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生活污水灌溉对麦秸还田稻田氨挥发排放的影响

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环境科学 2016年第10期37卷 3963-3970页

作者：徐珊珊侯朋福范立慧薛利红杨林章王绍华李刚华南京农业大学农业部南方作物生理生态重点开放实验室南京210095 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 江苏滩涂生物农业协同创新中心盐城224002

以养分回用为目的,在原状土柱模拟试验条件下,采用间歇密闭式抽气法研究了生活污水灌溉对麦秸还田稻田田面水铵态氮浓度、田面水pH以及稻田氨挥发损失的影响.结果表明:1麦秸还田显著增加了田面水NH_4^+-N浓度,生活污水灌溉则显著降低了... 详细信息

以养分回用为目的,在原状土柱模拟试验条件下,采用间歇密闭式抽气法研究了生活污水灌溉对麦秸还田稻田田面水铵态氮浓度、田面水pH以及稻田氨挥发损失的影响.结果表明:1麦秸还田显著增加了田面水NH_4^+-N浓度,生活污水灌溉则显著降低了田面水NH_4^+-N浓度.2正常灌溉施肥秸秆不还田稻田处理的总氨挥发量为58.29 kg·hm-2,占总施氮量的24.29%;麦秸还田显著增加了稻田的氨挥发损失,氨挥发损失量增加了近一倍,达总施氮量的45.66%;而生活污水灌溉显著降低了稻田氨挥发损失量,氨挥发损失量降至总施肥量的17.26%(秸秆不还田)和32.72%(秸秆还田).秸秆还田与生活污水处理具有显著的正交互作用.在3个肥期中,分蘖肥期氨挥发损失率最高,占总氮肥用量的7.38%~24.44%.3无论秸秆还田与否,氨挥发通量与田面水NH_4^+-N浓度之间均存在极显著的正相关关系,与田面水pH值则相关性不显著.麦秸还田增加了稻田氨挥发损失,而麦秸还田与生活污水灌溉耦合能降低稻田氨挥发损失,同时污水中的氮可替代44.41%的化肥氮,减少稻季化肥用量,具有显著的生态环境效益.

关键词：稻田秸秆还田污水灌溉氨挥发田面水铵浓度

木醋液酸化生物炭与氮素配施对盐渍土壤活性氮及氨挥发的影响

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环境科学 2022年第5期43卷 2779-2787页

作者：申书伟张丹丹王敏鸽王旭东西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 农业部西北植物营养与农业环境重点实验室杨凌712100

以盐渍土壤为研究对象,通过吸附试验和室内土壤培养试验,分析生物炭及木醋液酸化生物炭与尿素配施后对盐渍土壤活性氮、脲酶活性和氨挥发的影响,为提高盐渍土壤氮素有效性提供理论和技术支撑.吸附试验表明,木醋液酸化生物炭提高了对铵... 详细信息

以盐渍土壤为研究对象,通过吸附试验和室内土壤培养试验,分析生物炭及木醋液酸化生物炭与尿素配施后对盐渍土壤活性氮、脲酶活性和氨挥发的影响,为提高盐渍土壤氮素有效性提供理论和技术支撑.吸附试验表明,木醋液酸化生物炭提高了对铵态氮的吸附量,与生物炭相比,提高了2.28%~18.18%.土壤培养试验表明,与单施尿素处理相比,生物炭和木醋液酸化生物炭与尿素配施处理使土壤硝态氮、铵态氮分别减少了0.72%和25.26%、1.11%和16.93%;提高了土壤可溶性有机氮和可溶性全氮含量.木醋液酸化生物炭与尿素配施提高了脲酶活性,而生物炭与尿素配施处理则降低了土壤脲酶活性.木醋液酸化生物炭与尿素配施处理氨挥发累积量在不同培养时期均低于单施尿素处理及生物炭与尿素配施处理,且能降低土壤的pH,而未改性的生物炭则提高了土壤pH.因此,在盐渍土区,采用木醋液对生物炭进行酸化后再与氮肥配合施用,不仅有效降低了土壤pH,提高土壤脲酶活性以及可溶性有机氮含量,还可以适当降低土壤铵态氮和硝态氮含量,减少氨挥发,有利于减少土壤无机氮素的损失和提高盐渍土壤氮素有效性.

