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改进密闭室抽气法以准确定量旱地土壤挥发
2024年
密闭室抽气法被认为是定量土壤NH_(3)挥发较为可靠的方法,具有灵敏度高且成本低的优点。然而,大部分研究忽略了密闭室抽气法大气进气口NH_(3)浓度,可能会高估土壤NH_(3)挥发量,目前尚缺乏相关定量研究。本研究以华北冬小麦-夏玉米轮作为对象,对比分析了2019——2021年间冬小麦基肥(2次)、追肥(1次)、夏玉米四叶肥(2次)、夏玉米十叶肥(2次)共7次施肥后,改进密闭室抽气法前后测定农田土壤NH_(3)挥发的结果。改进前为包含大气背景NH_(3)的测定方法,为常规测定方法;改进后为扣除大气背景NH_(3)的测定方法,通过在田间加装3套采集距地面2.5 m高度大气的装置实现。结果表明:改进后的NH_(3)挥发通量(以N计)比改进前低0~0.23 kg·hm^(-2)·d^(-1)(0%~100%),平均值为0.06 kg·hm^(-2)·d^(-1)(33%),且37%的样本存在显著性差异(P<0.05,n=931)。改进后的NH_(3)挥发累积量比改进前低0.53~2.66 kg·hm^(2)(3%~53%),平均值为1.15 kg·hm^(-2)(29%),且47%的样本存在显著性差异(P<0.05,n=49)。改进前后NH_(3)挥发量(包括通量和累积量)存在显著差异的样本占比随着NH_(3)挥发量降低而升高。回归分析表明,改进前的NH_(3)挥发累积排放量可以用算式校正得到真实的NH_(3)累积排放量,校正式为y=0.94x-0.78(R2=0.99,P<0.01,n=49),其中y和x分别为校正后和校正前的NH_(3)挥发累积量,该算式可应用于华北土壤-作物体系NH_(3)挥发累积量的校正。综上,利用抽气法定量农田土壤NH_(3)挥发需要扣除大气背景NH_(3)以得到准确的测定结果,对于未扣除大气背景的旱地NH_(3)挥发累积量,可采用校正算式进行校正。
钟光迪任羡潘珊珊张翀巨晓棠
关键词:土壤氨挥发华北平原冬小麦-夏玉米轮作
强降水对不同肥期麦田挥发损失的影响
2024年
在极端降水事件频发的背景下,为明确强降水对麦田不同肥期挥发损失的影响,本研究利用田间模拟降水试验,研究了强降水对麦田挥发损失和耕层土壤铵态氮含量及硝化潜势的影响,并结合微域试验分析了挥发损失与土壤含水量的关系。田间试验设置施氮处理(CF)与不施氮(CK)对照,以CF处理施肥时间为基准,分别在基肥、越冬肥和穗肥施肥后第7天模拟强降水(90 mm),监测农田氮素径流和渗漏损失,并进行连续10 d的挥发排放监测。结果表明,施肥显著提高中上层(0~10 cm)土壤的铵态氮含量,增加了降水驱动的生育前期(基肥期,越冬肥期)氮径流和渗漏损失,而穗肥期损失量相当。施肥和降水对基肥期挥发排放强度(AVI)无显著影响,但对追肥期(越冬肥期,穗肥期)的AVI影响显著。降水-施肥处理(CF-R)的追肥期AVI(越冬肥期35.02 mg·m^(-2)·d^(-1);穗肥期12.84 mg·m^(-2)·d^(-1))显著高于其他处理(越冬肥期15.46~17.29 mg·m^(-2)·d^(-1);穗肥期7.95~11.23 mg·m^(-2)·d^(-1))。此外,越冬肥期挥发损失对平均AVI的差异贡献高于穗肥期和基肥期。相关分析表明,表层(0~5 cm)土壤铵态氮含量与挥发损失强度呈显著线性关系(P<0.05)。但值得注意的是,非降水条件下CF和CK处理的追肥期AVI均无显著差异,且培养系统的NH_(3)挥发损失量随土壤持水量的增加而降低。而土壤硝化潜势分析表明,施肥对不同土层土壤的硝化潜势均无显著影响,但降水显著降低了中上层土壤的硝化潜势。研究表明,降水对施肥处理的挥发驱动效应是施肥后表层土壤氮素含量升高和降水后硝化潜势降低的叠加作用结果。除驱动麦田氮素径流和渗漏损失,强降水对追肥期挥发损失的激发效应应予重视,特别是在越冬肥期。
