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1.
《中国农业科学》2019,(20)
【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。 相似文献
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【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N2O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N2O排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N2O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N2O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N2O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N2O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N2O排放通量在0.98—1 544.79 μg·m -2·h -1。土壤N2O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N2O排放总量分别降低了64.38%、31.70%。番茄生育期内N2O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N2O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＜0.01）。【结论】 滴灌水肥一体化下,土壤微生物处于好气环境,土壤N2O主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N2O排放。综合考虑番茄产量、品质、N2O排放等因素,推荐北方温室秋冬茬番茄施用200 kg·hm -2有机氮+250 kg·hm -2无机氮,75 kg·hm -2 P2O5,450 kg·hm -2 K2O较为适宜。 相似文献
3.
【目的】研究有机肥替代20%化肥对土壤养分含量及春小麦产量的影响,为干旱区绿洲小麦减施化肥培肥地力提供科学依据。【方法】采用连续2年大田试验。设置不施肥处理(T1),常规施肥处理(T2)以及有机肥替代20%化肥处理(T3)3个处理。【结果】有机肥替代20%化肥处理与农户常规施肥处理均能增加小麦产量、提高土壤速效养分含量以及有机质含量,有机肥替代处理会在减少化肥施用的同时达到与农户常规施化肥一样的效果,且土壤各养分的增加效果随种植年限的增加而极显著。【结论】有机肥替代20%化肥比常规施肥更能显著的提高土壤养分含量,有机替代处理的小麦产量较常规施肥处理略有增加但差异不显著。 相似文献
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化肥减施条件下配施生物有机肥对番茄生长及品质的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】研究以生物有机肥替代常规化肥对番茄生长及品质的影响,为化肥减施和提高番茄品质、稳定现有产量提供应用和理论基础。【方法】化肥常规用量减施30%、50%,根据不同减施比例配施生物有机肥,小区采用随机区组设计,土样及番茄果实采用随机取样法,测定减施化肥配施生物有机肥对土壤养分转化、及番茄果实营养品质、产量、发病率的影响。【结果】用生物有机肥代替化肥可增加土壤中速效N、P、K的含量,降低土壤pH值和电导率,与常规施肥处理相比,番茄果实总酸提高7.87%,VC含量提高24.95%,可溶性糖提高17.19%,产量与常规持平,差异不显著,番茄脐腐病发病率较常规施肥降低56.83%。【结论】在加工番茄种植中,用生物有机肥代替化肥的施肥方式可以降低化肥的施用量,有利于番茄果实的生长,品质提高,降低番茄脐腐病发病率。 相似文献
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商品有机肥替代部分化肥对玉米生长、产量及土壤肥力的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】研究商品有机肥替代部分化肥施用后对玉米生长、产量、土壤肥力及经济效益的影响,为玉米生产中有机肥替代部分化肥的应用提供可行性依据。【方法】设3个处理,不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代部分化肥(MNPK)(等养分条件下,氮、磷和钾替代比例分别为10.0%、18.3%和15.0%),设田间小区试验与室内分析。【结果】商品有机肥替代部分化肥(MNPK)较常规施肥(NPK)和不施肥(CK),提高了玉米各生育期株高、茎粗、叶片数和叶片SPAD值;改善了玉米的穗部性状和产量构成;玉米产量增加83.47%、14.94%,净收益增加419.58元/hm2;土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别增加13.08%～39.29%、71.97%～95.70%、13.29%～45.13%、20.00%～23.26%,提高含水量,降低土壤pH和土壤容重。【结论】商品有机肥替代部分化肥是促进玉米生长、增产增效和培肥土壤的一种经济可行的施肥方法。 相似文献
6.
【目的】合理灌溉是设施生产控制N2O和NO排放,提高氮肥利用率的有效措施。研究不同灌水下限设施土壤N2O和NO排放动态与土壤水分、无机氮和可溶性有机氮关系,分析N2O和NO排放特征及影响因素,以期为N2O、NO减排和设施土壤灌溉管理提供科学依据。【方法】基于连续7年的设施土壤不同灌溉下限的田间定位试验,以番茄为供试作物,设4个土壤水吸力处理,分别为25 kPa（W1）、35 kPa（W2）、45 kPa（W3）和55 kPa（W4）。采用密闭静态箱-气相色谱和氮氧化物分析仪法,分别对番茄生长季的N2O和NO进行田间原位同步观测。【结果】番茄生长季不同灌水下限处理土壤N2O和NO排放通量分别为 -34.46—1 671.78 μg N·m-2·h-1和6.83—269.89 μg N·m-2·h-1,二者排放峰值期同步且主要发生在施肥和灌溉后,各处理NO/N2O均小于1。土壤N2O和NO累积排放量分别为W2和W1处理最低（P <0.01）,各处理N2O+NO总累积排放量表现为W4处理>W3处理>W1处理>W2处理。W2处理番茄产量较W1、W3和W4处理分别增加84%、32.4%和12%。单位产量N2O+NO排放量表现为W4处理最高（P <0.01）,W2处理最低。各处理施肥和收获后土壤无机氮和可溶性有机氮含量的重复测量方差分析表明,除灌水下限和观测时间交互对亚硝态氮含量影响不显著外,灌水下限和观测时间及二者交互效应对土壤无机氮和可溶性有机氮均有极显著影响（P <0.01）。冗余分析和相关分析表明,NO2--N、NH4+-N和土壤孔隙含水量（WFPS）可分别解释设施土壤N2O和NO变异的55%、32.5%和20.7%,均是极显著影响不同灌溉下限N2O和NO排放的主要影响因素。【结论】综合考虑产量和N2O、NO减排效应,灌水下限35 kPa的W2处理为本试验最适宜的灌溉管理措施。 相似文献
7.
