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华北平原氮肥周年深施对冬小麦-夏玉米轮作体系土壤氨挥发的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第12期28卷 1880-1889页

作者：胡瞒瞒董文旭王文岩 Gokul Gaudel Peter Mosongo 胡春胜中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省土壤生态学重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049

氮肥深施能有效减少土壤氨挥发,然而目前国内外关于小麦-玉米轮作体系氮肥深施缺乏周年系统性研究。本试验于2018年10月—2019年10月在中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦-玉米轮作农田进行,利用动态箱法研究不同深施模式氨挥发损失... 详细信息

氮肥深施能有效减少土壤氨挥发,然而目前国内外关于小麦-玉米轮作体系氮肥深施缺乏周年系统性研究。本试验于2018年10月—2019年10月在中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦-玉米轮作农田进行,利用动态箱法研究不同深施模式氨挥发损失率、氨挥发特征,旨在探讨冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤氨排放对氮肥深施的响应,为减少农业源氨排放和优化农田施肥提供理论依据。试验设置5个处理:不施肥(CK)、常规肥料表施(T1)、缓释肥表施(T2)、缓释肥基追肥分层深施(T3)、缓释肥一次性分层深施(T4)。结果表明:氨挥发主要发生在玉米追肥季,占全年氨挥发量的84.84%;T1、T2、T3和T4处理的周年氨挥发累积量分别为22.75 kg·hm−2、6.17 kg·hm−2、2.25 kg·hm−2和0.55 kg·hm−2,分别占总施肥量的4.86%、1.32%、0.48%和0.13%。与常规肥料表施(T1)相比,缓释肥处理(T2、T3和T4)分别降低72.88%、90.11%和97.32%的氨挥发损失;一次性深施处理(T4)能避开土壤氨高挥发期,周年氨挥发累积量与不施肥处理(0.43 kg·hm−2)没有显著差异,且显著低于表施处理。CK、T1、T2、T3和T4全年产量分别为8.31 t·hm−2、13.20 t·hm−2、12.66 t·hm−2、14.42 t·hm−2和14.22 t·hm−2;与常规肥料表施(T1)相比,缓释肥深施(T3和T4)均可提高作物产量,分别增产9.25%和7.75%。而缓释肥表施(T2)产量略有降低。综合考虑土壤氨排放和作物产量,缓释肥表施(T2)可以显著降低土壤氨挥发,但是作物产量不稳定;而氮肥深施(T3、T4)能在保证作物高产的基础上显著降低土壤氨排放,是一种高效、简便、环境友好的施肥方式。

关键词：氨挥发氮肥深施单位产量氨排放强度缓释肥冬小麦-夏玉米轮作

秸秆粉碎带膜还田对玉米氮肥追施过程土壤氨挥发的影响初探

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干旱地区农业研究 2021年第6期39卷 179-184页

作者：王玺卢秉林车宗贤张久东包兴国吴科生崔恒甘肃农业大学资源环境学院甘肃兰州730070 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所甘肃兰州730070

为探讨河西绿洲灌区玉米秸秆粉碎带膜还田对春玉米氮肥追施过程土壤氨挥发的影响,设置不还田(CK)、传统粉碎全地翻压覆膜还田(CM)、全量粉碎带状翻压覆膜还田(CB)、全量整株带状覆盖覆膜还田(WM)4个处理,采用密闭法测定各处理在追肥过... 详细信息

