潮河流域人类活动氮输入对河流硝态氮通量的影响     

王俊  黄洁钰  李方圆  王晓燕 《农业环境科学学报》2023,42(1):142-154

为了有效评估流域内人类活动氮输入量,并确定其对河流硝态氮通量的影响,本研究将净人类活动氮输入分为人为点源和非点源输入两部分,估算了1995—2014年人为点源和非点源氮输入量变化,构建了其与河流硝态氮通量的多元回归模型(R²=0.73),分析了该流域氮素输出及滞留的影响因素。结果显示,20年间潮河流域净人类活动氮平均输入量为5 569.27kg·km^-2·a^-1,其中非点源输入约占净人类活动氮输入量的76.87%,点源输入占23.13%。在非点源输入中化肥氮输入占净人类活动氮输入总量的比重最大,约为35.92%,其次是食品饲料氮输入,占21.12%,大气氮沉降占15.05%,种子氮输入和农业固氮分别占4.35%和0.43%。潮河流域河流平均硝态氮通量为115.94 kg·km^-2·a^-1,由人类活动导致的氮输入量约占潮河流域硝态氮通量的96.65%。流域内人类活动氮输入对河流氮通量影响较大,点源氮输入、化肥氮输入和种子氮输入是河流氮通量的主要来源。受水文气象及下垫面等因素影响,...  相似文献   

珊溪水源地净人为氮输入演变及总氮浓度响应     

刘元元  黄宏  梅琨  陈汉  Randy A Dahlgren 《浙江农业科学》2018,59(2):333-337

水体氮浓度/通量对流域净人为氮输入(net anthropogenic nitrogen inputs,NANI)的响应非常敏感,但是目前有关水源地氮浓度对NANI的动态响应的研究仍鲜见报道。以浙江省珊溪水源地作为研究对象,以2005—2014年为研究时段,定量分析总氮(TN)浓度对流域NANI的动态响应关系。结果表明,珊溪水源地NANI具有增长趋势,10 a间增加了6.7%。NANI多年平均值为85.76 kg·hm^-2·a^-1,是2009年全国平均值的1.7倍。其中,大气沉降氮、化肥施用氮、食物和饲料氮,以及农作物固定氮的平均贡献率分别为40.98%、34.06%、20.25%和4.70%。NANI的空间差异较大,呈现从上游山区向下游增加的趋势,其中瑞安市是该水源地氮污染的关键源区。NANI是TN浓度回归模型的唯一自变量,方差解释率达到55.4%。未来应将降低化肥施用氮、食品和饲料氮输入强度作为主要目标,通过降低流域NANI强度实现水质改善的目标。  相似文献   

基于人为氮净输入及入河系数的流域河流氮输出负荷估算     

凡翔  吴凤平  孟岑  叶磊  李希  张满意  李裕元  吴根义  吴金水 《农业环境科学学报》2021,40(1):185-193

构建基于流域人为氮净输入及其入河系数的河流总氮(TN)负荷模型,以探索解决由于面源污染传输空间异质性、传统入河系数核算不确定性较大等问题所导致的典型流域基本测算单元精细化模拟结果难以向大尺度扩展的问题。以面源污染转化较复杂的亚热带南方丘陵区源头流域为研究区,通过建立流域人为氮净输入模型(NANI)和TN入河系数关键影响因子(水文、地形地貌、土地利用等)回归模型,对河流TN负荷通量进行估算。同时将基于小尺度流域(金井河)构建的相关模型向下游大尺度流域(捞刀河)进行应用。结果表明:金井河流域8个集水区(面积2.6~204.1 km^2)NANI从2012年到2017年呈现显著降低趋势,变化范围为(81.7±7.0)~(198.2±32.5)kg·hm^-2·a^-1,其中氮沉降、化肥净输入为主要输入源;构建了基于径流系数和高程为变量的NANI入河系数回归模型,并结合NANI模型对河流TN负荷进行模拟,模型决定系数(R2)、纳什效率系数(NSE)分别为0.729、0.714;将基于金井河流域构建的河流氮负荷模型应用于捞刀河流域(2543 km^2),4个监测断面模拟值与实测值误差范围为10.3%~17.2%。研究表明,基于流域人为氮净输入及其入河系数的河流TN负荷模型在一定程度上满足科学、便捷、适用性,可用于南方丘陵区农业面源污染负荷的估算。  相似文献   