【目的】比较滴灌棉田有机无机配施对棉花生产力和氮肥利用效率的影响,为新疆合理利用有机养分资源、改良棉田土壤和棉花施肥结构的调整提供科学依据。【方法】试验设5个处理,(1)不施氮;(2)CF:单施化肥;(3)LMCF:低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm2+化肥);(4)MMCF:中量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥3 000 kg/hm2+化肥);(5)HMCF:高量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥4 500 kg/hm2+化肥)。【结果】相比单施化肥,有机肥与化肥配施处理中低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm2+化肥)显著增加棉花产量,增产率为9.1%,地上部干物质累积和氮磷养分吸收分别增加1.7%、2.5%和6.9%。低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm2+化肥)氮素表观利用率比单施化肥增加了3.2个百分点。氮肥偏生产力、肥料氮贡献和农学效率比单施化肥增加了9.1%、35.5%和56.1%。低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm2+化肥)的纯收益与单施化肥处理相当。【结论】选择低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm2+化肥)对提高棉花产量和氮肥增效的效果最佳。 相似文献
8.
【目的】 采用有机肥和生物肥配合化肥使用的方式,改善红枣品质和保障红枣产量,减少化肥投入降低环境风险,为合理使用生物有机肥以及与化肥配合使用方式提供参考。【方法】 采用大田定位试验进行有机替代化肥减施增效试验,设置生物有机肥部分替代化肥处理(Bio-organic fertilizer,BOF)、单施化肥处理(Chemical fertilizer,CF)和空白处理(CK),研究生物有机肥替代化肥对红枣产量结构的影响并进行红枣果园效益分析。【结果】 有机肥部分替代化肥可以增加红枣产量409.5 kg/hm2(P<0.05),较单施化肥处理(6 427.5 kg/hm2)和空白处理(4 273.5 kg/hm2)分别提高6.4%和59.9%;红枣单果重显著增加,在红枣含水率为64%的成熟期红枣单果重分别为BOF处理(19.8 g)>CF处理(18.1 g)>CK处理(15.1 g);BOF处理红枣枣吊长度在开花期、果实膨大期分别为17.2和27.9 cm,显著高于CF处理和CK处理(P<0.05);红枣裂果率由CK处理(18.8%)和CF处理(15.7%)下降到BOF处理的(13.1%)。BOF处理与CF相比可实现增收4 389.0 元/hm2,化肥用量降低18.2%。【结论】 相似文献
9.
【目的】 宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄施肥管理过程中长期施用化肥,不施或少施有机肥导致土壤板结,存在土地质量下降,肥料利用率不高,酿酒葡萄品质下降等问题,研究有机替代对土壤特性及酿酒葡萄根活力和浆果品质的影响。【方法】 以6年生酿酒葡萄品种赤霞珠为研究对象,分别设置CK(不施肥)、T1(100%化肥)、T2(100%有机肥)、T3(50%有机肥+50%化肥)、T4(25%有机肥+25%化肥+土壤调理剂)5个处理。【结果】 50%的有机替代较不施肥和100%施化肥处理,在20~40 cm土层土壤微生物量碳和微生物量氮含量分别升高26.17%、14.61%和44.65%、22.81%,在40~60 cm土层,土壤呼吸强度和微生物量磷含量分别升高59.23%、25.71%和66.23%、19.07%,可溶性固形物和固酸比分别降低7.12%、4.75%和21.99%、14.92%,可滴定酸和单宁含量分别升高19.05%、11.94%和25.36%、12.24%,、总酚和花色苷含量分别升高17.70%、9.94%和35.22%、18.92%。【结论】 施用50%的有机肥替代化肥改善土壤特性和提升酿酒葡萄浆果品质效果最佳。 相似文献
10.
