覆膜滴灌对温室气体产生及排放的影响研究进展   总被引：6，自引：1，他引：5  

陶丽佳王凤新  顾小小 《中国农学通报》2013,29(3):17-23

CO₂、CH₄与N₂O作为全球气候变化贡献较大的温室气体日益受到重视,而覆膜滴灌作为一种节水的田间农艺措施也受到广泛关注。笔者就土壤温湿度对土壤温室气体产生及排放的影响、覆膜滴灌造成土壤温湿度的改变及其对土壤温室气体排放的作用进行了综述。目前的研究成果表明：（1）土壤温度、湿度都通过影响土壤微生物菌群数量和活性、调节气体传输速率,对土壤温室气体产生和排放起作用;（2）土壤CO₂排放速率与浅层地温正相关,CH₄与N₂O的产生都有一定的最适温度,而CH₄的氧化与温度的关系呈多样性;（3）土壤湿度对CH₄产生、氧化与N₂O产生的作用都大于土壤温度,CH₄氧化速率与土壤湿度呈负相关,而CO₂与N₂O的排放都有一个最佳的湿润范围;（4）覆膜良好的增温保湿效应、对气体传输的自然阻隔作用以及滴灌的局部湿润作用又会影响温室气体的产生和排放。最后总结提出了有待进一步展开和完善的几方面研究工作：如何确定和控制土壤湿润范围以减少温室气体排放,如何定量确定覆膜滴灌的综合效应,如何通过调控土壤CO₂的排放以调控作物的生长过程。  相似文献   

UV-B辐射增强对陆地生态系统温室气体排放影响的研究进展     

程璐  文永莉  程曼 《中国农学通报》2022,38(33):80-88

地表太阳紫外线-B（UV-B，波长：280~320 nm）辐射增强和气候变化均是当今重要的全球性环境问题。平流层臭氧层损耗以及大气CO₂、CH₄和N₂O等温室气体排放的增加，是驱动这两大全球性问题的主要因素。UV-B辐射增强会通过一系列的生物地球化学进程影响陆地生态系统碳氮平衡，改变CO₂、CH₄、N₂O等温室气体的排放，进一步对气候变化产生作用。笔者对UV-B辐射增强对陆地生态系统CO₂排放的影响途径（凋落物和土壤）和影响机制（有机物中难降解分子转化为可溶性有机碳、有机物非生物光化学降解以及光引发产生的微生物降解）进行了总结，阐述了UV-B辐射增强对CH₄和N₂O排放的影响途径（植株组织化学结构变化和根系分泌物组分变化），及其在不同生态系统中与环境要素相互作用下的排放规律。此外，气候变化背景下，一定范围内的温度升高和降水量减少可促进UV-B辐射增强产生的有机物光降解作用，进而促进温室气体的排放。目前，UV-B辐射增强对陆地生态系统的影响研究相对较缺乏，大都集中在干旱生态系统，且定量研究较少。今后需更多长期、大规模的野外实地研究，并结合模型来准确估计UV-B辐射增强对陆地生态系统温室气体排放的贡献。本论文可为全球变化背景下精准预测温室气体排放提供参考。  相似文献   

添加绿肥对中国农田土壤N₂O和CH₄排放的影响     

李亚鹏  张晨阳  孙楠  李然  李建华  徐明岗 《中国农学通报》2024,(11):68-77

本研究旨在探明添加绿肥对中国农田土壤温室气体(N₂O和CH₄)排放的影响,为绿肥科学施用、温室气体减排和作物增产提供理论依据。采用数据整合分析(Meta-analysis)方法,通过“中国知网”、“谷歌学术”和“Web of Science”等中英文数据库以“绿肥”、“农田”和“温室气体”等关键词进行检索,收集到国内外关于添加绿肥对农田土壤温室气体排放影响研究的有效数据137组,定量分析添加绿肥对中国农田土壤温室气体排放的影响及其主要影响因素。结果表明：与不添加绿肥相比,添加绿肥显著的促进N₂O、CH₄的排放和GWP、GHGI的提高,提升幅度分别为16.1%、45.8%和25.7%、12.9%。施用豆科和非豆科绿肥均显著增加N₂O和CH₄排放和GWP,施用非豆科绿肥对GHGI没有显著影响,豆科绿肥相比于非豆科绿肥能显著增加土壤N₂O的排放和GWP、GHGI。不同绿肥施用措施均显著增加N₂O和CH₄  相似文献   

