长期施肥对黄壤性水稻土磷平衡及农学阈值的影响   总被引：10，自引：0，他引：10  

刘彦伶  李渝  张雅蓉  张文安  蒋太明 《中国农业科学》2016,49(10):1903-1912

【目的】研究长期施肥条件下土壤有效磷（Olsen-P）的演变特征及土壤磷素的累积状况,分析土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,明确Olsen-P的农学阈值及合理磷肥施用量,为西南黄壤地区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以贵州黄壤肥力与肥料长期定位试验为平台,选择试验中6个处理分别是不施肥（CK）、偏施氮钾肥（NK）、常量氮磷钾肥（NPK）、常量有机肥（M）、减1/2有机肥+减1/2氮磷钾肥（1/2 M +1/2 NPK）和常量有机肥+常量氮磷钾肥（MNPK）。分析西南黄壤性水稻土19年（1995-2013）土壤Olsen-P含量与植株吸磷量,研究土壤Olsen-P的变化规律及土壤累积磷盈亏状况,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤性水稻土的农学阈值,并分析Olsen-P与施肥量之间的关系。【结果】长期施用磷肥处理可显著提高土壤Olsen-P含量,各施磷处理Olsen-P年增长速率在0.72-2.47 mg·kg^-1·a^-1,其中MNPK处理Olsen-P增长速率最大,NPK处理最小,主要与施肥量的高低有关;有机肥配施化学磷肥比单施化学磷肥和单施有机肥更能有效地促进作物对磷素的吸收;不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素盈余量为176-1 200 kg·hm^-2,其中MNPK处理磷素盈余量最高;土壤累积磷盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤中磷素每盈余100 kg·hm^-2,NPK、M、1/2M+1/2NPK、MNPK处理Olsen-P含量分别提高4.0、2.0、3.2和2.0 mg·kg^-1;土壤每年磷盈亏和Olsen-P含量与磷肥施用量呈极显著正相关关系,磷肥用量（纯P）17.4 kg·hm^-2时土壤磷盈亏呈持平状态,西南黄壤性水稻土Olsen-P的农学阈值为15.8 mg·kg^-1;对应的施肥量（纯P）为每年37.2 kg·hm^-2·a^-1。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化,同时与磷素投入量密切相关,当磷肥用量（纯P）为17.4 kg·hm^-2·a^-1土壤磷素呈持平状态。当磷肥用量（纯P）为37.2 kg·hm^-2·a^-1时,可获得较高作物产量,磷肥当季利用率高,且磷素在土壤中累积较少。当磷肥用量（纯P）大于37.2 kg·hm^-2·a^-1时,作物产量对磷肥用量无响应,大量磷素累积在土壤中,增加土壤磷素的流失风险。土壤中累积磷盈余量一定的情况下,西南黄壤性水稻土长期单施化学磷肥提升土壤Olsen-P的速率大于施用有机肥处理。  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   

海南儋州地区橡胶林碳通量特征研究     

吴志祥    谢贵水  杨川  陈帮乾  周兆德 《西北林学院学报》2015,30(1):51-59

以位于海南省西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO₂通量观测。结果表明:1）橡胶林净生态系统碳交换（NEE）日动态为“U”型曲线,白天NEE为负值,是碳吸收,夜间NEE为正值,是碳排放;全年除2月份为较弱的碳排放外,其余月份均为碳吸收,雨季各月NEE值较大,旱季各月NEE值较小,橡胶林碳吸收最强月份为6月,碳排放最强（吸收最弱）的月份为2月;因研究样地橡胶林树正处于生长旺盛期,固碳能力强大,橡胶林年NEE总量超过11.0 t·hm^-2·a^-1,碳汇能力高于其他亚热带和热带人工林,也高于纬度接近的海南岛尖峰岭热带山地雨林。2）橡胶林生态系统呼吸（R_e）日动态为单峰型曲线,全年R_e均为正值,即为碳排放,白天R_e量及变动幅度均明显大于夜间;全年R_e日变化呈不规则曲线,全年雨季各月R_e值均较大,旱季各月R_e值相对较小,橡胶林生态系统呼吸最强月份为8月,呼吸最弱的月份为12月;海南岛橡胶林生态系统年呼吸总量巨大,年总量超过20.0 t·hm^-2·a^-1,与同纬度的热带雨林接近。  相似文献   