联合径流侵蚀功率与连通性指数识别流域侵蚀对植被恢复的响应     

郭宗俊  吴磊  张慧勇  刘帅 《农业环境科学学报》2023,42(10):2198-2210

为识别植被恢复流域侵蚀变化过程,本研究构建了包含RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)、IC(Index of Connectivity)和基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)的径流侵蚀功率方程所构成的侵蚀过程识别模型方法框架,以探究延河流域侵蚀过程的变化及对植被恢复的响应特征。结果表明：延河流域侵蚀情况总体持续向好,1985—2000年间多个年份的流域平均侵蚀模数超过80 t·hm^-2·a^-1,而在2015年左右下降至10～30 t·hm^-2·a^-1,植被恢复造成了流域侵蚀的动态变化,两者呈负相关的年际变化趋势,表明植被增加在较大程度上抑制了土壤侵蚀。径流侵蚀功率时空变异性较大,最大值从1985年的13.28×10^-4m⁴·s^-1·km^-2下降至2020年的4.40×10^-4m⁴·...  相似文献   

大渡河流域植被净初级生产力的时空变化及其地形分异特征     

黄兰鹰  杨育林  彭涛  齐沛森  吴雨峰  魏晓  尤继勇 《东北林业大学学报》2023,(11):63-67+73

为了解大渡河流域2000—2021年植被净初级生产力(NPP)的时空特征和地形变异规律,应用MODIS NPP和地形数据,利用一元线性回归分析和变异系数等方法分析区域植被NPP时空变化特征。结果表明：(1)2000—2021年大渡河流域植被净初级生产力呈波动上升趋势,年均增速为2.009 g·m^-2·a^-1,年平均植被净初级生产力为474.58 g·m^-2·a^-1,大渡河流域植被总净初级生产力的平均值为127.18×10⁶g·m^-2·a^-1,植被改善趋势明显;空间分布整体上呈“南高北低”的分布特征,植被净初级生产力较高的区域主要分布在海拔较低的大渡河流域下游以及大渡河中上游干支流河谷两侧。(2)2000—2021年研究区植被净初级生产力年际变化率较低,平均年际变化率为2.0,植被净初级生产力呈增加趋势的面积比例为89.67%;研究区植被净初级生产力平均变异系数为2.0%,植被状态总体较平稳,变异系数低于20%的面积比例为95.22%。...  相似文献   

氮沉降对鼎湖山常绿阔叶林土壤生态的影响     

王昭 《山东农业大学学报(自然科学版)》2022,(3):421-428

为探索氮沉降引起的南方土壤酸化加剧,从而对土壤生态的影响,本文通过原位进行对照(N0,0 g N·hm^-2·a^-1)和不同氮浓度(N1,5.0×10⁴g N·hm-2·a-1;N2,10.0×10⁴g N·hm^-2·a^-1;N3,15.0×10⁴g N·hm^-2·a^-1;N4,20.0×10⁴g N·hm^-2·a^-1)处理,对鼎湖山常绿阔叶林进行4年连续氮沉降模拟试验,考察氮沉降对鼎湖山常绿阔叶林下土壤中微生物群落和土壤养分含量的影响情况。结果表明：（1）鼎湖山常绿阔叶林的土壤温度和湿度都呈现出先升后降的变化趋势;在一年中,12月和翌年1月是土壤温度和湿度最低的时间,8月是土壤温度和湿度最高的时间;（2）通过双因素方差分析可知,鼎湖山常绿阔叶林土壤受氮沉降现象影响显著,土壤碱解氮和全氮含量、土壤有机碳含量、以及土壤中的速效磷含...  相似文献   