秸秆全量还田下施用过氧化钙对南方双季稻产量和稻田温室气体排放的影响          下载免费PDF全文

何宇轩  李雅娟  周明卓  眭锋  吕伟生  张俊  曾勇军  黄山 《作物杂志》2022,38(1):116-1830

为探明秸秆全量还田条件下施用过氧化钙（CaO₂）对南方双季水稻产量和稻田温室气体排放的影响,设置不施CaO₂（CK）和早稻旋耕前一次性施用CaO₂ 2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法监测稻田温室气体排放,以明确秸秆全量还田下施用CaO₂对双季稻产量、稻田温室气体排放、综合温室效应（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的影响。结果表明,与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年晚稻产量,增幅分别为3.44%和2.65%,但对早稻产量无显著影响。施用CaO₂显著降低了早稻季CH₄累积排放量、GWP和GHGI,降幅分别为14.73%、14.74%和15.09%,但是对N₂O累积排放量无显著影响。施用CaO₂对晚稻季CH₄和N₂O排放均无显著影响。与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年的周年产量,增幅分别为1.93%和2.58%;但对CH₄和N₂O累积排放量、GWP及GHGI均无显著影响。因此,施用CaO₂有助于协同实现双季稻增产和稻田温室气体减排。  相似文献   

长江中下游地区不同避涝作物种植模式对农田温室气体排放的影响     

齐龙昌  李友强  车钊  曹刚  王腾  宋贺  董召荣 《中国农学通报》2015,31(36):188-193

通过田间原位试验,研究长江中下游地区不同避涝作物种植模式对农田温室气体排放的影响,为该地区低碳作物种植模式的选择提供依据。利用静态箱法研究水稻-小麦(WRR)、黄心乌-茭白(WZR)、黄心乌-毛豆-荸荠(WECR)、水芹-芹芽-水稻(CCRR)和莲藕(LR)种植模式下农田的N₂O、CO₂和CH₄等温室气体的排放规律。结果表明：N₂O、CO₂和CH₄的排放具有明显的季节性,CO₂排放呈现夏季＞秋季＞春季＞冬季,CH₄和N₂O排放呈现夏季＞秋季;WECR、WRR和CCRR种植模式土壤CO₂排放量差异不显著,但都显著高于WZR,LR模式;WRR、CCRR和LR种植模式土壤N₂O排放量极显著高于WZR和WECR模式;LR极显著高于CCRR种植模式土壤CH₄排放量,而WZR、WECR和WRR极显著低于LR和CCRR。不同种植模式综合温室效应大小WRR＞CCRR＞WECR＞LR＞WZR,可见黄心乌-茭白模式综合温室效应最低,是长江中下游易涝区域低碳农业的较佳生产模式。  相似文献   

不同施氮水平对农田黑土净氮转化速率和温室气体排放的影响     

郎漫  袁晓航  李平 《中国农学通报》2022,38(31):93-100

探讨不同施氮水平对农田黑土氮素转化和温室气体排放的影响,以期为农田合理施肥提供科学指导。以黑龙江省农田黑土为对象,采用室内培养试验,研究土壤净氮矿化速率、净硝化速率、N₂O和CO₂排放速率及累积排放量对不同施氮水平[0 mg N/kg (N0)、40 mg N/kg (N40)、60 mg N/kg (N60)、80 mg N/kg (N80)]的响应。结果表明,不施氮的N0处理土壤净氮矿化速率为0.03 mg N/(kg·d),而N40、N60和N80处理土壤净氮矿化速率分别为-0.71、-1.01、-1.27 mg N/(kg·d),均表现为对氮的净固定。施氮显著促进了土壤硝化作用,N0处理土壤净硝化速率为0.32 mg N/(kg·d),而N40、N60和N80处理土壤净硝化速率分别为N0处理的15.2、19.7、24.0倍。在0~60 mg N/kg施氮水平内,土壤N₂O排放速率随施氮水平的增加而显著增加,施氮水平增加至80 mg N/kg时,N₂O排放速率反而显著低于N60处理。N0处理的N₂O排放比例为8.11‰,施氮后N₂O排放比例显著降低,N40、N60和N80处理的N₂O排放比例分别为1.48‰、1.72‰和1.15‰,3个施氮水平间没有显著差异。与N0处理相比,施氮显著抑制了土壤CO₂的排放,但CO₂累积排放量不受施氮水平的影响。研究表明,施氮水平显著影响土壤净氮转化速率和温室气体排放,研究结果对加深农田黑土氮转化规律的理解及氮肥的合理施用具有实际意义。  相似文献   