不同滴灌量对红寺堡区酿酒葡萄生长和品质的影响     

王东  曹源倍  吉遥芳  傅渝亮 《中国农业科技导报》2021,23(1):154-161

为了寻求适宜红寺堡地区酿酒葡萄园的最佳滴灌灌溉模式,以6年生酿酒葡萄‘赤霞珠（Cabernet Sauvignon）’为供试材料,灌水方式采用滴灌,设计5个不同灌水量梯度：1 500 m³·hm^-2（T1）、2 250 m³·hm^-2（T2）、3 000 m³·hm^-2（T3）、3 750 m³·hm^-2（T4）以及4 500 m³·hm^-2（T5）,分析了不同滴灌量对酿酒葡萄植株生长、光合速率、水分利用效率、产量以及品质的影响。结果表明：T4（3 750 m³·hm^-2）处理对新梢长及株高生长促进作用最为显著,养分吸收状况最好,且能显著提高酿酒葡萄花期和膨大期叶绿素相对含量和植被差异指数值,鲜叶片干物质积累量最大,水分利用效率提高最为显著（42.69%）,单株产量最高（2.24 kg）。当滴灌量超过3 750 m³·hm^-2时,则会引起一定量的减产。另外,单宁含量随滴灌量增加呈先减小后增加趋势,花色苷含量随滴灌量增加呈先增加后降低趋势,酿酒葡萄果皮总酚含量与滴灌量呈显著的正相关关系。T4处理下,酿酒葡萄可溶性固形物（19.87%）、可滴定酸含量（0.72%）及可溶性糖含量（19.44%）均处在相对适宜的水平,糖酸比较高,单宁含量高（30.51 mg·g^-1）,总酚含量最大（10.65 mg·g^-1）,葡萄品质最佳,是本研究中最佳滴灌灌溉模式。  相似文献   

农牧交错带农牧系统氮素流动与环境效应——以山西省为例   总被引：5，自引：1，他引：4  

张建杰  郭彩霞  李莲芬  张强 《中国农业科学》2018,51(3):456-467

【目的】探明山西省农牧交错带农牧生产系统的氮素流动特征及其环境效应,进一步为山西实施区域养分资源管理、加快农牧交错带产业结构调整提供科学依据。【方法】在整理统计资料、文献数据和实地调研的基础上,使用食物链养分流动模型（nutrient flows in food chains, environment and resources use,NUFER）和GIS,估算山西省农牧交错带（主要涉及大同、朔州、忻州、吕梁、临汾和太原等6个地市）42个县区农牧生产系统的氮素账户平衡、流动路径及损失途径。【结果】不同县区农田化学氮肥投入存在“两极分化”的现象,投入水平范围在6.7-253 kg·hm^-2,极值间相差38倍;各县区农田氮素的投入结构也表现出较大差异,主要跟当地化学氮肥施用习惯及农业种植结构有很大的关系;单位农田面积农作物主产品的氮素携出量范围在19.11-96.75 kg·hm^-2,空间上整体呈现南北高、中部低的变化趋势;不同县区农田氮素盈余量在-16-202 kg·hm^-2,氮素亏缺与盈余情况并存;区内畜牧生产系统中外源饲料氮素投入差异较大,朔州市的山阴县外源饲料氮素投入高达0.94×10⁴ t,而忻州的五寨、临汾的隰县、大宁和蒲县,则可以通过作物生产系统来满足畜牧生产系统的饲料需求,也充分反映了各县区畜牧业养殖规模和农牧产业结构存在较大差异;区内单位面积农田动物主产品氮素携出量范围在1.51-27.50 kg·hm^-2,极差25.99 kg·hm^-2,说明各县区畜牧生产系统的生产力水平差异较大,单位农田面积动物主产品的氮素携出量＞13 kg·hm^-2的分布在区域北部朔州市的山阴、怀仁、大同等县区,表明这些县区畜牧生产系统中的氮素利用率较高;单位耕地面积畜禽粪尿氮素负荷较高（＞50 kg·hm^-2）的县区主要分布在区域北部;农牧生产系统氮素损失的空间分布格局明显：一级区（＞200 kg·hm^-2）分布在区域北部,二级区（120-200 kg·hm^-2）分布在区域南部和北部,三级区（＜120 kg·hm^-2）主要分布在区域中部,今后应重点关注区域北部农牧业生产过程中的氮素损失及环境问题。【结论】农业生产结构不合理、“农牧分离”是造成农牧生产系统氮素利用率低下的主要原因,今后农田养分资源综合管理要在空间上合理配置氮素资源,在养分投入上既要考虑化学氮肥和粪尿氮素的投入,还要兼顾来源于环境投入部分的氮素,更要注重和畜牧生产系统的耦合,以最小的环境代价生产更多的农牧产品。  相似文献   