不同造林方式小黑杨生产力及固碳量研究     

刘丽颖  马燕  张绍轩  谷建才  王桂真 《西北林学院学报》2014,29(3):37-40

以张家口坝上张北县、沽源县的无性繁殖造林小黑杨为研究对象,根据生物量模型计算插条、断根和埋桩造林的小黑杨林分的生物量,利用碳储率算出含碳量,进而得出无性繁殖造林小黑杨的生产力和固碳量。结果表明:1）插条小黑杨地上部分生产力为1 425.73 kg·hm^-2·a^-1,其干、枝、叶的生产力分别为1 094.91、242.76 kg·hm^-2·a^-1和88.06 kg·hm^-2·a^-1;断根小黑杨地上部分生产力为1 048.86 kg·hm^-2·a^-1,其干、枝、叶的生产力分别为813.75、167.98 kg·hm^-2·a^-1和67.13 kg·hm^-2·a^-1;埋桩小黑杨地上部分生产力为780.23 kg·hm^-2·a^-1,其干、枝、叶的生产力分别为618.62、106.75 kg·hm^-2·a^-1和54.86 kg·hm^-2·a^-1。2）插条小黑杨干、枝、叶的固碳量分别为528.84、119.68 kg·hm^-2 ·a^-1和42.18 kg·hm^-2·a^-1,地上部分总固碳量为690.71 kg·hm^-2·a^-1。断根小黑杨干枝叶的固碳量分别为393.04、82.81 kg·hm^-2·a^-1和32.16 kg·hm^-2·a^-1,地上部分总固碳量为508.01 kg·hm^-2·a^-1。埋桩小黑杨干枝叶的固碳量分别为298.79、52.63 kg·hm^-2·a^-1和26.28 kg·hm^-2·a^-1,地上部分总固碳量为377.70 kg·hm^-2·a^-1。3）无性繁殖造林小黑杨的地上部分年平均每株生产力和年平均每株固碳量都表现为: 断根小黑杨>埋桩小黑杨>插条小黑杨。  相似文献   

不同经营模式对油松人工林林分生长短期影响     

程冀文  王树森  罗于洋  肖军  金玉栋  丛云鹤  刘静  王事成 《西北林学院学报》2021,36(2):172-179

为了探究不同森林经营方式林分生长动态变化情况,于内蒙古赤峰市旺业甸林场油松人工林中选取油松中龄林和近熟林设置近自然经营、常规经营和未经营样地,根据2013、2016年和2019年3次调查,分析对比不同经营模式下林分蓄积生长量、胸径、胸高断面面积和单木材积量单木生长量,林分胸径分布和林分垂直分层生长量的动态变化。结果表明,中龄林近自然经营和常规经营方式下的PAI（年蓄积生长量）均大于未经营,近熟林6 a间近自然经营方式下PAI为12.31 m³·hm^-2·a^-1,大于常规经营和未经营;中龄林平均胸径单木生长量6 a间表现为近自然经营（0.58 cm·a^-1）＞常规经营（0.48 cm·a^-1）＞未经营（0.31 cm·a^-1）,近熟林表现为近自然经营（0.69 cm·a^-1）＞未经营（0.49 cm·a^-1）＞常规经营（0.46 cm·a^-1）;近自然经营方式下油松人工林6 a间单株胸高断面面积生长量、单株立木材积生长量均显著大于常规经营和未经营;近自然经营方式下的油松人工林上层胸径、胸高断面、蓄积年生长量都大于其他经营方式,近自然经营大径阶树木比例增长幅度最大。由此得出结论,近自然经营有利于林木胸径、林木单株胸高断面面积和单株立木材积量的生长,同时还会提高林分大径级林木株数比例,更有助于提高人工林木质量。  相似文献   