秸秆还田及添加生物炭对黑土玉米生长季N2O排放的影响     

张楠  潘仕球  乔云发  朱保国  苗淑杰 《中国农学通报》2022,38(27):79-85

为比较秸秆还田与添加生物炭对黑土氧化亚氮(N₂O)排放的影响,基于中国科学院海伦农业生态实验站建立的定位田间试验,设单施化肥(NPK)、秸秆还田配施化肥(NPK+SR)、生物炭配施化肥(NPK+BC) 3个处理,采用静态箱-气相色谱法测定黑土区玉米生长季N₂O排放通量。在试验进行的第3年,采集生长季土壤排放的气体,测定N₂O排放通量。结果表明：较单施化肥相比,NPK+SR处理N₂O累积排放量增加了83.1%,而NPK+BC处理降低了32.4%。尽管土壤N₂O排放通量与土壤温度的相关系数因不同处理而存在差异,但各处理均表现出显著正相关关系(P<0.05)。而土壤含水量与N₂O排放通量未呈现相关关系(P>0.05)。与单施化肥处理相比,秸秆还田和添加生物炭后玉米总产量增加了12.0%和34.3%。由此可见,玉米秸秆制成生物炭还田既增加玉米产量,又达到N₂O减排的目的,在本试验条件下,生物炭是玉米秸秆还田的有效方式。  相似文献   

秸秆全量还田下晚稻季翻耕对双季稻田温室气体排放和产量的影响     

唐刚  廖萍  眭锋  吕伟生  张俊  曾勇军  黄山 《作物杂志》2021,37(6):101-975

翻耕有利于秸秆还田,为了探究秸秆全量还田下不同耕作措施对双季稻产量和温室气化排放的影响,在晚稻季设置浅旋耕和翻耕2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法连续监测当季晚稻和第2年早稻季稻田温室气体排放,以阐明秸秆全量还田下晚稻季翻耕对稻田甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）排放及产量的影响。与浅旋耕处理相比,晚稻季翻耕显著降低了当季晚稻CH₄累积排放量（19.04%）、综合温室效应（19.19%）和温室气体排放强度（22.02%）,而对N₂O累积排放量无显著影响。晚稻季翻耕对第2年早稻季稻田温室气体排放无显著影响。可见,翻耕的减排效应只体现在当季。此外,浅旋耕和翻耕处理对当季晚稻和第2年早稻产量及其构成均无显著影响。短期来看,秸秆全量还田下晚稻季翻耕有利于协同实现双季稻稳产和稻田温室气体减排。  相似文献   

水氮运筹对新疆无膜滴灌棉花生长发育及土壤温室气体排放的影响     

李国辉  王兴鹏  唐茂淞  赵泽艺  徐雪雯  李明发  王洪博 《棉花学报》2023,(1):63-78

【目的】探究水氮运筹对新疆无膜滴灌棉田棉花生长发育、水氮利用效率及土壤温室气体排放的影响。【方法】设置2个灌水定额(W1:450 m³·hm^-2,W2:540 m³·hm^-2)和3个施氮量(150、225、300 kg·hm^-2纯氮),分析不同水氮条件下土壤和植株全氮含量、棉花株高与茎粗、籽棉产量、水分与氮素利用效率及土壤温室气体排放的差异。【结果】225 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2施氮量下,不同生育时期W1的0～80 cm土层平均全氮含量高于W2处理。同一施氮量水平下,W1处理的土壤CO₂、CH₄、N₂O累积排放量,全球增温潜势(global warming potential,GWP),土壤温室气体排放强度(greenhouse gas emission intensity,GHGI)及水分利用效率均高于W2处理。W1灌溉水平下,苗期和蕾期0～80 cm...  相似文献   

减量施氮对玉米-大豆套作系统土壤氮素氨化、硝化及固氮作用的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

