北方冬小麦/夏玉米轮作体系土壤氨挥发的原位测定

采用通气法测定了北方冬小麦 /夏玉米轮作体系田间土壤的原位氨挥发。结果表明 ,与冬小麦施用基肥相比 ,夏玉米追肥后土壤的氨挥发速率很快升高 ,但挥发高峰期持续时间较短 ,最大氨挥发速率亦低于冬小麦。冬小麦拨节期追肥 ,氨挥发速率低且呈波动变化 ,未出现高峰值。从整个生长季节来看 ,冬小麦不施氮和每公顷施氮 1 2 0、2 4 0、36 0 kg时的累计挥发量分别为 4 .4、6 .9、1 3.0、38.4 kg N/hm2 ,夏玉米为 8.4、1 5 .1、2 0 .0、2 6 .1 kg N/hm2。按我国北方冬小麦 /夏玉米播种面积 1 86 4 .4万 hm2 计 ,每年由氨挥发向大气排放的氮素达 2 3.8～ 1 2 0 .2万 t,其中 1 7.2～ 96 .4万 t来自氮肥 ,相当于氮肥投入的 2 .1 %～ 9.5 %。

田间土壤氨挥发的原位测定——通气法

本研究设计了原位测定田间土壤氨挥发的一种通气法 ,并通过回收率试验和田间试验进行了验证。结果表明 ,和传统的密闭法相比 ,通气法不仅结构简单 ,操作简便 ,而且测定结果的准确度和精确度高 ,回收率为 99 5 1% ,变异系数仅为 0 77% ;由通气法测定的田间不同施肥小区氨挥发的平均速率和总量分别介于N 0 0 7～ 0 87kg·hm-2 ·d-1和N 2 93～ 35 6 9kg·hm-2 ,明显高于密闭法。可见 ,通气法更适于田间土壤氨挥发的原位测定。

优化施肥条件下华北冬小麦/夏玉米轮作体系的土壤氨挥发

采用密闭室间歇通气法研究优化施肥条件下华北冬小麦/夏玉米体系的土壤氨挥发损失。结果表明,肥料氮素氨挥发损失主要发生在施肥后的14 d内,冬小麦和夏玉米两个生长季氨挥发损失总量及其损失率均表现出随施氮量的降低而降低,玉米季氨挥发损失高于小麦季。习惯施肥小麦季和玉米季氨挥发总量是氮肥减量后移的2.28和2.03倍,而氮肥减量后移处理的小麦和玉米产量显著高于习惯施肥。氮肥后移可节省氮肥30%,是降低氨挥发损失的理想施肥方式。

不同包膜控释尿素对农田土壤氨挥发的影响

为了探索包膜控释尿素土壤氨挥发损失规律特征和提高肥料氮素利用率,采用小麦玉米轮作田间试验,通过与普通尿素进行对比,运用土壤氨挥发原位测定方法——通气法系统研究了硫包膜和树脂包膜控释尿素的施用对小麦玉米轮作农田土壤氨挥发的影响。研究结果表明:在两种施氮量水平下(210 kg/hm2和300 kg/hm2),与普通尿素相比,硫包膜和树脂包膜控释尿素在小麦基肥期、小麦追肥期和玉米施肥期的施用均减少了土壤氨挥发的累积损失量,分别达35.1%—54.3%、59.6%—75.2%、65.6%—98.1%;有效降低了土壤氨挥发通量峰值且延迟其出现时间3—8 d,并能延缓土壤氨挥发主要阶段的时间分别为4—12 d、5—12 d。在小麦玉米轮作周年中,控释尿素土壤氨挥发累积损失量为28.39—43.35 kg/hm2,土壤氨挥发损失率为4.48%—5.63%,控释尿素时段土壤氨挥发通量比普通尿素降低了51.0%—70.8%;且树脂包膜控释尿素的施用降低小麦玉米轮作农田土壤氨挥发的效果优于硫包膜控释尿素。

有机无机肥配施对宁夏引黄灌区露地菜田土壤氨挥发的影响

为了探讨宁夏引黄灌区露地菜田土壤氨挥发损失特征,于2013年5—9月在该区域露地花椰菜-大白菜轮作体系下,采用田间小区试验,研究了不同有机无机肥配施对土壤氨挥发速率、氨挥发损失通量及其损失率的影响。结果表明：露地花椰菜和大白菜基肥后,不同有机无机肥配施处理下土壤氨挥发损失高峰通常出现在第1～4天,而追肥后提前到1～2天,在高量施氮处理下,氨挥发延续时间在10天以上;花椰菜季大多数施肥处理的氨挥发损失发生在追肥阶段（占总氨挥发损失通量的50.2%～60.3%,单施有机肥和低氮处理除外）,大白菜季各处理的氨挥发损失主要在基肥阶段（占总氨挥发损失通量的57.0%～73.6%）;露地花椰菜基肥和追肥后,不同施肥处理下土壤氨挥发最大速率分别在0.79～4.56、1.00～5.34 kg·hm^-2·d^-1之间,而露地大白菜季分别为3.49～13.09、1.54～7.03 kg·hm^-2·d^-1;不同有机无机肥配施下,花椰菜和大白菜全生育期内土壤氨挥发损失通量分别为5.15～35.82、11.11～70.60 kg·hm^-2,其随总施氮量的增加而增加;花椰菜和大白菜季不同施肥处理的土壤氨挥发损失率分别为4.02%～4.87%和2.54%～10.55%,其化肥贡献率分别为62.0%～100.0%和85.5%～100.0%,且化肥贡献率随化学氮肥用量的增加而增加。因此,在同等施用有机肥的情况下,合理降低化肥氮用量是减少该地区露地菜田土壤氨挥发损失的重要措施。