关键词：酸化生物炭盐渍土壤活性氮脲酶氨挥发

基于红外光谱技术的秸秆还田环境下土壤氨挥发特征分析（英文）

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红外与毫米波学报 2017年第4期36卷 397-402页

作者：何莹张玉钧尤坤高彦伟赵南京刘文清中国科学院环境光学与技术重点实验室安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 安徽省环境光学监测技术重点实验室安徽合肥230031

研究氨近红外光谱特性并建立浓度反演算法模型,重点优化相关性分析和温度修正功能.利用开放式激光吸收光谱技术建立氨区域监测系统,于2015年在安徽涡阳秸秆还田示范区开展监测实验,研究玉米和小麦种植情况下的土壤氨挥发特征.研究结果表... 详细信息

研究氨近红外光谱特性并建立浓度反演算法模型,重点优化相关性分析和温度修正功能.利用开放式激光吸收光谱技术建立氨区域监测系统,于2015年在安徽涡阳秸秆还田示范区开展监测实验,研究玉米和小麦种植情况下的土壤氨挥发特征.研究结果表明,氨浓度具有日变化趋势:白天浓度上升在正午达到最高值,逐步降低到夜间至最小值.夏、秋季典型小时浓度变化范围为0.6×10^(-3)~1.34×10^(-3)mmol/mol和1.14×10^(-3)~1.82×10^(-3)mmol/mol,秋季玉米和夏季小麦秸秆还田的最大氨日均浓度为4.6×10^(-4)mmol/mol和1.7×10^(-3)mmol/mol,还田一个多月后氨浓度明显上升,并存在一定季节性差异.近红外光谱技术为明晰土壤氨排放规律提供了技术支持.

关键词：近红外激光吸收光谱氨挥发秸秆还田开放式监测浓度反演算法

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基于激光吸收光谱技术的农田氨挥发研究

光谱学与光谱分析 2020年第3期40卷 885-890页

作者：阙华礼杨文亮信秀丽马东豪张先凤朱安宁封丘农业生态实验站土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

氨挥发是农田氮素向环境输出的重要途径,也是我国空气中PM2.5形成的主要因素,给环境和农业生产带来了诸多不利影响。传统的农田氨挥发测定大多依赖酸吸收法,但因采样时间长、劳动量大,难以获取氨挥发日内动态变化规律。基于开放光程可... 详细信息

