和累积，但同时降低籽粒中氮锌的分配比例。

为研究不同配方复合肥在夏玉米上一次性施用的效果，采用大田试验，设置30-5-5、33-5-8、28-7-9、27-7-12、28-11-10、29-6-10配方处理，分析其对玉米产量和构成因素、穗部性状、养分累积量、养分利用效率和经济效益的影响。结果显示，4个减氮增磷钾配方（28-7-9、27-7-12、28-11-10、29-6-10）玉米籽粒产量均超过10.5 t/hm~2，比高氮配方33-5-8和30-5-5分别增产6.3%～9.5%和7.0%～10.2%。与2个高氮配方相比，其余4个减氮增磷钾配方均表现出玉米穗部秃尖长降低、缺粒数减少、结实率提高。减氮增磷钾配方的养分收获指数、内部利用效率和氮肥偏生产力高于高氮配方处理。减氮增磷钾配方的总收益和净收益比配方30-5-5增加4.6%～6.9%和6.1%～9.7%，比配方33-5-8增加9.3%～11.7%和19.3%～23.4%。结果表明，本研究条件下，夏玉米配方肥一次性施用时，减氮增磷钾配方的产量、养分利用效率和经济收益优于高氮配方的。

【目的】探明华北平原区磷肥施用深度对夏玉米产量及根系分布的影响。【方法】采用大田试验和土柱试验方法。大田试验设不施肥(CK)、常规垄侧施磷(T-side)、8 cm土层施磷(T-8)、16 cm土层施磷(T-16)、24 cm土层施磷(T-24)以及3层(8、16、24 cm土层)均匀施磷(T-all)处理,研究其对夏玉米产量、养分吸收量的影响。土柱试验,研究8 cm施磷(P 8)、16 cm施磷(P 16)、24 cm施磷(P 24)以及3层均匀施磷(P-all)对夏玉米根系分布的影响。【结果】大田试验结果表明,磷肥不同施用深度显著影响夏玉米产量,玉米籽粒产量依次为T-24处理>T-all处理>T-16处理>T-side处理>T-8处理>CK,T-24处理玉米产量较T-side处理提高了10%,差异显著。玉米地上部磷素累积量在八叶期、吐丝期、收获期分别以T-side处理、T-8处理、T-all处理最高。随着磷肥施用深度的增加,玉米收获期氮素吸收量呈现显著增加趋势。土柱试验结果表明,玉米根系长度以P 24处理最高,与CK、P-all和P 8处理相比分别提高了68%、18%、17%,差异均达显著水平。玉米根系在磷肥施用点处集中生长,磷肥深施有利于玉米根系向土壤深层生长。【结论】磷肥深施能够诱导根系向深层生长,显著提高夏玉米产量。本试验条件下以磷肥集中施在24 cm土层最好。