科研产出
洱海流域有机肥全量替代化肥对稻田温室气体排放的影响
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：在洱海流域全面禁施含氮磷化肥的背景下，为明确绿肥、牛粪、猪粪和鸡粪全量替代化肥对稻田温室气体（N2O、CH4）排放特征及其关键因素的影响，于2021—2022年在云南省大理市古生村开展水稻田间试验，研究6个施肥处理[不施肥（CK）、绿肥全量替代化肥（GM）、牛粪全量替代化肥（CD）、猪粪全量替代化肥（PM）、鸡粪全量替代化肥（CM）和单施化肥（CF）]的温室气体（N2O、CH4）排放特征。结果表明：稻田N2O排放主要在施肥后一周内。有机肥全量替代处理减少56.21%～72.39%的稻田N2O排放（P<0.05），但会增加144.12%～355.76%的稻田CH4排放（P<0.05），较CF处理显著增加119.65%～308.15%的温室气体增温效应和164.97%～318.96%的排放强度。CD处理温室气体增温效应和排放强度均低于其余有机肥处理，但该处理较CF处理减少了水稻产量。CM处理产量最大，为（10 220.32±954.53）kg·hm-2，温室气体增温效应和排放强度低于GM和PM处理。0～5 cm土壤温度、土壤含水量、土壤无机氮、气温及降雨量是影响温室气体排放通量的关键因子。本研究中，CM处理较优于其他有机肥处理，能在稳产的前提下减少温室气体增温效应和排放强度。
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洱海流域长期不同施肥对菜田温室气体和氨挥发的影响
《农业环境科学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为揭示洱海流域长期施肥下露地菜田温室气体(N2O、CH4、CO2)和土壤氨(NH3)挥发对不同施肥方式的响应趋势及影响因素,依托始于2007年连续进行15a的长期定位试验,研究5个施肥处理[不施任何肥料(CK)、有机肥(OM)、化肥和有机肥(NPK+ OM)、增施氮肥(NPK+OM+N)、增施磷肥(NPK+OM+P)]的温室气体及氨挥发的特征.结果表明:长期定位15a后,OM处理能显著增加菜田土壤全氮、有机质、有效磷含量.在等氮条件下,与OM处理相比,NPK+OM处理能显著增加菜田土壤NO-3-N含量;NPK+ OM+N处理会使土壤pH显著降低,导致土壤酸化.NPK+OM+N处理pH比NPK+OM处理显著降低9.27%;OM处理会导致土壤CO2和CH4排放量显著升高,在整个莴苣生育期内CO2和CH4的累积排放量分别为(22 489.29±1 562.91)kg·hm-2和(1.95±1.31)kg·hm-2;增施氮肥会导致N2O排放量显著升高,莴苣生育期内NPK+OM+N处理N2O累积排放量为(38.33±10.74)kg·hm-2;氨挥发主要发生在追肥后,各处理氨挥发量表现为NPK+OM+P>NPK+OM+N>NPK+OM,且处理间存在显著差异.相较于NPK+OM处理,NPK+OM+P、NPK+OM+N处理使氨挥发显著增加245.7%、124.3%,说明增施氮肥和增施磷肥会显著增加土壤氨挥发;OM和NPK+ OM+N处理会显著增加全球增温潜势和温室气体排放强度.OM处理产量达(3 183.81±293.88)kg·hm-2,该处理虽然能显著增加蔬菜产量,但造成的全球增温潜势和温室气体排放强度也是最大的.全氮、有机碳、pH是影响温室气体和氨挥发排放的关键影响因素.有机肥和化肥配施是本研究推荐的施肥方案,该方案既可以保证经济效益,还可以兼顾生态环境效益.
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有机物料添加对菜地土壤氮素转化和温室气体排放的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨菜地土壤氮转化速率及其对不同有机物料添加后的响应特征，为菜地土壤合理施肥提供科学依据，以洱海流域典型菜地土壤为研究对象开展室内培养试验（25℃，田间持水量的60%,5 d），采用15N同位素成对标记技术和氮转化速率计算模型研究了土壤无机氮含量变化和氮转化速率及其对秸秆、生物炭和牛粪3种有机物料添加的响应。结果表明：（1）菜地土壤铵态氮和硝态氮含量随培养时间均呈降低趋势，有机物料添加后降低了土壤无机氮含量。（2）5 d培养期间土壤的平均初级氮矿化速率、初级硝化速率、NO3-消耗速率和NH4+固定速率分别为-28.5、-3.93、1.52和11.9 mg·kg-1·d-1。菜地土壤矿化速率和硝化速率均为负值，土壤以氮的微生物固定为主。（3）有机物料添加后土壤氮矿化速率增加，虽然速率仍为负值，但秸秆添加效果显著。秸秆添加还显著降低了土壤初级硝化速率，但有机物料添加后NH4+固持速率增加，特别在秸秆和生物炭添加后显著增加。（4）秸秆添加显著增加了土壤N2O和CO2排放量，生物炭添加有降低土壤N2O和CO2排放量的趋势但无显著影响，牛粪添加也无显著的影响。对于洱海流域菜地土壤，高碳氮比（C/N）的有机物料添加能增加氮微生物固定作用，但随着时间增加，有机物料有增加矿化作用的趋势，其中生物炭一定程度上降低了土壤CO2和N2O排放量，且增加菜地土壤无机氮含量进而提升其土壤氮供应能力。由此可见，在洱海流域菜地土壤优化施用高C/N的有机物料，科学施肥，能维持土壤的供氮能力，确保菜地土壤的可持续利用，还可能降低温室气体排放。
关键词： 有机物料 氮转化速率 温室气体 秸秆 生物炭 牛粪
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洱海流域稻鸭共作对稻田温室气体排放和水稻产量的影响
《环境科学学报 》 2019
摘要：稻季是水旱轮作生态系统温室气体排放的主要时期,探索有效措施实现稻季温室气体减排和水稻增产已成为当前研究的热点.稻鸭共作是减少稻季温室气体排放的有效措施之一,而确定合理的稻鸭共作密度对确保洱海流域水稻产量基础上实现温室气体减排具有重要意义.该研究通过设置不同稻鸭共作密度试验,采取密闭静态箱—气相色谱法研究了稻鸭共作对温室气体排放规律、排放最及全球增温潜势(GWP)的影响.结果表明:水稻生育期,CH4和N2O均在分蘖期和结实期出现排放峰;CH4排放通量、累计排放量和总排放最大小均为常规处理(CT)>低密度鸭处理(LDD)>高密度鸭处理(HDD)>空白处理(CK),而N2O为HDD>LDD>CT>CK.与CT相比,CK、LDD、HDD的CH4排放总量分别降低45%、18%、25%,N2O排放总量分别降低8%、增加11%和37%,温室气体综合增温潜势分别降低41%、14%、17%.田面水DO、NH;-N、NO3-N及土壤温度是引起温室气体CH4和N2O排放差异的主要因素.不同处理的水稻产量为LDD>CK>CT>HDD.合理的稻鸭共作密度降低CH4排放,增加N2O排放,减缓全球增温潜势,提高了水稻产量.兼顾水稻产量和温室气体减排效果,TDD处理综合效益最好.
关键词： 稻鸭共作 温室气体 排放通量 CH4 N2O 增温潜势(GWP)
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