内蒙古乌兰布和沙漠东缘巨菌草生态系统服务功能价值评估     

郑丹  罗宗志  苏德伟  余世葵  李春晓  李子森  林冬梅 《福建农林大学学报(自然科学版)》2023,(1):59-64

采用市场价值法、影子价格法和替代成本法等,估算内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠东缘单位面积巨菌草主要生态系统服务功能的价值.结果表明,该区域巨菌草生态系统服务功能的价值为144 972元·hm^-2·a^-1.其中：生产有机物质的价值为60 450元·hm^-2·a^-1,占41.70%;改良土壤的价值为7 308元·hm^-2·a^-1,占5.04%;固碳释氧的价值为73 944元·hm^-2·a^-1,占51.01%;阻沙固沙的价值为3 199元·hm^-2·a^-1,占2.20%;保护生物多样性的价值为71元·hm^-2·a^-1,占0.05%.可见,巨菌草的生态系统服务功能中,除了生产有机物质具有重要的生产价值外,固碳释氧、保护生物多样性等支持功能和改良土壤、阻沙固沙等调节功能也具有重要的生态价值.  相似文献   

山西灵空山典型天然林空间结构特征及其对生产力的影响     

刘铭波  韩海荣  程小琴  蔡锰柯  刘慧敏 《西北林学院学报》2022,37(1):33-40

通过探究辽东栎林、油松林空间结构特征,揭示林分生产力变化的影响因素,为天然林保护和管理提供科学依据。以山西灵空山典型辽东栎林、油松林为例,选取角尺度（W）、混交度（M）、大小比数（U）、密集度（C）和林层指数（S）5个指标表征林分空间结构特征,通过年轮条估算林分生产力,采用冗余分析探讨天然林空间结构对林分生产力的影响。结果表明,2种天然林具有相似的空间结构特征,呈现出聚集分布的水平格局,整体林分呈弱中度混交状态。其中,辽东栎林处轻微劣势状态,油松林则呈中庸状态（U₁=0.502,U₂=0.471）。2种天然林密集度均持较高水平,辽东栎林略优于油松林（C₁=0.955,C₂=0.994）。2种天然林垂直结构均较为简单,油松林垂直结构略优于辽东栎林（S₁=0.408,S₂=0.419）。辽东栎林生产力（V₁=3.828 t·hm^-2·a^-1）显著大于油松林（V₂=2.909 t·hm^-2·a^-1）（P<0.05）。冗余分析表明,辽东栎林林分生产力与U呈极显著正相关（P<0.01）,与W、C、M、S呈负相关,空间结构指标中U是其变化的主要驱动因子（解释度达50.7%）;油松林林分生产力与U、C和M呈正相关,与S呈负相关,与W呈显著负相关（P<0.05）,空间结构指标中W是其变化的主要驱动因子（解释度达57.1%）。林分空间结构能有效解释天然林生产力变化（75%以上）,可依据空间结构参数对林分进行优化管理,从而更好地发挥天然林的生态价值。  相似文献   