施氮与刈割留茬高度对草场生产力及植物群落组成的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

王开丽  杨合龙  肖红  孙伟  戎郁萍 《中国农业科学》2020,53(13):2625-2636

【目的】 改善打草场土壤养分,提高草地生产力及维持草地可持续利用。【方法】 2016—2018年在呼伦贝尔草地农业生态系统实验站打草场设置5个施氮水平（0、10、20、30、40 g·m^-2·a^-1）与2个刈割留茬高度（4、8 cm）,裂区试验设计,分别于每年6月中旬和8月中旬进行试验处理,研究其对草地植物群落及功能群的物种丰富度、地上生物量、主要物种组成的重要值、优势种功能性状及土壤理化性质的影响过程。【结果】 施氮与刈割留茬高度对群落及功能群的物种丰富度无显著影响（P<0.05）。施氮显著增加禾草功能群及群落的地上生物量（P<0.05）,分别提高了72.7%—126.3%、61.6%—96.1%,但施氮量在10—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著（P<0.05）,低刈割留茬高度使禾草的地上生物量显著降低了18.3%（P<0.05）。施氮显著增加羊草（Leymus chinensis）的重要值,降低无芒雀麦（Bromus inermis）的重要值（P<0.05）。施氮时低刈割留茬高度显著降低羊草的重要值,增加无芒雀麦的重要值,不施氮时则相反。低留茬高度显著增加二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）的重要值,降低糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）的重要值（P<0.05）。施氮显著增加无芒雀麦及羊草的株高、叶面积和地上部氮素含量（P<0.05）,但施氮量在20—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著。土壤pH、土壤含水量随施氮量增加而显著降低,土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N及总无机氮（ION）含量随施氮量增加而显著增加（P<0.05）。群落、禾草及杂类草的物种丰富度与土壤含水量显著正相关,群落及禾草的地上生物量与土壤含水量显著负相关（P<0.05）。【结论】 短期施氮与适宜的刈割留茬高度提高草地植物群落生产力及稳定群落的物种组成,施氮效应依赖于水分的有效性。呼伦贝尔草甸草原打草适宜刈割留茬高度为8 cm,适宜施氮量为10—20 g·m^-2·a^-1。  相似文献   

接种菌根真菌和氮添加处理对樟子松苗木根际微生态环境的影响     

郝龙飞  小红  邵东华  刘婷岩  许吉康  张之月  于凡舒 《西北林学院学报》2022,37(5):135-140

通过研究接种菌根真菌和N添加处理对植物根际土壤胞外酶及其计量特征,以及微生物养分限制的影响,从而探讨全球N沉降背景下菌根真菌对根际微生态环境的调控机制。以1年生樟子松的盆栽菌根苗（简称+M,混合接菌处理）和非菌根苗（简称-M,未接菌处理）为对象,设置4个N添加处理:不施N（0N,0 kg·hm^-2·a^-1）、低氮（LN,15 kg·hm^-2·a^-1）、中氮（MN,30 kg·hm^-2·a^-1）、高氮（HN,60 kg·hm^-2·a^-1）。对比分析接菌和N添加处理对樟子松苗木根际土壤速效养分和胞外酶活性及其计量特征的影响,探究菌根真菌对微生物养分限制调控规律。结果表明:1）不同接菌处理下,随N添加量增加,土壤中碱解N均呈增加的趋势。HN处理下,菌根苗根际土壤有效磷达到最大。2）LN、MN处理下,菌根苗根际土LAP、NAG和ALP酶活性均显著高于非菌根苗。3）MN、HN处理下,菌根苗根际土壤中微生物碳限制和磷限制较非菌根苗均显著降低。4）通过PLS-PM路径模型分析发现,接菌处理正效应作用于根际土壤微生物养分限制。综上,N添加改变了根际土壤N平衡,菌根真菌有效调控N添加下根际微生态环境的稳定性,降低苗木根际微生物的碳和磷限制。  相似文献   

典型农业小流域面源污染源解析与控制策略——以丹江口水源涵养区为例   总被引：3，自引：0，他引：3  

龚世飞  丁武汉  居学海  肖能武  叶青松  黄进  李虎 《中国农业科学》2021,54(18):3919-3931

【目的】对丹江口库区典型小流域农业面源污染现状进行调查分析,解析该地区农业面源污染负荷和污染源,以期为制定针对性防控策略及促进农业绿色发展提供参考依据。【方法】通过问卷调查形式对谭家湾流域进行实地走访调研,对两个村域内的种植、养殖和人居生活等污染源进行分类调查,应用输出系数法和等标污染负荷法对污染负荷进行估算。【结果】谭家湾流域农业面源污染实际产生量由2015年的162.32 t降低至2020年的27.79 t,等标污染负荷总量由62.44 m³下降至21.14 m³,主导污染源由土地利用转变为畜禽养殖。流域内总氮（TN）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）的年负荷总量分别为5.56、0.86和21.37 t。各类污染源的贡献率表现为：畜禽养殖>土地利用>农村生活,其中生猪养殖的TN、TP和COD负荷量分别占流域负荷总量的50.91%、64.20%和46.66%,是该地区最重要的污染源。TN是流域内最主要的农业面源物,其污染等标负荷占负荷总量的52.6%,其次为TP,污染负荷率为40.7%,COD的等标污染负荷率最小为6.7%。环境污染风险评价结果显示,流域内畜禽粪便耕地负荷警报值为0.489,分级级数为Ⅱ,对环境构成污染的威胁为“稍有”,流域养殖总量在现有基础上还有10 815头猪当量的扩增空间。【结论】2015年以来,流域农业面源污染强度显著降低,保持合理的禽养殖规模,同时做好污染物消减措施,对促进丹江口库区典型流域农业面源污染持续减排具有重要意义。  相似文献   

