【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。

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...

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。

对根际反硝化作用及N2O的释放进行了综述。反硝化过程与N2O的产生及释放有密切的关系。反硝化作用产生的N2O量不仅取决于反硝化速率,而且也取决于那些影响反硝化产物N2O/N2比值的参数。在植物根际这一特殊土壤区域中,反硝化作用受NO-3C及O2的综合影响。豆科作物根瘤是一个特殊的根际系统,根瘤菌的反硝化作用及N2O释放应引起更大的关注。植物根际不仅对反硝化作用产生影响,而且对N2O释放也起了重要的通道作用,特别是对渍水土壤有重要的意义。文章最后指出了一些尚需深入研究的问题。

[目的]施用生物炭是稻麦轮作系统温室气体减排的新型措施。研究甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)在土壤剖面中的分布特征,可以揭示生物炭影响温室气体的产生和排放机制。[方法]设置对照(N0B0)、单施氮肥(N1B0)、单施生物炭(N0B1)和氮肥配施生物炭(N1B1)4个处理,利用土壤剖面气体原位采集系统研究氮肥配施生物炭对稻麦轮作系统土壤剖面7、15、30和50 cm这4个层次CH4和N2O浓度周年变化的影响。[结果]N2O浓度的峰值均出现在氮肥施用后;施氮肥处理较不施氮肥处理显著增加水稻季土壤各层次CH4浓度和整个轮作期间土壤各层次N2O浓度(P<0.05);施氮处理均表现出土壤上层CH4和N...

【目的】为探究硝化抑制剂对土壤硝化作用及氧化亚氮(N_2O)排放的影响。选取水稻土为研究对象，采用微宇宙培养，研究尿素配施硝化抑制剂[3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)]对水稻土pH、无机氮、N_2O排放以及氨氧化微生物的影响。【方法】设置不加尿素和硝化抑制剂(ck)、单施尿素[氮(N)200 mg·kg_(–1),U]、尿素+DMPP (添加量为氮量的1%,DMPP)和尿素+CP (添加量为氮量的2%,CP) 4个处理。【结果】添加硝化抑制剂可以显著提高土壤pH(P<0.05)。与ck相比，施用尿素显著增加了土壤铵态氮NH_(4+)-N质量分数(P<0.05)，而两者之间硝态氮(NO_(3–)-)N质量分数无显著差异。DMPP和CP处理的NO_(3–)-N质量分数处于较低水平，且2个处理的净硝化速率都显著低于ck和U处理(P<0.05)，有明显的硝化抑制效果。与ck相比，施用尿素显著提高了土壤N_2O排放(P<0.05)，而配施硝化抑制剂显著降低了N_2O的累积排放(P<0.05)，说明土壤pH、AOB丰度和NO_3–-N质量分数是影响土壤N_2O排放的关键因素。【结论】在中性水稻土中，AOB主导了土壤N_2O的排放和硝化作用，DMPP和CP可通过有效降低AOB丰度来抑制硝化作用和减少N_2O排放。图4表3参34

【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...

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。

【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。

通过利用原状土柱研究牧草生态系统中施用硝化抑制剂对氮素的转化,研究结果表明,在施用相同氮肥的基础上增施硝化抑制剂DCD可以提高牧场的产草量,增产可以达到30%~50%。土壤淋溶液中的NO3--N浓度,受施肥量的影响,包括有机肥在内,氮肥施用量越大,土壤淋溶液中的浓度就越高。施用硝化抑制剂后降低土壤淋溶液中NO3--N的浓度,NO3-N的浓度由220 mg/L下降到50~70 mg/L,氮素的损失由总氮量40.6%降到10%,N2O的排放高峰从560 g/hm2.降到48 g/hm2,高峰期的排放量可以减少11倍。