环渤海低平原农田生态系统养分循环与平衡研究   总被引：5，自引：2，他引：5  

张玉铭  孙宏勇  李红军  刘小京  胡春胜  刘克桐  崔玉玺  张满意 《中国生态农业学报》2016,24(8):1035-1048

了解农田养分输入、输出和平衡状况,以及土壤肥力现状与变化特征,对实现养分资源优化管理、地力的持续提升、肥料利用率提高和农业可持续发展具有重要意义。基于1985年、2000年和2014年河北省南皮县国民经济统计资料,分析了从1985年到2014年县域农田生态系统养分循环与平衡状况;利用1981年第2次土壤普查和2015年实测南皮县域土壤耕层养分含量数据,探讨了耕层土壤养分变化及空间分布格局特征。结果表明,1985—2014年南皮县农田养分输入输出均呈持续上升趋势, NPK养分输入由10701 t增加至23386 t,年递增率2.33%; NPK养分来源结构略有不同, NP来源以化肥为主,其次是人畜粪尿和作物秸秆有机肥源;而K素来源主要是有机肥源。农田养分输出以作物吸收为主,占养分总输出的80%以上, NPK总输出由1985年的9093 t增加到2014年的18846 t,年均增速2.17%。从养分表观平衡的角度看,从1985年到2014年NP始终有大量盈余, P素盈余大于N素, N和P表观平衡率分别为16.8%~34.2%和26.9%~65.5%;若考虑有机氮的有效性问题,1985—2000—2014年3个时段有效氮盈亏率依次为18.1%、6.5%和-7.8%,有效氮平衡由盈余转向亏缺;而K素经历了由赤字逐渐向盈余的转变过程,由1985年的-33.5%赤字发展至2014年的33.6%盈余。受农田养分平衡状况的影响,南皮县土壤有机质、全氮、有效磷发生了显著变化,1981—2015年有机质由8.62 g·kg-1增至14.0 g·kg-1,增幅62.4%;全氮由0.542 g·kg-1增至0.908 g·kg-1,增幅67.5%;有效磷由2.0 mg·kg-1增加到20.8 mg·kg-1,增加了9.4倍。而碱解氮和有效钾变化不明显,分别由70.5 mg·kg-1和141 mg·kg-1增加到71.8 mg·kg-1和147 mg·kg-1,相对增幅仅为1.8%和4.2%。建议今后南皮县在农业生产中大力推广科学施肥技术,重视有机肥和化肥配施,推广秸秆还田,通过改进施肥方法提高肥料利用效率;养分管理中应提倡“稳氮、控磷、补钾”的施肥对策,避免过多的盈余养分进入环境。  相似文献   

科技部“十三五”农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发重点专项 “农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究”项目正式启动     

马林  柏兆海  胡春胜 《中国生态农业学报》2016,24(11):1575-1576

集约化农田通过投入大量化肥和灌溉提高作物产量,过量的化肥养分通过淋溶损失到地下水,对地下水环境产生巨大影响。这种高强度的人为干预,形成了集约化农业特有的根层-深层包气带-地下水系统。我国农业主产区集约化程度和污染负荷居全球之首,对环境影响为全球典型。我国地下水污染日益严重,80%监测点地下水为Ⅳ和Ⅴ类,与农田淋溶相关的“三氮”(氨氮、亚硝态氮、硝态氮)是最主要的污染源。黑土、潮土和褐土区是我国粮仓,氮磷肥、灌溉过量投入,也是农田氮磷淋溶和地下水污染的易发区和高发区。因此,开展氮磷在根层-深层包气带-地下水淋溶机理和阻控机制的理论研究,是保障国家粮食安全和生态环境可持续的迫切需求。由农田点污染控制向区域农田氮磷淋失风险控制分区及其相关氮磷消减政策法案的结合治理是国际上农田氮磷淋失污染控制的发展趋势。欧洲联盟(EU-27)制定硝酸盐指令(nitrate directive)和水指令(water framework directive),规范肥料与灌溉水的施用量和方式,提高氮磷的利用效率,减少氮磷淋失,并通过划分硝酸盐脆弱敏感区,进行重点防控。由此可见,研究从农田到区域的氮磷淋溶规律和区域阻控途径意义重大。针对这一社会需求,近日,科技部联合农业部启动了第一批“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项,“农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究项目”属于专项2016年首批启动的基础研究项目之一。  相似文献   

不同秸秆添加物对尿素氨挥发的影响     

董文旭  胡春胜  张玉铭 《河北农业科学》2005,9(3):11-14

采用土壤与粉碎秸秆混合物室内氨挥发模拟试验,研究了不同秸秆添加物对尿素氨挥发的影响。结果表明,施用等量尿素,不同秸秆混合条件下尿素氨挥发损失具有明显差异;添加小麦或玉米秸秆,尿素在施入土壤后的第2天达到挥发高峰,而仅施用尿素的土壤在第3天达到挥发高峰;施肥后氨挥发损失总量为尿素>尿素 玉米秸秆>尿素 小麦秸秆;不同处理氨挥发损失量与土壤pH值和土壤无机氮含量具有显著相关性。  相似文献   