洱海流域植烟土壤养分时空变异特征及肥力评价   总被引：1，自引：0，他引：1  

郭迎新  陈永亮  苗琪  范志勇  孙军伟  崔振岭  李军营 《中国农业科学》2022,55(10):1987-1999

【目的】通过研究洱海流域植烟土壤养分时空变异特征,实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标,进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011—2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象,采用地统计学和地理信息系统（Geographic Information Systems,GIS）技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局,并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量评价。【结果】2011—2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3、59.6 g·kg^-1、3.5 g·kg^-1、54.4 mg·kg^-1、192.0 mg·kg^-1,均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富,丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.2%、93.8%、94.5%及78.8%,存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于I—V级的区域面积占比分别为8.4%、25.0%、40.3%、23.3%、3.0%。洱海流域植烟土壤整体偏碱性,pH值呈现出洱海北部高于南部的现状;有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部;有效磷含量高值区以斑块状分布在洱海北部、东部和西部;速效钾含量高值区呈片状分布在洱海北部和东部。【结论】洱海流域植烟土壤整体肥力较高,III级及以上高肥力区主要分布在洱海北部和东部。同时,洱海北部和西部植烟土壤氮磷元素含量丰富,区域内存在农业面源污染风险。  相似文献   

长江中下游冬油菜产区有机无机肥配施下减氮增效潜力分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

蒋倩红  陆志峰  赵海燕  郭俊杰  刘文波  凌宁  郭世伟 《中国农业科学》2020,53(14):2907-2918

【目的】评估长江中下游冬油菜主产区化肥减施增效的潜力与区域适宜性,为该区域油菜产业减肥增效提供科学依据。【方法】于2018年在江苏（高淳）、湖南（安仁）、湖北（沙洋）、安徽（休宁和当涂）四省（共5个地点）布置以有机肥（M）用量（0、2 250 kg·hm^-2）和施氮（N）水平（0、90、135、180、225、270 kg·hm^-2）为控制因素的冬油菜田间试验,分析有机无机肥配施对油菜产量、化学氮肥利用率和经济效益的影响,并评估不同区域冬油菜最佳产量和施肥效益下适宜的有机无机配施技术模式及其减肥潜力。【结果】相比于单施化肥,增施有机肥显著提升油菜产量,增产幅度达7.7%—43.3%。以最高产量为目标,各试验点在增施有机肥的基础上推荐化肥氮施用量分别为：高淳195 kg·hm^-2,安仁199 kg·hm^-2,沙洋195 kg·hm^-2,休宁179 kg·hm^-2,当涂185 kg·hm^-2。通过模型拟合发现各试验点达到单施化肥最高产量时,有机肥施用可替代26.7%—45.9%的化肥氮投入,且随着土壤基础肥力提高,化肥氮减施潜力增加。不同有机肥用量下,油菜化学氮肥利用率均随施氮量的增加呈下降趋势,但有机无机配施能够有效提高各氮肥梯度下油菜的化学氮肥偏生产力和农学效率,各试验点化学氮肥偏生产力增幅为24.4%—53.0%,化学氮肥农学利用效率增幅为26.3%—89.9%。与不施氮处理（N₀）相比,安仁、休宁和当涂试验点在施用180 kg N·hm^-2并配施有机肥处理下增收效益最大,依次为8 915、10 358和6 569元/hm²;而高淳和沙洋试验点在单施化肥（225 kg N·hm^-2）处理下增收效益最大,分别为11 252、8 500元/hm²。【结论】长江中下游部分冬油菜产区采用有机无机肥配施技术可实现减化肥氮26.7%—45.9%的同时提高籽粒产量、化学氮肥利用率及氮肥或有机肥增收效益,实现减氮增效。  相似文献   