氨挥发是农田氮素向环境输出的重要途径,也是我国空气中PM2.5形成的主要因素,给环境和农业生产带来了诸多不利影响。传统的农田氨挥发测定大多依赖酸吸收法,但因采样时间长、劳动量大,难以获取氨挥发日内动态变化规律。基于开放光程可调谐二极管激光吸收光谱技术进行田间痕量氨气测定时,测量精度高、选择性好、系统响应速度快,不需要复杂的采样操作,就可以实现激光发射器与反射镜之间数十至数百米的高时间分辨率的氨气浓度原位快速监测。其与微气象反向拉格朗日随机扩散模型相结合(TDLAS-BLS法)是目前农业源氨挥发监测技术领域的研究热点。通过田间试验,分析比较TDLAS-BLS法与微气象水平通量积分法(IHF法)测定的氨挥发速率及氨挥发损失结果,实现对TDLAS-BLS法测定大面积农田氨挥发的可靠性验证。利用监测获取的高时间分辨率数据研究冬小麦追肥期氨挥发日内变化规律及影响因素。结果表明:TDLAS-BLS法和IHF法测定农田氨挥发速率基本一致(斜率为0.97,R2=0.97,n=14),TDLAS-BLS法测定氨挥发速率仅比IHF法低3%,总氨挥发损失仅低6%,证明TDLAS-BLS法可用于冬小麦追肥期大面积农田氨挥发监测中。冬小麦追肥期白天氨浓度明显高于夜间,且受风速波动影响,氨浓度瞬时波动较大。氨挥发速率在追肥后缓慢升高,施肥后第6天出现氨挥发速率峰值8.9 kg N·ha^-1·d^-1,随后逐渐降低,至第15天与背景接近。氨挥发损失主要集中在施肥后的第5~8 d(79~175 h),该时段氨挥发损失占总氨挥发损失的69%。整个监测期间TDLAS-BLS法测定总氨挥发损失为8.8 kg N·ha-1(占施氮量6.3%),较低的损失量与沟施覆土的施肥方式及低温、低光照强度有关。TDLAS-BLS法实现了在线监测大面积农田氨挥发日内变化规律,高时间分辨率数据可更准确地评估气象因素对氨挥发的影响。冬小麦追肥期氨挥发日内波动较大,存在明显的昼高夜低变化规律,与温度、风速、光照有很高的相符性。相关分析表明风速、光照、土壤温度、降水都与氨挥发有显著相关性,异常天气下主导气象因素(如降水)是氨挥发主要控制因素。

关键词：激光吸收光谱技术反向拉格朗日随机扩散模型微气象水平通量积分法冬小麦氨挥发影响因素

缓释复合肥料在不同pH值紫色土中氨挥发特性

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农业工程学报 2009年第6期25卷 100-103页

作者：胡小凤王正银孙倩倩游媛西南大学资源环境学院重庆400716

采用"通气法"室内培养试验,研究了非包膜缓释复合肥(SRF)施入不同pH值紫色土壤后的氨挥发损失状况和动力学特性。结果表明,土壤pH值对SRF氨挥发有极显著影响,随着土壤pH值升高,氨的挥发损失增加,以石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土... 详细信息

采用"通气法"室内培养试验,研究了非包膜缓释复合肥(SRF)施入不同pH值紫色土壤后的氨挥发损失状况和动力学特性。结果表明,土壤pH值对SRF氨挥发有极显著影响,随着土壤pH值升高,氨的挥发损失增加,以石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土。与大粒尿素(PUR)相比,SRF的氨挥发速率和损失量显著降低。在石灰性紫色土中SRF氨挥发分别减少14.2%和7.18%,中性紫色土中SRF氨挥发分别减少32.3%和24.1%,酸性紫色土中SRF氨挥发分别减少76.8%和10.7%。3种紫色土中,SRF的氨挥发动力学特性可用一级动力学方程、E1ovich方程和抛物线扩散方程定量描述,根据这些模型可在给定时间内预测SRF的氨挥发量。SRF能大大减少在不同pH值土壤中因施肥造成的氮肥损失,从而减轻对环境的污染。

关键词：通气法动力学特性缓释肥料氨挥发

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不同水氮管理下稻田氨挥发损失特征及模拟

农业工程学报 2012年第11期28卷 99-104页

作者：杨士红彭世彰徐俊增姚俊琪金小平宋靖河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学环境学院南京210098 江苏省农村水利科技发展中心南京210029 昆山市水利技术推广站昆山215300

为了探讨减少稻田氨挥发的合理水氮管理措施,基于田间试验资料,分析了不同水氮管理稻田氨挥发损失规律及其交互影响,并用DNDC(土壤碳氮循环模型)模型模拟了节水灌溉条件下不同氮肥管理稻田氨挥发损失动态特征。结果表明,控制灌溉和实地... 详细信息