为探讨河西绿洲灌区玉米秸秆粉碎带膜还田对春玉米氮肥追施过程土壤氨挥发的影响,设置不还田(CK)、传统粉碎全地翻压覆膜还田(CM)、全量粉碎带状翻压覆膜还田(CB)、全量整株带状覆盖覆膜还田(WM)4个处理,采用密闭法测定各处理在追肥过程中土壤氨挥发的动态过程。结果表明,拔节期追肥后,CM和CB处理的氨挥发肥料损失累积量分别为76.94 g·hm^(-2)和85.49 g·hm^(-2),占追肥量的0.06%和0.07%,相比不还田CK处理差异显著,降幅达到了71.24%和68.04%;WM处理的氨挥发肥料损失累积量为253.50 g·hm^(-2),占追肥量的0.21%,相比不还田CK处理差异不显著,降幅仅为0.96%。大喇叭口期追肥后,CM、CB、WM处理的氨挥发肥料损失累积量分别为37.92、33.45、40.88 g·hm^(-2),分别占追肥量的0.02%、0.02%、0.03%,相比不还田CK处理差异不显著,CM和CB处理的降幅仅有3.76%和15.09%,WM处理的增幅为1.04%。整个追肥过程中CM、CB、WM处理的的氨挥发肥料损失累积量分别为114.86、118.94、294.39 g·hm^(-2),分别占追肥量的0.08%、0.10%、0.20%,相比不还田CK处理的降幅分别达到了61.58%、61.25%、0.91%。综上所述,全量粉碎带状翻压覆膜还田和传统粉碎全地翻压覆膜还田对土壤氨挥发的抑制作用显著且基本相当,全量整株带状覆盖覆膜还田对土壤氨挥发的抑制无显著效果。可见,在河西绿洲灌区,采用秸秆粉碎带膜还田措施来抑制玉米全生育期化学氮肥追施后的氨挥发效果显著。

关键词：玉米秸秆氨挥发密闭法带状覆膜还田粉碎翻压

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不同水氮管理条件下稻田氨挥发损失特征

生态与农村环境学报 2019年第5期35卷 651-658页

作者：邬刚袁嫚嫚曹哲伟张兆冬王莉莉王永露孙义祥安徽省农业科学院土壤肥料研究所安徽合肥230031 安徽省定远县土壤肥料工作站安徽定远233200

基于田间试验,采用密闭室连续抽取法研究不同水分和氮肥管理条件下稻田氨挥发损失特征,以期为减少水稻生产中氮素损失提供理论依据。结果表明,氨挥发损失主要发生在基肥阶段,氨挥发量占当季损失量的52. 92%~90. 78%;氮肥管理模式显著影... 详细信息

基于田间试验,采用密闭室连续抽取法研究不同水分和氮肥管理条件下稻田氨挥发损失特征,以期为减少水稻生产中氮素损失提供理论依据。结果表明,氨挥发损失主要发生在基肥阶段,氨挥发量占当季损失量的52. 92%~90. 78%;氮肥管理模式显著影响氨挥发损失,采用普通尿素与缓释尿素配施的一次性基施能显著降低8. 27%~14. 22%的氨挥发损失。在常规施肥1〔m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=5∶2∶3,肥料种类均为普通尿素,N1〕条件下,控制灌溉处理氨挥发损失较常规灌溉处理显著降低10. 04%(P氨挥发量与同期田面水NH4^+-N浓度呈线性正相关。综合氨挥发排放强度分析,控制灌溉和采用普通尿素与缓释尿素配施的一次性基施组合是资源高效利用和环境友好的稻田水肥管理模式。

关键词：水分管理氮肥管理稻田氨挥发

短期氮添加对山西右玉黄土高原盐渍化草地氨挥发的影响

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草地学报 2022年第4期30卷 992-999页

作者：赵晓洁张雄伟薛江博杨凯元陈晓鹏王常慧董宽虎赵祥山西农业大学草业学院山西太谷030801 山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站山西右玉037200

氨挥发是草地生态系统土壤氮素损失的主要途径。掌握氨挥发特征及其与环境要素之间的关系,能够为盐渍化草地养分管理策略制定等提供依据。试验采用间歇密闭室抽气法,测定黄土高原盐渍化草地短期添加氮(0,1,2,4,8,16,24和32 g N·m^(-2)... 详细信息

氨挥发是草地生态系统土壤氮素损失的主要途径。掌握氨挥发特征及其与环境要素之间的关系,能够为盐渍化草地养分管理策略制定等提供依据。试验采用间歇密闭室抽气法,测定黄土高原盐渍化草地短期添加氮(0,1,2,4,8,16,24和32 g N·m^(-2)·a^(-1))对盐渍化草地氨挥发的影响。结果表明:草地氨挥发速率与月累积量随氮添加水平的增加而增加;随着氮添加水平的增加,氨挥发的生长季净累积量呈幂函数上升趋势,而氨挥发氮损失率呈幂函数下降趋势。氨挥发速率与土壤湿度、硝态氮含量呈负相关关系(P氨挥发损失率较小,有利于提高盐渍化草地氮素利用效率、减少环境污染和氮肥损失。