白洋淀流域核心区农牧系统未利用氮量及空间分布   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵海璇  张亦涛  李文超  马文奇  翟丽梅  居学海  陈涵婷  康锐  孙志梅  习斌  刘宏斌 《中国农业科学》2023,56(1):118-128

【目的】农牧系统过量投入产生的未利用氮素是地表水体中污染负荷的重要来源之一，量化农业未利用氮素的空间分异特征，为氮素的分区管理，实现流域农业源氮素有效管理提供基础。【方法】以白洋淀流域核心区保定市范围内的农牧系统为研究对象，根据氮素输入、输出量，分析2016年保定市各县(区)种植业、畜牧业以及农牧系统的未利用氮素空间分布情况。种植业的未利用氮量为各输入项(化肥、有机肥、大气干湿沉降、灌溉水、种子、非共生固氮和秸秆还田)与输出项(作物籽粒和秸秆)的差值；畜牧业未利用氮量为养殖粪污产生量与施用量的差值；农牧系统未利用氮量为种植业与畜牧业未利用氮量之和。【结果】(1)保定市各县(区)种植业氮未利用强度在90.27—581.73 kg·hm^-2之间，其中定兴县氮未利用强度最小，满城区的氮未利用强度最大；种植业中蔬菜生产是未利用氮贡献最多的产业，占种植业未利用氮量的31.3%，其次是果树(29.0%)、小麦(27.8%)和玉米(11.9%)；化肥是种植业未利用氮的主要输入源(占61.8%)，其次是有机肥(16.8%)、秸秆还田(8.9%)、大气沉降(5.2%)、灌溉(3.4...  相似文献   

中国稻田土壤有机质时空变化及其驱动因素   总被引：2，自引：0，他引：2  

李冬初  黄晶  马常宝  薛彦东  高菊生  王伯仁  张杨珠  柳开楼  韩天富  张会民 《中国农业科学》2020,53(12):2410-2422

【目的】评价中国稻田土壤有机质时空变化特征,为提高耕地质量,应对种植结构调整及气候变化等提供支撑。【方法】基于1988—2017年开展的338个国家级定位监测点,分析稻田耕层土壤有机质含量变化特征、驱动因素以及对土壤容重影响。【结果】近30年全国稻田耕层土壤有机质平均提高了3.49 g·kg^-1,年均增速0.09—0.12 g·kg^-1。稻田耕层土壤有机质含量年均增速高低依次为东北、长江下游、长江中游、华南和西南。目前,全国稻田耕层土壤有机质平均含量32.4 g·kg^-1,从高到低依次为长江中游、华南、东北、西南和长江下游。气候、土壤类型、氮肥投入以及种植制度等对土壤有机质产生影响。西南稻区和高纬度的东北稻区,稻田土壤有机质含量与年均气温显著负相关（P<0.05）,东部地区和低纬度的地区稻田土壤有机质含量与年均气温显著正相关（P<0.05）。潜育型水稻土有机质平均含量显著高于其他类型水稻土。合适的氮肥投入量（200—300 kgN·hm^-2·a^-1）有利于土壤有机质累积。土壤容重及耕层深度与土壤有机质存在显著响应关系（P<0.01）。【结论】我国稻田耕层土壤有机质含量整体呈上升趋势,年均增速呈现从南到北依次增加的趋势。年均气温和降水量,土壤类型,氮肥用量和种植制度等管理措施是区域土壤有机质含量分异的主要驱动因子。  相似文献   