雍太文  陈平  刘小明  周丽  宋春  王小春  杨峰  刘卫国  杨文钰 《作物学报》2018,44(10):1485-1495

土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素, 为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律, 利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不施氮NN: 0; 减量施氮RN: 180 kg hm ^-2; 常量施氮CN: 240 kg hm ^-2)对土壤硝化作用、氨化作用、固氮作用及氨挥发、N₂O排放、NO₃ ^--N累积的影响。结果表明, IMS较相应单作提高了土壤硝化和氨化作用, IMS的氨挥发损失率和N₂O损失率较MM降低21.6%和29.7%; IMS下玉米土壤的NO₃ ^--N积累量显著高于MM, 而大豆土壤的NO₃ ^--N积累量显著低于MS。各施氮处理间, RN较CN降低了玉米土壤的氨化与硝化作用, 增加了大豆土壤的硝化和固氮作用。IMS下RN的玉米、大豆全生育期固氮作用较CN增加29.7%和32.0%, 年均氨挥发总量和N₂O排放量较CN降低37.2%和41.0%。玉米-大豆套作系统在减量施氮下通过提高土壤氮素氨化、硝化与固氮作用, 减少氮素排放损失, 增强耕层土壤NO₃ ^--N积累, 为作物氮素吸收提供了充足氮源。  相似文献   

Long-term effect of tillage, crop rotation and N fertilization to wheat on gaseous emissions under rainfed Mediterranean conditions   总被引：1，自引：0，他引：1  

S. Menndez  R.J. Lpez-Bellido  J. Benítez-Vega  C. Gonzlez-Murua  L. Lpez-Bellido  J.M. Estavillo 《European Journal of Agronomy》2008,28(4):559-569

A field study was conducted to assess the effect of N fertilizer application to wheat (Triticum aestivum L.), tillage system and crop rotation on total denitrification N losses, N₂O and CO₂ emissions under Mediterranean conditions in a long-term trial started 18 years ago on a Vertisol soil. The tillage system consisted of conventional tillage vs. no-tillage and the crop rotation system consisted of two different 2-years rotations: wheat–sunflower (Helianthus annuus L.) (WS) and wheat–faba bean (Vicia faba L.) (WF). Fertilizer rates were 0 and 100 kg N ha⁻¹ applied to wheat splitted in two amendments of 50 kg N ha⁻¹ each. Two different fertilization systems were studied. In the old fertilized plots system fertilizer had been applied for 18 years since the beginning of the trial, and in the new fertilized plots system fertilizer was applied for the first time when this experiment was started. Measurements were carried out after fertilizer applications.

In the long term, continued fertilizer application produced a higher soil total N content. Nevertheless, no increase in denitrification potential, N₂O + N₂ production by denitrification, N₂O or CO₂ emissions was observed either by the recent application of N or by the continued application during 18 years. The soil presented a higher potential to denitrify up to N₂ than up to N₂O. So, denitrification was probably occurring mainly in the form of N₂, while N₂O emissions were occurring in a great manner by nitrification, both denitrification and nitrification occurring simultaneously at soil field capacity (60–70%) expressed as water filled pore space (WFPS). Conventional tillage induced an increase in soil total N content and in the potential to denitrify up to N₂ with respect to no-tillage. This higher potential was translated into higher N₂O + N₂ production by denitrification presumably stimulated in the short time by the higher available carbon provided by decomposing roots and by the subsequent creation of soil anaerobic microsites. Contrarily, no effect of tillage was observed on N₂O emissions because of being produced in an important manner by nitrification, which does not depend on carbon availability. The wheat–faba bean rotation induced higher soil nitrate contents than the wheat–sunflower, although the effect in the long time was not observed regarding soil total N content. The same as for the fertilizer effect, this increase in nitrate content was not followed by a higher denitrification potential or higher N₂O + N₂ production by denitrification because of the lack of organic matter, while an increase was observed in N₂O emissions.  相似文献   

耕作与秸秆还田方式对稻田N_2O排放、水稻氮吸收及产量的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯珺珩  黄金凤  刘天奇  曹凑贵  李成芳 《作物学报》2019,45(8):1250-1259