长期施肥下黑土重金属的演变特征   总被引：6，自引：0，他引：6  

苏姝  王颖  刘景  朱平  高洪军  张崇玉  周世伟 《中国农业科学》2015,48(23):4837-4845

【目的】探讨长期施肥下黑土重金属的演变特征,为该地区科学施肥和土壤环境保护提供理论依据。【方法】设计长期定位施肥试验：CK（对照,不施肥)、N（氮）、NP（氮磷）、NPK（氮磷钾）、NPKM（氮磷钾+有机肥）和1.5NPKM（1.5倍的NPKM）,共6个处理。试验采集起始（1989年）和各施肥年限（1994、2000、2006、2010、2012年）的耕层（0-20 cm）土壤样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd总量和有效态含量,并计算其活化度。【结果】长期施用化肥不影响黑土重金属总量、有效态含量。Pb不受施肥影响,Cu、Zn、Cd受粪肥影响,其总量和有效态都显著增加,Cu和Zn活化度增加,但Cd活化度显著降低（维持在8%-9%,明显低于化肥处理的35%）。长期施用有机肥,重金属演变呈现阶段性。1989-2000年缓慢增加,2000-2010年快速增加,2010年后稳定或缓慢下降。1.5NPKM 3个阶段Cd总量变化分别为0.03 mg·kg^-1·a^-1、0.07 mg·kg^-1·a^-1、-0.13 mg·kg^-1·a^-1;NPKM处理的Cu有效态变化分别为0.11 mg·kg^-1·a^-1、0.53 mg·kg^-1·a^-1、-1.25 mg·kg^-1·a^-1。重金属演变的阶段性是源于粪肥重金属含量的阶段性变化,即养殖方式的变化。金属活化度相关性分析表明：Cu与Olsen-P、Zn与SOM皆显著正相关,而Pb与pH显著负相关;Cd与Olsen-P和SOM显著负相关,与pH显著正相关,意味着Cd对土壤性质的响应更加复杂。【结论】长期施用化肥对重金属演变没有明显影响,长期施用有机肥显著改变了其演变特征,重金属演变呈现出先缓慢增加、然后快速增加、最后稳定或缓慢下降的阶段性变化,而且阶段性演变特征源于粪肥金属含量的阶段性变化。在农业生产中,既要适度增施有机肥又要关注其潜在风险,现有施肥量（30 t·hm^-2）和玉米种植体系下,当地牛粪长期施用仍存在很大风险。  相似文献   

滨海沙地不同树种人工林生物量及凋落物碳氮养分归还   总被引：1，自引：0，他引：1  

葛露露  何宗明  林宇  苏利堡  黄秀勇 《西北林学院学报》2019,(1):39-46

基于福州市滨海后沿沙地上营造的人工林的调查,以9年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、纹荚相思(Acacia aulacocarpa)3种主要人工林为对象,采用Monsi分层切割法(乔木层)和样方收获法(草本层、凋落物层)获取这3种人工林的生物量,研究其生物量分配格局及凋落物碳氮养分归还。结果表明,尾巨桉乔木层地上部分生物量为49.950t·hm^-2,地下部分生物量为15.270t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的62.08%和18.98%;草本层生物量为0.698t·hm^-2(0.87%);凋落物层生物量为14.539t·hm^-2(18.07%)。木麻黄乔木层地上部分生物量为51.630t·hm^-2,地下部分为20.270t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的62.65%和24.60%;草本层生物量为0.017t·hm^-2(0.02%);凋落物层生物量为10.488t·hm^-2(12.73%)。纹荚相思乔木层地上部分生物量为51.130t·hm^-2,地下部分为13.760t·hm^-2,分别占生态系统总生物量的64.43%和17.34%;草本层生物量为0.093t·hm^-2(0.12%);凋落物层生物量为14.369t·hm^-2(18.11%)。3种人工林地上各器官生物量均表现为:树干>树枝>树皮>树叶。这3种人工林生态系统总生物量与乔木层生物量排序相同,表现为木麻黄(82.40t·hm^-2)>尾巨桉(80.46t·hm^-2)>纹荚相思(79.35t·hm^-2),且生物量分配格局均为乔木层>凋落物层>草本层。3种人工林的净生产力表现为木麻黄(16.21t·hm^-2·a^-1)>尾巨桉(14.00t·hm^-2·a^-1)>纹荚相思(12.51t·hm^-2·a^-1)。凋落物碳氮养分年总归还量表现为木麻黄(3.953t·hm^-2·a^-1)>尾巨桉(3.329t·hm^-2·a^-1)>纹荚相思(2.751t·hm^-2·a^-1)。  相似文献   