【目的】明确不同土地利用方式土壤氧化亚氮（N2O）排放系数的差异并评估区域N2O排放,为评估南方红壤丘陵区N2O排放清单提供基础数据和参考依据。【方法】选择南方红壤丘陵区4种常见的土地利用方式（油茶林、旱地农田、稻田和松林）,通过分析土壤不施肥与施氮肥时N2O排放速率和排放量的差异,计算排放系数,并用15N同位素标记方法探究硝化作用和反硝化作用对土壤排放N2O的相对贡献。【结果】不同土地利用方式土壤理化性质差异明显,稻田全氮含量最高（2.22 g/kg）,显著高于其他3种土地利用方式土壤（P<0.05,下同）。土壤不施肥时,N2O排放速率在0~227.80 μg/（kg·h）,施氮量为200 kg N/ha时,N2O排放速率在0~4213.27 μg/（kg·h）。4种土地利用方式的土壤N2O排放系数均随土壤孔隙含水量（WPFS）增加而增加,WPFS为75%时,稻田、旱地农田、油茶林和松林土壤N2O排放系数分别为2.47%、0.39%、2.31%和0.91%。4种土地利用方式土壤N2O排放系数主要受全氮含量影响,N2O累积排放量均与潜在反硝化潜势呈显著正相关,除稻田外,其他3种土地利用方式土壤N2O累积排放量也与潜在硝化势呈显著正相关,以NO3--N为底物的反硝化作用对N2O排放的相对贡献平均大于90.00%,远高于硝化作用。【结论】南方红壤丘陵区土壤以NO3--N为底物的反硝化作用主导N2O排放,施用氨基氮肥可能有效减少氮肥N2O排放损失,为国家执行碳中和政策提供理论依据。 相似文献
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【目的】研究新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响。【方法】采用生命周期评价法(LCA),设置不同施氮水平(0、120、240、360 kg/hm2),分析施氮量对棉田碳足迹、碳足迹构成及产量的影响。【结果】当氮肥施用量( 360 kg/hm2)减少33.3%( 240 kg/hm2)和66.7%( 120 kg/hm2)时,碳足迹分别下降了8.4%和17.6%。在N360处理下籽棉产量为8 035.4 kg/hm2,在N240处理下籽棉产量为7 797.2 kg/hm2,且N240、N360处理棉花籽棉产量差异不显著。灌溉用电、农膜及化肥引起温室气体排放对碳足迹贡献最大,分别占47.4%、25.2%和24.3%。随着施氮量的增加,棉田N2O排放总量随之增加,N360分别比CK、N120和N240显著高221.9%、123.1%和 33.1%。【结论】随着施氮量的减少,棉花单位面积碳足迹也随之减少,在不影响产量的情况下,降低氮肥用量可以减少“宽早优”棉田碳足迹,在新疆地区实现以较少的碳足迹来获得较高的产量。 相似文献
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【目的】明确丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）影响玉米生育期土壤氧化亚氮（N2O）排放的机制,为增加玉米产量、提高氮素利用效率、减少温室气体排放提供理论依据。【方法】采用分室（生长室和菌丝室）箱体装置,盆栽设置氮肥用量（N1：180 kg N·hm-2;N2：360 kg N·hm-2）和丛枝菌根真菌（M0：作物根和AMF均不能从生长室进入菌丝室;M1：只有丛枝菌根真菌能从生长室进入菌丝室;M2：作物根和丛枝菌根真菌均能从生长室进入菌丝室）双因素试验,测定玉米生长期间植株生物量、植株氮素积累量、N2O排放量;采用Illumina平台Hiseq 2500 PE250高通量测序技术分析土壤细菌群落结构和多样性对丛枝菌根真菌的响应。【结果】氮肥用量和丛枝菌根真菌均显著影响玉米产量、植株生物量、植株氮素积累量和N2O排放量。不同氮肥用量条件下接种丛枝菌根真菌均显著增加玉米籽粒产量、植株生物量和氮素积累量。与M0相比,N1条件下M1和M2处理产量均值分别增加38%和82%,地上部氮素积累量增加30%和52%,无机氮含量减少26%和65%;N2条件下M1和M2处理籽粒产量分别增加16%和48%;地上部氮素积累量增加9%和33%,无机氮含量减少34%和55%。与M0相比, N1条件下M1和M2处理N2O累积排放量分别降低17%和40%,N2O排放强度分别降低41%和67%;而N2条件下N2O累积排放量降低26%和45%,排放强度分别降低28%和57%。NMDS 分析表明,施肥和丛枝菌根真菌均对细菌群落结构有较大影响。与N1均值相比,N2处理门水平变形菌门（Proteobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）相对丰度分别降低6%和15%,而放线菌门（Actinobacteria）增加32%;属水平链霉菌（Streptomyces）增加27%,芽单胞菌属（Gemmatimonas）降低8%。