安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力   总被引：10，自引：0，他引：10  

柴如山  徐悦  程启鹏  王擎运  马超  叶新新  章力干  郜红建 《中国农业科学》2021,54(1):95-109

【目的】安徽省为我国粮食主产省份之一,估算安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力,可为全省秸秆养分资源合理利用和秸秆还田下化肥减施提供科学参考。【方法】基于相关统计数据和文献资料,对安徽省各市水稻、小麦、玉米和油菜4种作物秸秆产量、秸秆氮磷钾养分资源量及其在还田条件下的化肥替代潜力进行评估。【结果】2016—2018年安徽省水稻、小麦、玉米和油菜秸秆年均产量分别为1 758万t、2 251万t、712万t和275万t,秸秆资源主要分布在淮北和江淮区域,分别占全省4种作物秸秆总量的47.0%和33.6%。全省4种作物秸秆氮（N）、磷（P₂O₅）和钾（K₂O）养分年均产量分别为40万t、13万t和85万t,水稻、小麦、玉米和油菜秸秆养分资源量分别占4种作物秸秆养分资源总量的44.6%、34.4%、13.9%和7.1%。在全省作物主要种植地区,单位播种面积水稻秸秆还田的化肥替代潜力为N 29.5—35.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 13.6—16.2 kg·hm^-2和K₂O 132.9—157.5 kg·hm^-2;小麦秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—33.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 8.4—11.7 kg·hm^-2和K₂O 83.5—115.8 kg·hm^-2;玉米秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.7—32.7 kg·hm^-2、P₂O₅ 12.5—16.5 kg·hm^-2和K₂O 59.7—79.0 kg·hm^-2;油菜秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—34.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 11.2—15.8 kg·hm^-2和K₂O 101.3—142.7 kg·hm^-2。【结论】安徽省主要作物秸秆还田可基本满足下季作物的钾素需求,同时可部分替代氮肥和磷肥的施用,各区域应因地制宜,充分利用秸秆养分资源,实现农田化肥减施。  相似文献   

氮肥减量施用对我国三大粮食作物产量的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

杜文婷  雷肖肖  卢慧宇  王云凤  徐佳星  罗彩霞  张树兰 《中国农业科学》2022,55(24):4863-4878

【目的】探讨氮肥减施对我国三大粮食作物产量的影响及其与土壤性质和管理措施的关系,明确氮肥减施的可行性。【方法】收集2010—2021年公开发表的90篇论文,按照氮肥减施的比例、种植体系及其在不同条件下（肥料类型、土壤有机质含量、全氮含量、土壤酸碱度以及水分管理等）的作物产量效应进行分析。【结果】在常规施肥的基础上,氮肥减施0—40%没有显著降低水稻产量,氮肥减施0—30%没有显著影响小麦和玉米产量,但是减氮30%—40%显著降低了小麦和玉米产量,减产分别为6.1%和5.4%。不施氮肥区产量水平没有显著影响3种作物氮肥减施的产量效应。土壤全氮含量>2 g·kg^-1时,氮肥减施水稻产量（6.5 t·hm^-2）显著高于常规施氮产量（6.3 t·hm^-2）;土壤全氮含量>1 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量（6.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（7.4 t·hm^-2）;土壤全氮含量>1.5 g·kg^-1时,氮肥减施玉米产量（8.8 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm^-2）。土壤有机质含量>30 g·kg^-1时,氮肥减施的水稻产量（6.9 t·hm^-2）显著高于常规施氮产量（6.7 t·hm^-2）;在土壤有机质含量为10—20 g·kg^-1以及>20 g·kg^-1时,氮肥减施小麦产量（6.6 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（6.9 t·hm^-2）;一年两熟制氮肥减施玉米产量（8.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm^-2）。在普通肥料的基础上,氮肥减施小麦产量（6.8 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（7.1 t·hm^-2）。在旱作条件下,氮肥减施的小麦产量（5.9 t·hm^-2）显著低于常规施氮产量（6.6 t·hm^-2）。【结论】在常规施氮量的基础上减少30%氮肥施用量可以维持我国三大作物的产量;不同的土壤性质和管理措施,减氮后作物的产量存在一定的变异性。因此,氮肥减施需要根据土壤肥力状况的管理措施进行调整,从而实现高产高效。  相似文献   