关键词：氮添加盐渍化草地氨挥发

施氮量对库尔勒香梨园氨挥发和氧化亚氮排放的影响

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干旱地区农业研究 2019年第5期37卷 157-164页

作者：王成陈波浪玉素甫江·玉素音王前登柴仲平新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程实验室新疆乌鲁木齐830052

为了解库尔勒香梨园土壤氮素气态损失,采用密闭式集气法和静态箱气相色谱法对不同氮肥用量下的土壤氨挥发和氧化亚氮排放进行研究,并设置了5个处理:不施肥(N0P0K0)、不施氮肥(N 0 PK)、施氮150 kg·hm^-2(N1PK)、施氮300 kg·hm^-2(N2PK... 详细信息

为了解库尔勒香梨园土壤氮素气态损失,采用密闭式集气法和静态箱气相色谱法对不同氮肥用量下的土壤氨挥发和氧化亚氮排放进行研究,并设置了5个处理:不施肥(N0P0K0)、不施氮肥(N 0 PK)、施氮150 kg·hm^-2(N1PK)、施氮300 kg·hm^-2(N2PK)、施氮450 kg·hm^-2(N 3 PK)。结果表明:氨挥发速率和氧化亚氮排放通量均在施基肥和施追肥后第4天出现峰值和次峰值,且氨挥发速率和氧化亚氮排放通量均随着施氮量的增加而增大;各处理氨挥发累积量达到27.886~44.416 kg·hm^-2·a^-1,施氮处理氨挥发净损失量达到6.726~16.197 kg·hm^-2·a^-1,各处理氧化亚氮累积量达到341.616~531.960 g·hm^-2·a^-1,施氮处理氧化亚氮净损失量达到90.452~185.412 g·hm^-2·a^-1,氨挥发累积量和净损失量与氧化亚氮累积量和净损失量均随着施氮量的增加而增加;施氮处理氨挥发净损失率为2.720%~4.480%,氧化亚氮净损失率为0.038%~0.060%,氨挥发和氧化亚氮净损失率随着施氮量的增加均表现为先减小再增大;施用氮肥能显著增加0~20 cm和20~40 cm土层中铵态氮和硝态氮含量;相关分析表明,氨挥发速率和氧化亚氮排放通量与施氮量和土壤温度呈极显著正相关关系;N2PK处理的库尔勒香梨产量最高,达到6213.5 kg·hm^-2,且氨挥发净损失率和氧化亚氮净损失率均最小,为2.720%和0.038%。从库尔勒香梨园土壤氮素气态损失和生产角度看,纯氮用量为300 kg·hm^-2时最佳。

关键词：氨挥发氧化亚氮排放氮肥库尔勒香梨

植被冠层氨释放及其对草地氨挥发贡献与源解析

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农业环境科学学报 2022年第10期41卷 2315-2326页

作者：白颖慧许迎浩吕慎强李嘉李惠通杨泽宇王林权西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

为原位监测不同植被的草地土壤与冠层氨挥发,并考察不同植被冠层氨释放的生理机制及其对草地氨挥发的贡献,本研究选择3个品种(麦冬、高羊茅和狗牙根),每个品种设置3个施肥处理(不施氮、30 g·m^(-2)缓释尿素和30 g·m^(-2)尿素)。采用... 详细信息