喷灌条件下不同灌水处理冬小麦的叶水势特征   总被引：5，自引：0，他引：5       下载免费PDF全文

高鹭  胡春胜  陈素英 《土壤》2005,37(4):410-414

在喷灌区一季冬小麦的试验表明,冬小麦叶水势值在各生育期每天的1400左右发生明显变化;从生育期看,返青期叶水势低谷值出现较晚,持续时间短且恢复较快;孕穗和开花期低谷出现有提前和持续时间延长趋势;叶水势不完全随生育进程与土壤水分同步变化,原因为同一时期内土壤水分是造成叶水势差异的主导因素,但同时外界条件的变化也对叶水势的变化有一定的影响作用。前期叶水势在黎明前和中午都与浅层土壤水分关系密切;到开花和灌浆期叶水势则变为只在中午与浅层土壤水分关系密切,黎明前更多依赖深层土壤水分状况,表现为与深层土壤水分关系密切。喷灌条件下,当返青后灌水量超过150mm时,灌水量对叶水势的影响减小。  相似文献   

太行山山前平原冬小麦和夏玉米灌溉指标研究   总被引：29，自引：5，他引：29  

张喜英  裴冬  胡春胜 《农业工程学报》2002,18(6):36-41

根据1998～2001年的田间试验,研究了太行山山前平原高产农区主要作物冬小麦和夏玉米耗水量与产量和水分利用效率的关系,确定了这两种作物不同生育期水分敏感指数和允许的土壤水分下限指标和有限供水条件下的优化供水制度。并通过对叶片水势和冠气温差的测定,建立了这两种指标与作物水分亏缺程度的关系,形成指导农田灌溉的土壤指标、冠气温差指标和叶片水势指标体系  相似文献   

施氮水平对太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系土壤温室气体通量的影响   总被引：10，自引：4，他引：6  

王玉英  胡春胜 《中国生态农业学报》2011,19(5):1122-1128

应用静态明箱-气相色谱法对4 个施氮肥水平N0 [0 kg(N)·hm^-2]、N200 [200 kg(N)·hm^-2]、N400 [400kg(N)·hm^-2]、N600 [600 kg(N)·hm^-2]的夏玉米-冬小麦季轮作体系2008~2010 年的土壤温室气体(CH₄、CO₂ 和N₂O)排放通量进行研究, 同时观测5 cm 土层土壤温度并记录降水量。结果表明: 太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统为CH₄ 吸收汇, CO₂ 和N₂O 排放源。随着氮肥施入量的增加土壤对CH₄ 的吸收速率降低, 而CO₂ 和N₂O 的排放速率增加。冬小麦季施氮处理土壤对CH₄ 的吸收速率显著低于无氮肥的N0 处理, 而N600处理土壤CO₂ 和N₂O 排放速率显著高于N0 处理(P<0.05)。施肥和灌溉会直接导致土壤CO₂ 和N₂O 的排放通量增加, 同时土壤对CH₄ 的吸收峰值减小。土壤温度升高和降水量增加以及干湿交替加剧均会造成N₂O 和CO₂排放速率增加。同时在持续干燥和低温条件的冬季不施氮处理观测到土壤对N₂O 的吸收现象。N0、N200、N400 和N600 处理土壤CH₄ 年排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为-1.42、-0.75、-0.82、-0.92(2008~2009 年)和-2.60、-1.47、-1.35、-1.76(2009~2010 年), N0、N200、N400 和N600 处理土壤CO₂ 年排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为15 597.6、19 345.6、21 455.9、29 012.5(2008~2009 年)和10 317.7、11 474.0、13 983.5、20 639.3(2009~2010年), N0、N200、N400 和N600 处理土壤N₂O 年排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为1.05、2.16、5.27、6.98(2008~2009年)和1.49、2.31、4.42、5.81(2009~2010 年)。  相似文献   