生物炭与无机氮配施对稻田温室气体排放及氮肥利用率的影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

向伟  王雷  刘天奇  李诗豪  翟中兵  李成芳 《中国农业科学》2020,53(22):4634-4645

【目的】生物炭作为比表面积大、富含有多种营养元素的一种物质已被广泛应用于农业生产。弄清生物炭与化肥氮配合施用对稻田温室气体排放和氮肥利用率的综合影响,为合理使用生物炭提供科学依据。【方法】在武穴市花桥镇进行两年大田试验,设置4个处理,即不施氮肥（CK）、常规施氮（180 kg·hm ^-2）（IF）、常规施氮+10 t·hm ^-2生物炭（IF+C）、减氮30%+10 t·hm ^-2生物炭（RIF+C）。采用静态箱-气相色谱法对2018和2019年水稻生长季节稻田CH₄和N₂O排放通量进行监测,并测定水稻产量,探讨生物炭配施不同量无机氮对稻田CH₄和N₂O排放、水稻产量以及氮肥利用率的影响。【结果】（1）稻季CH₄和N₂O排放呈现明显的季节性变化规律。CH₄排放峰值主要出现在分蘖期和齐穗期,N₂O排放峰值主要出现在氮肥施用和排水后。2018和2019年稻季各处理CH₄排放通量分别为0.01—48.97 mg·m ^-2·h ^-1和0.36—18.08 mg·m ^-2·h ^-1,N₂O排放通量分别为-0.002—0.17 mg·m ^-2·h ^-1和0.01—0.28 mg·m ^-2·h ^-1。2018年各处理CH₄和N₂O的平均排放通量分别为6.17—7.16 mg·m ^-2·h ^-1和0.02—0.04 mg·m ^-2·h ^-1,2019年的分别为5.16—5.83 mg·m ^-2·h ^-1和0.05—0.08 mg·m ^-2·h ^-1。（2）与CK相比,无机氮肥的施用对CH₄排放没有影响,但显著提高了N₂O排放,增幅为32.6%—113.0%。与IF处理相比,生物炭与无机氮配施（IF+C、RIF+C）显著降低N₂O排放,在2018年降幅为33.4%—43.1%,2019年为37.0%—39.5%,但对CH₄排放的影响不显著,因此对全球增温潜势的影响不显著。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间CH₄和N₂O排放差异不显著。CH₄排放是综合增温潜势（GWP）的主要贡献者,对GWP的贡献达84.4%—95.2%。（3）氮肥施用显著提高水稻产量,增幅达4.0%—6.0%。与IF处理相比,生物炭处理（IF+C、RIF+C）显著增加水稻产量,增幅达9.9%—11.9%。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间水稻产量差异不显著。与IF处理相比,IF+C、RIF+C处理氮肥利用率显著增加了7.7%—8.1%,且RIF+C的氮肥偏生产力两年分别增加了57.1%、52.3%。【结论】减氮30%配施生物炭能有效地降低稻田N₂O排放、增加水稻产量、提高氮肥利用率,是一项可持续的农艺措施。但生物炭对稻田温室气体减排的效应还要进一步研究探讨。  相似文献   

典型黑土春玉米化学肥料养分利用效率变化研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

仇少君  李宁  何萍  魏丹  金梁  赵士诚  徐新朋  周卫 《中国农业科学》2019,52(16):2824-2834

【目的】减少化学肥料投入和提高肥料养分利用效率是我国当前重要的农业举措。鉴于化学肥料不合理施用引起的黑土肥力下降和酸化,开展黑土化学肥料减少投入和肥料养分利用效率变化研究,有利于实现黑土化学肥料的科学施用。【方法】于2013—2016年在典型黑土区开展连续4年肥料投入试验,设置了不施肥（CK）、缺氮（PK）、缺磷（NK）、缺钾（NP）、氮磷钾配施处理（NPK）。测定了作物产量、养分吸收、土壤无机氮、速效磷、速效钾。【结果】黑龙江春玉米年产量10 t·hm ^-2左右,除2013年外,2014—2016年各年份NPK处理春玉米产量、地上部氮磷钾养分吸收显著（P<0.05）高于CK或PK处理产量。除2016年磷素农学效率外,NPK处理肥料氮磷钾养分回收率、农学效率和偏生产力逐年升高。2013—2016年期间,肥料平均氮磷钾回收率分别为45.8%、6.1%和3.5%,农学效率分别为23.2、7.2和5.0 kg·kg ^-1,偏生产力分别为58.3、133.2和97.7 kg·kg ^-1。土壤矿质氮测试显示春玉米收获后到次年播种前冻融交替促进土壤有机氮素矿化。4年养分平衡计算的平均值显示NPK处理氮磷施用量基本与春玉米养分吸收量一致,土壤氮磷总体处于平衡状态,作物地上部钾素奢侈吸收导致土壤钾素处于亏缺状态。 【结论】典型黑土区连续4年试验显示,在产量保持稳定的条件下,磷、钾肥能大幅减少,提高磷钾肥利用效率,而不施化学氮肥仅能维持第一年产量,随后的年份里氮肥利用效率提高和产量降低同时发生。  相似文献