膜下滴灌不同灌溉定额对土壤水盐分布和春玉米产量的影响   总被引：12，自引：1，他引：11  

王增丽  董平国  樊晓康  王天任 《中国农业科学》2016,49(12):2343-2352

【目的】研究膜下滴灌条件下,不同灌溉定额对土壤水盐时空分布特征、春玉米产量和水分利用效率的影响。【方法】在石羊河流域中游,通过2014-2015两年的灌溉试验,对春玉米生育期设置不同灌溉定额（4 800、4 200和3 600 m³·hm^-2）,测定0-100 cm土层内,土壤水盐时空分布特征,春玉米播种前和收获后土壤全盐量在年内和年际间的变化,春玉米产量及其构成要素。【结果】随灌水定额的增加,0-60 cm土层土壤含水率增加明显,当灌水定额从420 m³·hm^-2增加到480 m³·hm^-2时,春玉米吐丝扬花期0-60 cm土层平均含水率可保持在24.52%以上。在作物需水关键期,当灌水定额为480 m³·hm^-2时,能明显增加深层土壤的蓄水量。当灌溉定额低于360 m³·hm^-2时,灌水量严重不足,土壤水分亏缺明显。在非灌溉期,土壤盐分随水分蒸发在表层耕作土壤中积聚。垂直方向上,在0-40 cm土层发生积盐现象,80-100 cm土层发生脱盐现象。在灌溉期,在垂直方向上,随着灌溉定额的增加,土壤淋洗深度呈增加的趋势。不同灌溉定额条件下,0-20 cm土层土壤发生脱盐现象,40-100 cm土层发生积盐现象。但0-100 cm土层内,土壤全盐量盈亏量总体基本平衡。在水平方向上,土壤盐分以滴头为中心向滴灌带两侧运移,滴头间土壤水分的交汇作用将原耕层的部分盐分迁移到滴灌带的湿润锋边缘处。各处理土壤含盐量均表现为滴灌带间较滴头间增加明显。不同灌溉定额对春玉米穗长、穗行数、行粒数影响不显著,对穗粗、秃尖长、百粒重影响显著。降低灌溉定额可增加春玉米的穗粗和百粒重,但对作物增产无显著作用。【结论】膜下滴灌条件下,春玉米耗水量受灌水量影响,适度水分亏缺能提高水分利用效率（WUE）,但使春玉米产量降低4.45%-20.99%。春玉米全生育期灌水10次,灌水定额为420 m³·hm^-2,灌溉定额为4 200 m³·hm^-2的灌溉制度节水、压盐、增产效益最优。  相似文献   

Response of carbon footprint to plastic film mulch application in spring maize production and mitigation strategy          下载免费PDF全文

Bao-qing CHEN  Shahar BARAM  Wen-yi DONG  Wen-qing HE  En-ke LIU  Chang-rong YAN 《农业科学学报》2021,20(7):1933-1943

Producing more food with a lower environmental cost is one of the most crucial challenges worldwide. Plastic mulching has developed as one of the most dominant practices to improve crop yields, however its impacts on greenhouse gas(GHG) emissions during the production life cycle of a crop are still unclear. The objective of this work is to quantify the impacts of plastic film on GHG emissions and to reduce GHG emissions with innovative agronomic practices. Carbon footprint per unit of area(CFa), per unit of maize grain yield(CFy), and per unit of economic output(CFe) were evaluated for three maize cultivation systems: a no mulch system, a conventional plastic mulching system(PM) and a biennial plastic mulching pattern, namely a 'one film for 2 years' system(PM2), during 2015–2018 in a maize field located on the Loess Plateau of China. The results suggested that PM induced a 24% improvement in maize yields during the four experimental years compared to a no-mulch treatment(NM). However, PM dramatically increased the CFa by 69%, 59% of which was created by the input of the plastic film material, and 10% was created by increases in the soil N_2O emissions. The yield improvements from PM could not offset the increases in CFa, and CFy and CFe were both increased by 36%. Shifting from PM to PM2 did not reduce crop yields, but it led to a 21% reduction in CFa and 23% reductions in CFy and CFe due to the reduced input amount of plastic film, decreased soil N_2O emissions, and less diesel oil used for tillage. Compared to NM, CFy and CFe were only 5% higher in PM2. This study highlights the necessity of reducing the amount of plastic film input in the development of low-carbon agriculture and shifting from conventional PM cultivation to PM2 could be an efficient option for mitigating GHG emissions while sustaining high crop yields in plastic mulched fields.  相似文献   

The potential of green manure to increase soil carbon sequestration and reduce the yield-scaled carbon footprint of rice production in southern China          下载免费PDF全文