赵素雅刘强刘强王宁王宁薛利红侯朋福
关键词:降水氨挥发土壤铵态氮土壤含水量
玉米基肥期农田土壤挥发量与近地表浓度相关性研究
2024年
农田排放量与近地表浓度密切相关,但两者能否相互转换还缺乏系统研究。基于此,以近地表浓度经典方法(被动法)为主要使用方法,以传统海绵法为对照方法,在豫南砂姜黑土开展5种典型施肥处理玉米季基肥期排放量与近地表浓度的相关性研究。结果发现,不同施肥处理的挥发峰值均出现在施肥后的2-4 d,第5天开始显著降低,第8天之后基本与对照无明显差异;不同处理的累计排放量差别较大,排序为TR>OPT>SOPT>HK>CK,累计排放量分别为7.68、5.48、3.37、2.78和0.22 kg·hm^(-2);同时发现,不同施肥处理近地表浓度也有相同趋势,峰值同样出现在施肥后的2-4 d,第5天开始显著降低,平均质量浓度排序为TR>OPT>SOPT>HK>CK,均值分别为17.5、11.6、10.7、8.21和1.70μg·m^(-3)。线性相关性分析表明,施肥后前8 d不同施肥处理的挥发量与近地表浓度的线性相关性较强,而8 d之后两者的相关性较弱,说明近地表浓度和农田挥发量的相关性与农田挥发量的高低有关。除此之外,不同方法中被动法对低施氮量和缓释肥的估算优于排放因子法,而排放因子法对高施肥条件下挥发量的估算优于被动法。整体而言,被动方法估算挥发量的相对误差介于-15.9%-17.5%之间,排放因子法相对误差介于-54.3%-81.8%之间,被动方法明显具备更高的估算精度。以上结果说明,被动方法可以潜在替代传统监测方法估算大区域农田挥发量,但估算精度主要集中在高排放期。
吕金岭尤克何斌刘霜刘霜梁少民
关键词:氨挥发
新型高效绿色氮肥管理对水稻产量形成与氮素利用及挥发损失的影响
2024年
通过大田试验采用随机区组设计,设置7种施氮处理,即不施氮肥(CK)、农民常规施肥(FFP)、脲酶抑制剂型氮肥并减氮21.40%(与FFP比,余同)(OPT)、一次性机械侧深施树脂包膜尿素并减氮35.70%(CRUM1)、一次性机械侧深施肥包肥并减氮35.70%(CRUM2)、一次性穴施树脂包膜尿素并减氮51.80%(CRUR1)、一次性穴施肥包肥并减氮51.80%(CRUR2),测定不同施氮处理下水稻株高、分蘖、干物质量、产量、氮素利用效率以及挥发损失等,以探究新型氮肥管理方式对水稻产量、氮素利用效率和氮挥发损失的影响。结果表明,CRUM1和CRUM2处理株高和分蘖数与FFP处理相当;与传统撒施(CK、FFP和OPT,下同)相比,CRUM1和CRUM2干物质积累量提高11.90%~12.30%;根据水稻氮素营养指数(NNI),机械侧深施氮能满足水稻生长对氮素的需求。水稻侧深施和穴施在减氮35.70%~51.80%的情况下也可高产稳产(9.76 t/hm2和9.60 t/hm^(2))。与传统撒施相比,机械侧深施和穴施的田面水NH_(4)^(+)-N较低,挥发损失降低39.15%~93.15%,氮素利用效率提高77.45%~95.70%。可见,优化氮肥管理可以实现水稻在减氮情况下稳产,同时提高氮素利用效率和减少挥发,其中机械侧深施和穴施配合新型氮肥可减少氮肥投入35.70%~51.80%。
邵迪丁紫娟胡仁肖大康侯俊张鑫徐霄方慧管宇李贝江天张卫峰
关键词:水稻氮肥氮素利用效率氨挥发
培养实验中土壤挥发收集装置
本实用新型公开了培养实验中土壤挥发收集装置,包括瓶身,在瓶身的底部设有土壤层,在土壤层的上方设有第一吸收海绵,在瓶身的顶部设有顶盖,顶盖设有通孔,通孔与通气管连接,在通气管中设有第二吸收海绵。本实用新型设置通气管,在通...