为了探讨减少稻田氨挥发的合理水氮管理措施,基于田间试验资料,分析了不同水氮管理稻田氨挥发损失规律及其交互影响,并用DNDC(土壤碳氮循环模型)模型模拟了节水灌溉条件下不同氮肥管理稻田氨挥发损失动态特征。结果表明,控制灌溉和实地氮肥管理的联合应用既大幅降低了稻田氨挥发峰值,又降低了稻田大部分无施肥时段的氨挥发损失,稻田氨挥发损失量为39.63kg/hm2,较常规水肥管理稻田降低44.69%。采用DNDC模型模拟节水灌溉条件下不同氮肥管理稻田氨挥发损失量是可行的,稻季氨挥发总量模拟值与实测值相对误差均在±10%以内。节水灌溉和实地氮肥管理的水氮联合调控显著降低了稻田氨挥发损失量,且实地氮肥管理对氨挥发损失降低的贡献率要大于节水灌溉。该文研究结果可为稻田的水肥科学管理,减少稻田氨挥发损失提供依据。

关键词：灌溉氮模型稻田氨挥发 DNDC

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生物炭与化肥混合对氨挥发和磷固定的影响

环境科学 2021年第1期42卷 467-476页

作者：杨文娜邓正昕李娇郑杰炳王子芳高明西南大学资源环境学院重庆400715 重庆地质矿产研究院重庆401120

为探究生物炭化肥的加合作用,利用烟沫(YM)和酒糟(JZ)这2种工业废弃物及农业废弃物玉米秸秆(JG)为原材料制成生物炭,同时将烟沫生物炭进行改性制成烟沫改性生物炭(M-YM),采用培养实验的方法,研究4种生物炭分别在不同化肥配比下,在一定... 详细信息

为探究生物炭化肥的加合作用,利用烟沫(YM)和酒糟(JZ)这2种工业废弃物及农业废弃物玉米秸秆(JG)为原材料制成生物炭,同时将烟沫生物炭进行改性制成烟沫改性生物炭(M-YM),采用培养实验的方法,研究4种生物炭分别在不同化肥配比下,在一定时间内氨挥发和磷固定的规律,以期为生物炭的农业利用提供科学依据.结果表明:①4种生物炭与不同化肥配比下氨的累积挥发量和挥发率表现为A1>A2>A3(A1:2.25 g尿素;A2:2.25 g尿素+2.25 g氯化钾;A3:2.25 g尿素+2.25 g磷酸二氢钾),尿素中添加氯化钾与磷酸二氢钾减少了氨挥发,不同生物炭在所有化肥配比下氨累积挥发量和挥发率均表现为JZ>M-YM>YM>JG;②4种生物炭在B1、B2和B3(B1:0.4 g磷酸二氢钾;B2:0.4 g磷酸二氢钾+0.3 g尿素;B3:0.4 g磷酸二氢钾+0.3 g氯化钾)处理下磷的固定量均先增加后减小,随后在培养的第30~60 d所有处理的磷固定量随时间变化不明显,4种生物炭对磷的固定率均在B1处理时最大,在B1、B2和B3化肥配比下,4种生物炭对磷的固定率大小顺序均为M-YM>YM>JG>JZ.因此,在农业施肥中为降低氮肥中氨的挥发可在尿素中添加氯化钾和磷酸二氢钾,同时在磷的固定方面,可考虑增大生物炭的粒径以减弱其对磷的固定能力.

关键词：生物炭氨挥发磷固定化肥改性生物炭

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两种土壤增效剂对稻田氨挥发排放的影响

环境科学 2019年第8期40卷 3746-3752页

作者：周玉玲侯朋福李刚华王绍华杨林章薛利红丁艳锋南京农业大学农业部南方作物生理生态重点开放实验室南京210095 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014

硝化抑制剂和生物炭是农田土壤管理常用的土壤增效剂.其中,硝化抑制剂可以增加作物产量提高氮素利用率,而生物炭是生物质资源利用的一种新方式,且具有一定的吸附特性.以减少稻田氨挥发带来的氮素损失及环境污染问题为目的,在原状土柱模... 详细信息