为原位监测不同植被的草地土壤与冠层氨挥发,并考察不同植被冠层氨释放的生理机制及其对草地氨挥发的贡献,本研究选择3个品种(麦冬、高羊茅和狗牙根),每个品种设置3个施肥处理(不施氮、30 g·m^(-2)缓释尿素和30 g·m^(-2)尿素)。采用泵吸式便携氨气探测仪原位监测土壤和冠层氨挥发,采用酶联免疫法测定叶片的乙醇酸氧化酶(GO)、甘氨酸脱羧酶(GDC)、谷氨酰胺合成酶(GS)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酶活性。结果表明:3种草地的土壤、冠层和草地的周年氨挥发量分别为2.8~135.3, 1.6~101.6、4.4~236.9 kg·hm^(-2)·a^(-1)。施用氮肥显著增加了土壤和冠层的氨挥发,狗牙根对氮肥的响应大于麦冬和高羊茅。在测定周期内冠层氨为净释放,冠层氨释放量占草地总氨挥发量的37%~39%;C3和C4植物冠层氨通量均受苯丙氨酸解氨酶和质外体pH的显著正向影响(P氨酸脱羧酶显著负向调控(P氨挥发主要受铵态氮的控制(P氨释放是草地氨挥发的重要来源,C3和C4植物冠层氨来源均与苯丙氨酸代谢途径有关,C4植物光呼吸和氮同化途径负向调控冠层氨挥发,C3植物的光呼吸通过苯丙氨酸代谢途径间接影响冠层氨释放。

关键词： C3植物 C4植物氨挥发光呼吸苯丙氨酸代谢途径谷氨酰胺合成酶

玉米秸秆添加量对温室土壤氨挥发及辣椒氮素吸收的影响

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农业环境科学学报 2022年第10期41卷 2307-2314页

作者：吴红艳于淼高晓梅辽宁省微生物科学研究院辽宁朝阳122000

为探明玉米秸秆添加量对设施土壤氨挥发和辣椒氮素累积的影响,采用室内盆栽的试验方法,以蔬菜大棚土壤作为研究对象,以辣椒为试材,设置4个处理,即在常规施肥(N 100 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5) 70 kg·hm^(-2)、K_(2)O 80 kg·hm^(-2))的... 详细信息

为探明玉米秸秆添加量对设施土壤氨挥发和辣椒氮素累积的影响,采用室内盆栽的试验方法,以蔬菜大棚土壤作为研究对象,以辣椒为试材,设置4个处理,即在常规施肥(N 100 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5) 70 kg·hm^(-2)、K_(2)O 80 kg·hm^(-2))的条件下不添加秸秆(CK)和加入秸秆量分别为4 500 kg·hm^(-2)(S1)、9 000 kg·hm^(-2)(S2)、13 500 kg·hm^(-2)(S3)。采用通气法对盆栽辣椒土壤原位氨挥发进行监测,并在不同时期对土壤铵态氮、硝态氮含量及辣椒地上部总氮量进行测定。结果表明:监测期内不同秸秆添加量土壤的氨挥发量和氨挥发速率均在第7天达到峰值,S2的氨挥发量较CK、S1、S3分别减少了43.0%、12.8%和17.9%,氨挥发速率平均值分别降低了30.0%、7.5%和20.0%;土壤铵态氮含量各处理均在第7天达到峰值,S2较其他3个处理分别减少了24.2%、11.5%和14.8%,且S2与CK差异极显著;硝态氮含量在第21天达到峰值,S2较其他3个处理分别增加62.8%、25.8%和47.2%,且处理之间均差异显著;辣椒成熟期地上部总氮含量在第60天时,S1、S2、S3较CK增加了13.7%、19.1%和9.3%,且S2与CK、S1、S3均呈显著差异(P氨挥发累积量与植株地上部氮素累积量和辣椒产量均呈显著负相关(P氨挥发量,有效降低土壤铵态氮含量,提高硝态氮含量,对植株氮素累积具有显著的促进作用,可减少农业面源污染。

关键词：秸秆还田氨挥发氮素吸收温室铵态氮硝态氮

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苏打盐碱化稻田土壤反硝化和氨挥发特征及主要影响因子

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农业环境科学学报 2023年第8期42卷 1748-1757页

作者：黄立华杨易刘伯顺杨靖民王平黄广志蒋小曈中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 吉林大安农田生态系统国家野外科学观测研究站吉林大安131317 吉林农业大学资源与环境学院长春130118 内蒙古自治区扎赉特旗现代农业产业园管理中心内蒙古扎赉特旗137600