胡国庆葛云晓徐明雯武艳秋张琪
不同肥料对淅川库区耕地土壤挥发影响研究
2024年
农业肥料挥发是南水北调中线水源地丹江口水库大气和水体氮的重要来源,威胁着库区水质安全。目的为探究不同肥料对库区耕地土壤挥发的影响,方法以淅川库区典型耕地土壤为研究对象,采用密闭式静态箱法,于2020年夏季和秋季开展不同肥料作用下土壤挥发的原位田间监测,分析不同肥料对土壤挥发速率和累积挥发量的影响,并探讨其季节性差异。结果结果表明:(1)肥料施用显著增加了土壤挥发速率。尿素处理的土壤挥发速率最大,在施肥后第4—6 d达到峰值,且波动时间最长;复合肥料处理的土壤挥发速率次之,峰值出现在施肥后第6—9 d;有机肥处理的土壤挥发速率最低,接近于土壤本底水平。(2)不同肥料作用下,土壤累积挥发量存在显著差异。尿素处理的累积挥发量最大,为不施肥处理的10倍,复合肥和有机肥处理的分别为不施肥处理的3倍和1倍,表明施用有机肥对挥发影响最小。(3)挥发速率存在明显的季节性差异,夏季挥发速率普遍高于秋季的。相同施肥量条件下,秋季施肥的土壤挥发恢复到本底水平所需时间是夏季的2倍,但净累积挥发量无明显差异(0.04~2.41 kg·hm^(−2))。尽管季节性因素影响挥发速率,但总挥发量趋于一致。秋季施肥后,日均挥发速率和总挥发量均较夏季的低,但对土壤和大气影响更持久。结论调整肥料施用结构,增加有机肥的使用,并减少尿素的使用,可以有效减少因肥料施用而产生的土壤挥发
陈晓舒赵同谦
关键词:氨挥发复合肥耕地土壤丹江口水库
内蒙古荒漠草原土壤挥发对外源氮输入的响应
2024年
(NH3)挥发是干旱区土壤氮素损失的重要途径。内蒙古荒漠草原对气候变化十分敏感,关于土壤挥发如何响应氮沉降的认识仍十分有限。本研究以内蒙古荒漠草原为对象,采用通气法原位动态观测手段,研究在不同氮沉降背景下土壤挥发特征及其关键驱动因子,为荒漠草原区退化植被恢复和土壤氮素管理提供关键的科学支撑。结果表明:土壤挥发速率随着氮素输入量的增加呈现显著增加的趋势,但在氮输入后前20天挥发呈现指数下降的趋势,之后趋于平缓。氮输入后前20天氮素在低氮输入(0.5~3 g·m^(-2)·a^(-1))下以NH3形式损失量最少,仅为33%~39%,而在中高氮输入水平(6~48 g·m^(-2)·a^(-1))损失量较高,为55%~75%。土壤挥发速率与土壤铵态氮含量、硝态氮含量和土壤湿度显著正相关(P<0.001),而与土壤pH值显著负相关(P<0.01)。氮输入量和土壤湿度是影响土壤挥发最重要的因素,且氮输入后主要通过改变土壤铵态氮含量和pH值,进而间接调控土壤挥发过程。内蒙古荒漠草原土壤挥发对氮输入的响应十分敏感,且低量的氮输入比高量的氮输入更有利于土壤氮素的保持,这为进一步深入研究氮沉降升高背景下荒漠草原氮循环过程提供了科学支撑。
饶玉良曹春张晓雪鲁畅岳平
关键词:荒漠草原氨挥发氮沉降损失率
有机肥对冬小麦-夏玉米轮作土壤挥发和氮淋溶的影响
农田面源污染涉及到肥料利用率、农田环境、植物生长等一系列问题,而优化施肥措施是降低农田面源污染的一种关键技术。然而,不同类型土壤施用有机肥对氮素挥发和淋溶等问题并不清楚。本研究在河南省潮土和褐土上冬小麦-夏玉米轮作模式下...
苏昕
关键词:有机肥氨挥发氮淋溶
一种采集土壤挥发的装置
本实用新型属于土壤氮循环研究领域,具体地说是一种采集土壤挥发的装置,包括海绵浸润磷酸甘油溶液组件及挥发采集组件,海绵浸润磷酸甘油溶液组件包括挤压板及储液罐,挥发采集组件包括防雨帽及挥发收集器,挤压板包括通过金属杆...
武开阔张丽莉韩梅宫平宋玉超薛妍肖富容
一种潮汐带土壤挥发的原位捕获装置
本发明提供了一种潮汐带土壤挥发的原位捕获装置,包括:水位及风速传感装置、气原位捕获装置,气原位捕获装置包括:配合设置的套筒和防水筒体,防水筒体与套筒通过螺杆升降组件相连;盖体,设置在防水筒体的上方,盖体的底面安装有...
白军红 王亚琪 陈国柱 张光亮王伟

相关作者

尹斌
作品数:99被引量:1,411H指数:26
供职机构:中国科学院南京土壤研究所
研究主题:稻田 氨挥发 水稻 氮肥利用率 氮肥
邹国元
作品数:267被引量:2,804H指数:27
供职机构:北京市农林科学院
研究主题:氨挥发 堆肥 有机肥 玉米 沼液
杨林章
作品数:512被引量:7,026H指数:48
供职机构:江苏省农业科学院
研究主题:稻田 水稻土 水热 磷 面源污染
薛利红
作品数:253被引量:2,633H指数:27
供职机构:江苏省农业科学院
研究主题:稻田 水热 生物炭 氨挥发 水稻
田玉华
作品数:40被引量:418H指数:12
供职机构:中国科学院南京土壤研究所
研究主题:氨挥发 稻田 水稻 氮肥利用率 氮肥