北方区域尺度地下水-包气带硝酸盐分布与变化特征   总被引：2，自引：1，他引：1  

李晓欣  王仕琴  陈肖如  雷玉平  高鹏程  胡春胜  马林 《中国生态农业学报》2021,29(1):208-216

我国农业生产过程造成的地下水硝酸盐污染问题备受关注,作为硝态氮累积和存储的重要场所和硝酸盐淋失进入地下水的主要通道,包气带土壤中硝酸盐存储分布特征与地下水硝酸盐污染密切相关。本文以北方典型黑土、潮土和褐土区农田为研究对象,建立了北方地下水硝酸盐监测网（东北、华北、西北）,通过对不同区域地下水的采样和测定,比较了地下水硝酸盐污染的区域差异,结合历史数据对地下水硝酸盐时空变化进行了分析。进一步选择华北平原作为厚包气带的代表区域,实地取样分析了包气带硝态氮累积存储和分布特征。结果表明：东北黑土区地下水硝酸盐超标率最高,达39.6%;其次为华北潮土区,超标率为19.3%;西北褐土区的地下水硝态氮超标率最低,为14.9%。随时间推移,华北平原区域尺度浅层地下水硝酸盐超标率有增长趋势,2016—2018年403个采样点地下水超标率为18.9%,高于1998年的11.8%。华北平原区域厚包气带硝酸盐存贮总量可达1854万t,粮食种植对区域包气带硝酸盐累积存储的平均贡献率为78.3%;包气带0~6 m是华北平原区硝酸盐存储的主要土层,这部分存储的硝态氮对地下水构成了潜在的威胁。  相似文献   

植物排放N₂O研究进展     

胡慧娴  袁丹  曾佳瑞  姚金志  何小冬  秦树平  胡春胜  周顺桂 《中国生态农业学报》2021,29(2):345-354

氧化亚氮(N_2O)是主要的温室气体之一,对大气环境质量与全球气候变化具有重要的影响。N_2O排放不仅增加温室效应,同时也会导致陆地生态系统氮损失与平流层臭氧消耗。长期以来土壤被认为是陆地生态系统N_2O的主要排放源,但近年来越来越多的证据表明,植物可能是陆地生态系统N_2O排放的另一重要来源。近年来有关植物排放N_2O的报道逐年增多,但对植物排放N_2O的途径及其调控机制方面还缺乏文献综述。本文首先在总结长期以来人们普遍认为的N_2O源与汇的基础上,提出陆地植物可能是另一个尚未被广泛认可的重要的N_2O的排放源。植物排放N_2O可能有两种潜在途径:1)植物作为土壤中通过微生物产生的N_2O的运输通道,2)植物通过自身代谢或内生菌的作用产生N_2O并排放到大气中。然后分析了关键因素(养分、光照、温度和植物器官及生长阶段)对植物排放N_2O的影响机制。最后指出未来需进一步探明植物体内产生N_2O的具体途径及其对全球N_2O排放的贡献,重点是探明植物自身的生理生化过程以及与其伴生、共生的微生物在N_2O产生中的作用。  相似文献   

连续施用控释肥对小麦/玉米农田氮素平衡与利用率的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

王文岩  董文旭  陈素英  李嘉珍  陈拓  胡春胜 《农业工程学报》2016,32(Z2):135-141

当前关于控释肥对氮素损失和作物产量影响研究比较广泛,但缺乏对控释肥长期施用的土壤氮素平衡以及相应氮素管理的研究。该试验在小麦/玉米两熟农田研究了连续施用3年控释肥后的氨挥发损失、土壤氮素残留和作物吸收规律特征。试验设5个处理:不施肥处理(CK),常量尿素(CU),优化尿素(75%常规用量,OU),常规用抑制量控释尿素(CC)和优化用量抑制控释尿素(OC)处理。试验结果表明,控释肥明显降低3个施肥时期(小麦底肥,小麦追肥和玉米底肥)的氨挥发损失。3年试验结束时,OU处理土壤剖面(0-180 cm)硝态氮显著减少,而OC处理只有深层(100 cm以下)硝态氮累积量显著减少。由于过量施肥,试验第一年所有施肥处理之间小麦和玉米产量均无显著差异,OU处理下的小麦和玉米3年平均产量显著低于其他施肥处理。OC处理的3年平均肥料表观利用率最高,其次为CC和OU处理,CU处理最低。通过本研究结果说明,控释肥对提高当前小麦/玉米农田区作物产量的效果不显著,但可有效改善肥料利用效率,并在肥料投入减少25%的情境下,能够长期保持土壤氮素平衡。  相似文献   

不同氮水平下冬小麦农学参数与光谱植被指数的相关性   总被引：4，自引：0，他引：4  

代辉  胡春胜  程一松  宋文冲 《干旱地区农业研究》2005,23(4):16-21

利用光谱仪通过大田试验测量不同氮素水平及不同生育期冬小麦冠层的光谱反射率,测算叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(CHL)、叶绿素密度(CHL.D)、地上鲜生物量和地上干生物量等农学参数;在此基础上分析了不同氮素水平冬小麦生育期内的光谱植被指数的变化,并分析了农学参数与植被指数之间的相关性。结果表明:小麦叶面积指数、叶绿素密度与比值植被指数(RVI)和归一化差值植被指数(NDVI)在各生育期呈显著相关,小麦叶片的叶绿素含量与RVI、NDVI在抽穗期呈极显著相关,而地上鲜生物量、地上干生物量与RVI和NDVI从起身到孕穗期呈显著相关。  相似文献