保护性耕作是改善农田土壤肥力的重要举措,然而其对作物氮吸收与产量的作用尚不明确。为此,本试验于2016—2017年稻季在湖北省武穴市花桥镇,设置常规翻耕与免耕两种耕作方式以及前茬作物秸秆全量还田与不还田两种秸秆还田方法,研究耕作与秸秆还田方式对稻田土壤N_2O排放、根系酶活性、水稻氮吸收与产量的影响。结果表明,耕作方式显著影响土壤N_2O排放,但不影响根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性、水稻氮吸收与产量。与翻耕处理相比,免耕处理2016年和2017年土壤N_2O排放量分别显著提高了12.5%～18.2%和21.1%～38.6%。秸秆还田显著影响土壤N_2O排放量、根系酶活性、水稻氮吸收与产量。相对于秸秆不还田处理,秸秆还田处理2016年和2017年土壤N_2O排放量分别显著提高了38.5%～45.5%和13.1%～29.5%。秸秆还田处理相对于不还田处理根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性分别显著增加了6.7%～45.9%和9.0%～46.7%,水稻氮吸收量提高了12.5%～26.0%,产量增加了9.4%～12.6%。本文认为,虽然秸秆还田提高了水稻氮吸收与产量,但也促进了土壤N_2O的排放,因此在评估保护性耕作稻田温室效应时应加强对温室气体(CH4和N_2O)排放和土壤碳固定影响的长期监测,以期为发展低碳稻作提供理论依据和技术支撑。  相似文献   

耕作方式与施氮量互作对小麦生长、产量与品质的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

王福玉  陈贵菊  孙雷明  黄玲  邵敏敏  赵凯  杨本洲  张玉丹  闫璐  王霖 《中国农学通报》2022,38(9):20-26

为找出鲁西南地区小麦的最佳耕作方式与施氮量,以‘山农20’为试验材料,研究了秸秆不还田免耕(T₁)、秸秆还田免耕(T₂)、秸秆还田两旋一耕(T₃)、秸秆还田深耕(T₄)4种耕作方式和225(N₁)、165(N₂)、300 kg/hm²(N₃) 3种施氮量对小麦产量和品质的影响。结果表明：小麦籽粒产量随着施氮量的增加而增加,同一施氮水平下,T₄产量最高,达8210.59 kg/hm²,较T₁、T₂、T₃分别增产2.25%、5.71%、8.61%;在同一耕作方式下,小麦籽粒产量300 kg/hm²(N₃)时最高。耕作方式和施氮量对小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量互作效应极显著,并且随着施氮量的增加而增加。T₄明显提高了小麦籽粒蛋白质含量,施氮量增加了面团形成时间、稳定时间和吸水量。因此,鲁西南地区实施深耕配施氮肥300 kg/hm²,是小麦生产实现高产和优质的最佳耕作和施氮模式。  相似文献   

茶园土壤N2O排放的影响因素及减排措施     

方雅各  苏有健  廖万有  张永利  罗毅  孙宇龙  廖珺  王烨军 《中国农学通报》2021,37(15):72-77

茶园土壤通过微生物作用释放大量氧化亚氮(N₂O),因此需迫切了解茶园土壤N₂O产生机制及影响因素,以期为茶园土壤N₂O减排提供理论依据。从氮源、有机质、pH、水分、温度、质地等角度对茶园土壤N₂O排放的影响进行综述,提出相应的N₂O减排措施。对以上影响因素阐述发现：反硝化作用对茶园土壤N₂O排放的贡献较大;氮肥施用、土壤理化性质、气象因子等是茶园土壤N₂O排放的关键因素。施用缓释氮肥、氮肥深施、采用氮肥推荐施用量、养分有机替代技术能降低茶园土壤N₂O排放。  相似文献   

白洋淀湿地CH4和CO2排放特征及其影响因素初探     

赵颖  王飞 《中国农学通报》2022,38(2):63-70

本研究旨在探索白洋淀湿地碳排放规律及影响因素,以期为制定该地区的碳管理决策提供技术支持.运用静态箱-气相色谱法,测定了白洋淀湿地不同时间、区域环境下甲烷(Ch4)和二氧化碳(CO2)的排放通量.结果 表明,5-10月CH4和CO2排放通量均呈现先增大后减少的变化趋势,其中7月CH4和CO2排放通量的日变化较大.在空间上...  相似文献