《农业科学学报》2023,22(7):2233-2247

Green manure (GM) has been used to support rice production in southern China for thousands of years. However, the effects of GM on soil carbon sequestration (CS) and the carbon footprint (CF) at a regional scale remain unclear. Therefore, we combined the datasets from long-term multisite experiments with a meta-analysis approach to quantify the potential of GM to increase the CS and reduce the CF of paddy soils in southern China. Compared with the fallow–rice practice, the GM–rice practice increased the soil C stock at a rate of 1.62 Mg CO₂-eq ha^–1 yr^–1 and reduced chemical N application by 40% with no loss in the rice yield. The total CF varied from 7.51 to 13.66 Mg CO₂-eq ha^–1 yr^–1 and was dominated by CH₄ emissions (60.7–81.3%). GM decreased the indirect CF by 31.4% but increased the direct CH₄ emissions by 19.6%. In the low and high CH₄ emission scenarios, the CH₄ emission factors of GM (EF_gc) were 5.58 and 21.31%, respectively. The greater soil CS offset the increase in GM-derived CF in the low CH₄ scenario, but it could not offset the CF increase in the high CH₄ scenario. A trade-off analysis also showed that GM can simultaneously increase the CS and reduce the total CF of the rice production system when the EF_gc was less than 9.20%. The variation in EF_gc was mainly regulated by the GM application rates and water management patterns. Determining the appropriate GM application rate and drainage pattern warrant further investigation to optimize the potential of the GM–rice system to increase the CS and reduce the total CF in China.  相似文献   

1995—2014年中国农作物秸秆沼气化碳足迹分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

王艺鹏  杨晓琳  谢光辉  程娅丽 《中国农业大学学报》2017,22(5):1-14

通过构建农作物秸秆沼气化利用潜力估算模型和秸秆沼气燃烧的碳足迹模型,对1995—2014年中国主要农作物秸秆资源量、秸秆沼气化潜力及其温室气体减排潜力进行计算,并分析了标准煤燃烧、秸秆直接燃烧及秸秆沼气燃烧的碳足迹,揭示了秸秆沼气化的减排效果。研究结果表明:1)1995—2014年秸秆资源量(含田间秸秆和加工副产物)年均值为7.55亿t。2)秸秆沼气化潜力巨大,若将其中37.5%的农作物秸秆沼气化,平均每年可产1 188.9亿m~3沼气,可替代约0.85亿t的标准煤。3)与秸秆直接燃烧碳足迹相比,秸秆沼气燃烧碳减排效果明显,1995—2014年秸秆沼气燃烧的碳足迹年均减少2.08亿t(CO_(2eq)),较秸秆直接燃烧减排46.8%。秸秆沼气化利用能够明显减少温室气体排放量,发展潜力巨大。  相似文献   

特定农产品碳足迹评价及碳标签制定的探索     

张雄智  王岩  魏辉煌  王钰乔  赵鑫  张海林 《中国农业大学学报》2018,23(1):188-196

为推动碳减排,缓解气候变化,本研究基于生命周期评价法(LCA),对华北平原某面粉厂面粉生产碳足迹进行核算,并对产品碳标签的制定及其对策建议进行探讨,研究结果显示:不同等级面粉生产的碳足迹为0.98~1.07kg/kg,其中,小麦生产过程中化肥使用和灌溉耗能占比最大,分别占总碳足迹的47%和29%,研究结果可为面粉生产节能减排策略提供理论支持。另外,基于国内外的研究现状,未来我国农业生产减排不仅要从产品过程着手,同时还应完善我国碳标签制度,应尽快制定碳标签核算标准,建立完善的碳足迹数据库,建立第三方机构,完善碳汇市场与经济市场及国内外市场接轨的对策。  相似文献   

运用“碳足迹”的方法评估小麦秸秆及其生物质炭添加对农田生态系统净碳汇的影响   总被引：7，自引：1，他引：7  

成功  张阿凤  王旭东  张卫华  杜可清 《农业环境科学学报》2016,35(3):604-612

为分析添加秸秆、生物质炭后小麦生产过程中碳足迹的动态、分布以及构成,研究了不同处理在小麦生长期的CO2、N_2O、CH4排放情况,以及不同处理的单位面积碳足迹构成与碳足迹总量,试验设置5个处理:对照(CK)、常规施肥(N)、施肥并添加4 t·hm-2秸秆(NS)、施肥并添加4 t·hm-2生物质炭(NBClow)、施肥并添加8 t·hm-2生物质炭(NBChigh)。结果表明,小麦生产中碳足迹的构成主要为农田生态系统净初级生产力(NPP)和氮肥生产过程中的能源消耗,与常规施肥相比:添加4 t·hm-2秸秆、4 t·hm-2生物质炭与8 t·hm-2生物质炭处理,小麦产量分别增加了30.9%、66.3%和36.6%;添加4 t·hm-2秸秆使土壤CO2的季节排放总量增加了68.7%,生态系统N_2O的季节排放总量降低了33.9%,添加4 t·hm-2和8 t·hm-2生物质炭生态系统N_2O的季节排放总量降低了23.8%和58.6%,但是土壤CO2的季节排放总量没有显著性的差异;添加4 t·hm-2秸秆使小麦生产过程中的碳足迹升高了26.0%,添加4 t·hm-2和8 t·hm-2生物质炭碳足迹分别降低了198.0%和112.9%。生物质炭的添加降低了小麦生产过程中的碳足迹。  相似文献   