硝化抑制剂和生物炭是农田土壤管理常用的土壤增效剂.其中,硝化抑制剂可以增加作物产量提高氮素利用率,而生物炭是生物质资源利用的一种新方式,且具有一定的吸附特性.以减少稻田氨挥发带来的氮素损失及环境污染问题为目的,在原状土柱模拟试验条件下,以单施化肥处理(CN)为对照,研究了生物炭(B)添加、硝化抑制剂(CP)添加及复合添加处理(BCP)对田面水p H、田面水铵态氮浓度、水稻产量及氨挥发损失的影响.结果表明,两种增效剂施用对水稻产量无显著影响,硝化抑制剂添加有增加水稻产量的趋势.两种土壤增效剂添加均显著增加了稻田氨挥发损失,损失量占施氮量的25%~35%.其中,肥期(施肥后7 d内)氨挥发损失占总损失的86%~91%,是氨挥发损失的主要时期.与CN处理相比,CP处理明显提高了田面水NH4+-N浓度和氨挥发损失,基肥期、穗肥期和非肥期增加效应明显,氨挥发增幅分别为138%、48%和78%,全生育期氨挥发总损失量增加59%.生物炭添加对稻田氨挥发损失也有明显的促进效应,且具有阶段性特征,前期(基肥期和蘖肥期)的增加效应高于后期(穗肥期和穗肥后),田面水NH4+-N浓度和p H也表现出相同的趋势.两者配施添加处理显现出了正交互作用,氨挥发损失量大于单施处理,与化肥处理差异显著.结果说明,生物炭添加不能解决硝化抑制剂添加引起的铵态氮浓度升高和氨挥发损失增加的问题,对于硝化抑制剂添加引起的氨挥发损失增加的问题需要继续研究.

关键词：水稻生物炭硝化抑制剂氨挥发产量

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常规灌溉条件下施氮对温室土壤氨挥发的影响

农业工程学报 2011年第7期27卷 23-30页

作者：李银坤武雪萍梅旭荣段敏杰武其甫吴会军王小彬蔡典雄中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部植物营养与养分循环重点开放实验室北京100081 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

为明确温室土壤的氨挥发特征,探讨适宜的减量施氮措施对氨挥发损失量及黄瓜产量的影响,在常规灌溉条件下设置了3个施氮(尿素)处理,采用通气法测定了冬春季黄瓜地中的氨挥发速率。结果表明:温室土壤在氮肥基施后7d出现氨挥发速率峰值,但... 详细信息

为明确温室土壤的氨挥发特征,探讨适宜的减量施氮措施对氨挥发损失量及黄瓜产量的影响,在常规灌溉条件下设置了3个施氮(尿素)处理,采用通气法测定了冬春季黄瓜地中的氨挥发速率。结果表明:温室土壤在氮肥基施后7d出现氨挥发速率峰值,但在氮肥追施后,施肥带与非施肥带的氨挥发速率峰值分别在第1d与第5d出现,氨挥发速率的峰值比氮肥基施时下降了8.6%～46.3%,施肥带的累积氨挥发量是非施肥带的0.91～1.54倍。冬春季黄瓜地的氨挥发损失量为16.7～26.6kg/hm2,其中减施氮25%处理N900(900kg/hm2)与减施氮50%处理N600(600kg/hm2)与习惯施氮处理N1200(1200kg/hm2)相比,氨挥发损失量分别降低了22.1%和37.2%。而2a黄瓜产量的平均值以处理N600(600kg/hm2)最高,比处理N1200(1200kg/hm2)增加了6.52%。综合考虑氨挥发损失量、黄瓜产量及施氮量,在河北省的温室冬春季黄瓜生产中,比农民习惯氮用量(1200kg/hm2)减少25%～50%的措施是可行的。

关键词：温室氮肥料氨挥发黄瓜