与M0相比,N1条件下M1和M2处理的Streptomyces分别增加64%和205%,Gemmatimonas细菌丰度分别增加31%和53%;N2条件下M1和M2处理的Streptomyces分别增加10%和93%,M1处理的Gemmatimonas细菌丰度降低2%,M2处理Gemmatimonas细菌丰度增加56%。土壤中Streptomyces和Gemmatimonas与N2O排放量呈显著负相关,而与玉米产量呈显著正相关。【结论】不同氮肥水平玉米接种丛枝菌根真菌均能显著降低土壤N2O排放量,这种影响主要通过提高玉米氮素的吸收利用和改善土壤细菌群落组成实现的,其中主要增加了土壤链霉菌属和芽单胞菌属的相对丰度。 相似文献
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【目的】探明滴灌施肥对华北典型种植类型农田N2O排放的影响差异与减排贡献,并明确其综合调控机制,为区域农业生产碳氮优化调控及滴灌施肥技术在华北推广应用提供科学支撑和技术储备。【方法】选择两种典型的作物种植模式（冬小麦-夏玉米轮作和设施菜地）为研究对象,分别设置了4个处理,即对照（CK）、常规漫灌施肥（FP）、滴灌施肥（FPD）和滴灌优化施肥（OPTD）,利用自动静态箱-气相色谱法对这两种系统土壤N2O排放进行了连续观测分析。【结果】两种作物系统N2O排放通量变化均与5 cm深土壤温度显著正相关（P＜0.05）,均在基肥期出现最高排放峰值。在设施蔬菜和粮食作物系统中,FP处理N2O排放总量均为最高,分别达到（5.47±0.23）和（1.70±0.02）kg N·hm-2。对于N2O排放强度,设施蔬菜系统中FP处理为（159.72±2.47）g N·t-1,远低于粮食作物系统（258.41±6.35）g N·t-1,未来N2O减排的关注点仍在粮食作物生产。滴灌施肥可显著降低两种系统N2O排放总量,相比FP处理,在设施蔬菜系统中滴灌施肥可显著减少19.0%（P＜0.05）,而在粮食作物系统中可减少达到35.0%（P＜0.05）。此外,当两种系统施氮量分别降低50%和30%后,在保证作物产量下其减排贡献可分别扩大到30.2%和45.8%。【结论】设施蔬菜和粮食作物系统土壤N2O排放特征存在明显差异,粮食作物生产N2O排放强度明显高于设施蔬菜生产,应进一步关注。同时,滴灌施肥技术在华北农田两种典型的作物系统中均能较好地减少N2O排放,对冬小麦-夏玉米轮作系统N2O减排贡献更大,具有在华北平原进一步推广应用的潜力。 相似文献
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“3414”肥料效应函数分析香梨初果期施肥参数 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】 研究库尔勒香梨最佳效益产量的推荐施肥量,为土壤养分的高效利用提供依据。【方法】 以库尔勒香梨初果期为试材,采用“3414”肥效试验完全施肥方案,分析氮磷钾肥配施对果实膨大期枝条、果实生长量及SPAD值、比叶重、单叶净光合速率等生理指标的影响,采用一元二次、二元二次、三元二次肥料效应函数得出初果期库尔勒香梨的推荐施肥量。【结果】 果实膨大期氮肥对枝条生长有显著促进作用,磷肥则对枝条生长有抑制作用,氮肥对SPAD值、比叶重、单叶净光合速率影响相较于磷钾肥最大;钾肥能够显著促进果实生长,有效提高叶片叶绿素含量。均符合报酬递减率;3种肥料配施下,互作效应PK＞NP＞NK,均为正向互作效应。【结论】 施肥量为氮(N)167.48 kg/hm2,磷(P2O5)118.65 kg/hm2,钾(K2O)205.42 kg/hm2,最佳效益产量为2 915.99 kg/hm2。 相似文献
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化肥减量有机替代对新疆滴灌棉花产量及土壤养分的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】 研究新疆滴灌棉花合理的化肥减施量和有机肥替代量,为棉花优质高产、产业可持续发展提供理论支撑。【方法】 采用田间小区滴灌栽培试验, 化肥减量微生物菌剂替代对新疆滴灌棉花产量及其构成因素与土壤养分的影响。【结果】 与习惯施肥(CF)相比, 优化施肥减氮30%增施微生物菌剂(OPT+M-N30%) 处理的棉花籽棉产量、皮棉产量、单铃数及衣分有不同程度的提高, 其中棉花单铃数和籽棉产量分别提高16.42%, 5.09%。且OPT+M-N30%处理的土壤有机质、全氮及碱解氮含量均高于其余施肥处理, 较农民常规施肥增加了7.74%、5.97%、1.70%。【结论】 优化施肥减氮30%增施微生物菌剂处理有利于提高棉花产量和土壤养分含量,表现较好的经济效益。 相似文献