Suitability of the DNDC model to simulate yield production and nitrogen uptake for maize and soybean intercropping in the North China Plain     

Yi-tao ZHANG  Jian LIU  Hong-yuan WANG  Qiu-liang LEI  Hong-bin LIU  Li-mei ZHAI  Tian-zhi REN  Ji-zong ZHANG 《农业科学学报》2018,17(12):2790-2801

Intercropping is an important agronomic practice. However, assessment of intercropping systems using field experiments is often limited by time and cost. In this study, the suitability of using the DeNitrification DeComposition(DNDC) model to simulate intercropping of maize(Zea mays L.) and soybean(Glycine max L.) and its aftereffect on the succeeding wheat(Triticum aestivum L.) crop was tested in the North China Plain. First, the model was calibrated and corroborated to simulate crop yield and nitrogen(N) uptake based on a field experiment with a typical double cropping system. With a wheat crop in winter, the experiment included five treatments in summer: maize monoculture, soybean monoculture, intercropping of maize and soybean with no N topdressing to maize(N0), intercropping of maize and soybean with 75 kg N ha~(–1) topdressing to maize(N75), and intercropping of maize and soybean with 180 kg N ha~(–1) topdressing to maize(N180). All treatments had 45 kg N ha~(–1) as basal fertilizer. After calibration and corroboration, DNDC was used to simulate long-term(1955 to 2012) treatment effects on yield. Results showed that DNDC could stringently capture the yield and N uptake of the intercropping system under all N management scenarios, though it tended to underestimate wheat yield and N uptake under N0 and N75. Long-term simulation results showed that N75 led to the highest maize and soybean yields per unit planting area among all treatments, increasing maize yield by 59% and soybean yield by 24%, resulting in a land utilization rate 42% higher than monoculture. The results suggest a high potential to promote soybean production by intercropping soybean with maize in the North China Plain, which will help to meet the large national demand for soybean.  相似文献   

基于生命周期评估的冬小麦-夏玉米种植系统碳足迹核算——以山东省高密地区为例     

朱永昶  李玉娥  姜德锋  邹晓霞 《农业环境科学学报》2017,34(5):473-482

粮食生产过程中的原材料生产、能源消耗、氮肥施用以及农机作业等过程均会排放大量的温室气体。本研究通过对山东省高密市冬小麦-夏玉米种植系统粮食种植过程的原材料投入和农业管理措施等进行问卷调查,采用生命周期评估（Life cycle assessment, LCA）方法学核算当地小麦和玉米生产过程的碳足迹（Carbon footprint, CFP）。结果表明,高密市小麦、玉米生产和冬小麦-夏玉米种植系统单位面积的碳足迹分别为5 183.33、3 778.09 kg CO₂-eq·hm^-2和8 961.42 kg CO₂-eq·hm^-2,单位产量的碳足迹分别为0.69、0.40 kg CO₂-eq·kg^-1和0.53 kg CO₂-eq·kg^-1,单位净现值的碳足迹分别为1.82、0.40 kg CO₂-eq·元^-1和0.44 kg CO₂-eq·元^-1。冬小麦-夏玉米种植系统粮食生产的碳足迹主要来自氮肥的生产（48.30%）和氮肥施用（12.04%）、灌溉耗电（12.94%）和农业机械耗油（11.20%）等方面。综上可知,优化肥料施用、减少氮肥用量和节水灌溉等措施是实现当地粮食清洁生产的重要途径。  相似文献   

Closing the nitrogen use efficiency gap and reducing the environmental impact of wheat-maize cropping on smallholder farms in the Guanzhong Plain,Northwest China     

Feng-lian LÜ  Miao-miao HOU  Hong-tao ZHANG  Asif Khan  Muhammad Ayaz  Ciren QIANGJIU  Chang-lu HU  Xue-yun YANG  Ben-hua SUN  Shu-lan ZHANG 《农业科学学报》2019,18(1):169-178