为阐明土壤盐碱化程度对氮素气态损失的影响,本研究通过随机采集30个不同盐碱化程度的稻田土壤(0~20 cm)样品,根据盐碱化程度将其划分为轻度(含盐量0.1%~0.3%,碱化度5%~15%)、中度(含盐量0.3%~0.5%,碱化度15%~30%)和重度(含盐量0.5%~0.... 详细信息

为阐明土壤盐碱化程度对氮素气态损失的影响,本研究通过随机采集30个不同盐碱化程度的稻田土壤(0~20 cm)样品,根据盐碱化程度将其划分为轻度(含盐量0.1%~0.3%,碱化度5%~15%)、中度(含盐量0.3%~0.5%,碱化度15%~30%)和重度(含盐量0.5%~0.7%,碱化度30%~45%)盐碱土3类,每个类别中依据最小归类样品数选取盐碱化程度接近的3个土样作为3次重复,进行实验室模拟培养分析,探究不同盐碱化土壤氮素反硝化和氨挥发动态变化特征及其主要影响因素。结果表明,随着土壤盐碱化程度的增加,氮素的反硝化作用显著降低,氨挥发作用显著增加,硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和脲酶活性显著降低(P氨挥发速率分别增加了30.8%和64.8%,累积氨挥发量分别增加了36.6%和59.4%。逐步回归分析表明,EC、ESP(碱化度)、CO_(3)^(2-)和TN是影响苏打盐碱地稻田土壤累积反硝化氮量的主要因素,EC、CO_(3)^(2-)和SOM(土壤有机质)是影响累积氨挥发量的主要因素。土壤盐碱化虽然抑制了氮素的反硝化作用,但是显著增强了氨挥发作用。

关键词：苏打盐碱土氮素反硝化氨挥发影响因素

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不同氮肥类型对稻-油轮作氨挥发和氮肥利用率的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 780-789页

作者：饶怡晴岳子钦汪金平李成芳华中农业大学植物科学技术学院/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室武汉430070

水稻-油菜(稻-油)轮作是我国代表性轮作方式之一,然而不合理的氮肥施用导致稻-油轮作系统氮肥利用率下降和氮素流失。为此,本研究采用随机区组设计,以不施氮肥(CK)为对照,设尿素(UF)、缓释肥+尿素(SF)、尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(DF)... 详细信息

水稻-油菜(稻-油)轮作是我国代表性轮作方式之一,然而不合理的氮肥施用导致稻-油轮作系统氮肥利用率下降和氮素流失。为此,本研究采用随机区组设计,以不施氮肥(CK)为对照,设尿素(UF)、缓释肥+尿素(SF)、尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(DF)和生物炭+尿素(BF)4个处理,拟探明不同氮肥类型对稻-油轮作系统氨挥发和氮肥利用率的影响。结果表明,不同氮肥类型显著影响NH_3挥发、氮肥利用率与作物产量。1)各处理水稻季氨挥发均高于油菜季。与CK相比,UF、SF、DF和BF处理周年累积NH_3挥发量分别显著提高1.6倍、1.0倍、1.1倍和0.8倍。与UF相比,SF、DF和BF周年累积NH_3挥发量分别显著降低20.5%、19.7%和30.9%。2)与UF相比,SF、DF和BF油菜季氮肥吸收利用率分别提高27.9%、10.3%和19.3%,水稻季氮肥吸收利用率分别提高49.3%、32.8%和41.5%。3)与UF相比,SF、DF和BF油菜产量分别提高6.7%、2.8%和4.3%,水稻产量分别提高36.7%、14.0%和23.4%。与UF相比,SF油菜季经济效益提高24.3%,SF、DF和BF水稻季经济效益分别提高70.7%、21.1%和1.1%,其中SF经济效益最高。本研究结果表明,缓释肥+尿素能显著减少稻-油轮作NH_3挥发损失,并更有效地提高氮肥利用率、作物产量和经济效益,是一项经济生态的施肥模式。

关键词：水稻-油菜轮作缓释肥氨挥发氮肥利用率经济效益