A high crop yield with the minimum possible cost to the environment is generally desirable. However, the complicated relationships among crop production, nitrogen (N) use efficiency and environmental impacts must be clearly assessed. We conducted a series of on-farm N application rate experiments to establish the linkage between crop yield and N₂O emissions in the Guanzhong Plain in Northwest China. We also examined crop yield, partial factor productivity of applied N (PFPN) and reactive N (Nr) losses through a survey of 1 529 and 1 497 smallholder farms that grow wheat and maize, respectively, in the region. The optimum N rates were 175 and 214 kg ha^–1 for winter wheat and summer maize, respectively, thereby achieving the yields of 6 799 and 7 518 kg ha^–1, correspondingly, with low N₂O emissions based on on-farm N rate experiments. Among the smallholder farms, the average N application rates were 215 and 294 kg ha^–1 season^–1, thus producing 6 490 and 6 220 kg ha^–1 of wheat and maize, respectively. The corresponding PFPN values for the two crops were 36.8 and 21.2 kg N kg^–1, and the total N₂O emissions were 1.50 and 3.88 kg ha^–1, respectively. High N balance, large Nr losses and elevated N₂O emissions could be explained by the overdoses of N application and low grain yields under the current farming practice. The crop yields, N application rates, PFPN and total N₂O for wheat and maize were 18 and 24% higher, 42 and 37% less, 75 and 116% higher, and 42 and 47% less, correspondingly, in the high-yield and high-PFPN group than in the average smallholder farms. In conclusion, closing the PFPN gap between the current average and the value for the high-yield and high-PFPN group would increase crop production and reduce Nr losses or the total N₂O emissions for the investigated cropping system in Northwest China.  相似文献   

基于文献数据的我国野猪危害农作物时空特征变化研究     

张学娟  刘丙万 《现代农业科技》2023,(23)

野猪(Sus scrofa)危害农作物是人与野猪冲突的主要体现,经常带来巨大经济损失。研究利用1956年至2021年间的121篇文献数据,对野猪危害农作物的时间和空间特征进行研究。结果表明：(1)时间特征上,野猪对农作物造成的损失呈上升趋势。1956年—2000年农作物损失面积40.00±53.33 hm2^/年,损失金额23.25±34.03万元/年；2001年—2021年的农作物损失面积1520.00±4766.67hm2^/年,损失金额2506.65±12248.76万元/年。2000年后的农作物损失面积显著高于2000年前(p＜0.05)；(2)从时间特征上看,我国野猪危害农作物均多发生在秋季,约占总体危害的50%,夏季仅次于秋季,约占总体危害的31%；(3)从空间特征看,我国的东北区、中南区、西南区、华东区、华北区、西北区野猪造成的农作物损失面积依次增加,其中最严重的是西北区,农作物损失面积与该区农作物播种总面积比值为(16.0±38.56)×10-⁴,损失金额14910.61±52212.95万元；东北区最少,农作物损失面积与该区农作物播种总面积比值为(1.63±4.39)×10-4^,损失金额591.37±967.15万元,但不同地区野猪危害损失农作物面积与农田播种面积之比均未发现显著的差异(p＞0.05)。研究为我国的野猪危害农作物进行科学精准防控提供依据,有助于减少野猪危害农作物带来的损失和有效缓解人与野猪冲突。  相似文献   

新疆主要农作物生产水足迹计算分析     

轩俊伟  郑江华  刘志辉 《上海交通大学学报(农业科学版)》2014,(6):195-200

从农作物生产水足迹角度出发,基于彭曼公式结合CROPWAT软件计算,分析了2011年新疆13个地(州)主要农作物的生产水足迹情况。结果表明：新疆地区棉花的单位面积及单位质量需水量分别为8 650 m³·hm^-2、4.82 m³·kg^-1,均大于小麦和玉米的需水量,是三种农作物中最耗水的作物;新疆主要农作物需水以蓝水为主,其中棉花的蓝水比重最高达93.31%,南疆地区蓝水利用量最大;2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2 049.31×10⁷ m³,其中蓝水足迹为1 651.65×10⁷ m³,绿水足迹为186.88×10⁷ m³,灰水足迹为210.78×10⁷ m³;巴州、阿克苏、喀什地区的作物生产水足迹总量较大,是水资源治理的主要地区。对于水资源缺乏的新疆地区,合理调整农作物的种植结构及减少化肥施用量,是落实最严格水资源管理制度的有效措施。  相似文献