文献计量分析在快速检索文献中的应用——以土壤氨挥发为例

为解决关注的研究领域中检索关键文献效率低的问题,本研究利用R语言bibliometrix包,以土壤氨(NH3)挥发为例,进行文献计量分析(包括关键词共现分析、共词分析及高被引论文分析),探索文献计量分析在Web of Science核心数据库中精确快速检索文献的方法。研究发现,第一次文献检索时,输入少量简单关键词(土壤氨挥发),检索出来的文献数量达到3573篇,且其中的高被引论文多数与主题词关系不大。对第一次检索结果进行文献计量分析,根据关键词聚类、共词分析结果,增加了关键词进一步检索文献,进行上述过程2次后,检索的文献数目已降至160篇,其中的Top 10高被引论文与检索主题(土壤NH3挥发)紧密相关。此时,假设需进一步精确查找关于土壤NH3挥发与水分、温度、管理方面研究文献,再次分别增加关键词进一步检索,分别检索出26、20和28篇相关文献,且关键词及高被引论文分析结果也再次验证了方法的准确性。本研究中利用文献计量分析快速检索权威、关键文献的方法切实可行。在大数据背景下,文献计量结合R-bibliometrix工具,有助于快速、精确地检索关键文献、获取科研思路及解决方法。

基于DNDC的夏玉米农田控氨稳产氮肥和秸秆措施优化

为明确未来气候条件下关中地区夏玉米农田适宜的施肥-秸秆措施以控氨稳产及应对气候变化,基于2019—2020年大田试验,进行不同氮肥种类和不同秸秆还田模式对农田土壤氨挥发和作物产量的影响研究。根据田间实测数据对DNDC模型进行校正与验证,利用验证后模型模拟未来气候条件下不同施肥-秸秆措施对夏玉米产量及土壤氨挥发累积量的影响,综合考虑产量和生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量,最终提出未来气候条件下关中地区夏玉米农田的优化控氨稳产施肥-秸秆措施。结果表明:校正后的DNDC模型可以很好地模拟不同施肥-秸秆措施条件下夏玉米生长和农田土壤氨挥发累积量。在未来气候条件下,秸秆还田会显著提高夏玉米产量并降低生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量。在RCP4.5排放情景下,未来2030—2090年,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量较低且产量较高;在RCP8.5排放情景下,未来2030—2050年和2070—2090年,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆全量还田配施162 kg/hm^(2)稳定性氮肥生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量较低且产量较高。因此,在RCP4.5排放情景下,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥为关中地区2030—2090年较为优化的控氨稳产施肥-秸秆措施;在RCP8.5排放情景下,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆全量还田配施162 kg/hm^(2)稳定性氮肥分别为关中地区2030—2050年和2070—2090年较为优化的控氨稳产施肥-秸秆措施。本研究可为关中地区实现农业可持续发展及稳产减排提供参考。

灌溉量和氮肥增效剂对夏玉米产量及水肥利用的影响

为探究水分和氮肥增效剂对夏玉米生长及水肥利用的综合影响,通过设置40 mm(W1)和60 mm(W2)两个灌水水平下不施氮肥(N0)、施用氮肥(U)、氮肥+硝化抑制剂(U+DCD)、氮肥+脲酶抑制剂(U+NBPT)、氮肥+双效抑制剂(U+N+D)5种氮肥施用措施,开展夏玉米田间试验。结果表明:相较于施用氮肥处理,氮肥配施增效剂可以显著提高夏玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力,增幅分别为5.92%~13.82%、5.85%~18.07%、11.12%~24.30%、12.35%~41.83%和5.93%~13.80%,其中氮肥配施双效抑制剂效果较优;氮肥配施脲酶抑制剂和双效抑制剂可以降低夏玉米农田土壤氨挥发累积量和成熟期土壤硝态氮残留量,前者效果最优。相比于W1,W2水平下氮肥配施双效抑制剂处理玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力分别提高10.54%、15.51%、19.40%、20.31%和27.36%;氮肥配施脲酶抑制剂处理农田土壤氨挥发累积量和硝态氮残留量分别降低11.33%和48.46%。综合考虑夏玉米施肥灌水方案的经济效益、环境效益、水肥利用效率和玉米植株生长,构建模糊综合评价体系,得到最优处理为灌水量60 mm下氮肥配施双效抑制剂。

梨枣幼树生长发育对底施氮肥反应的研究初报

对不施氮肥、根围无氮肥和混匀施氮肥三种情况下盆栽梨枣幼树地上部和根系的生长状况、土壤速效氮含量以及氨挥发速率进行了测定,探讨梨枣幼树生长发育对氮肥的反应及其原因。结果表明:不施肥时,梨枣幼树地上部生长量及根系数目与鲜重显著大于其他两个处理,生长状况良好;根围无肥的梨枣幼树在栽植早期阶段生长状况良好,后期长势缓慢甚至出现枯枝落叶现象;混匀施肥的梨枣幼树在发芽不久后就停止生长,甚至枯死。其原因在于过量集中施氮导致土壤氨挥发增大,毒害根系;同时,因土壤氮素浓度过大,也使土壤水分有效性降低。

竹炭包膜尿素的氮素释放规律和生物利用效果研究(英文)

[Objective] The study about the nitrogen releasing law of bamboo-charcoal coated urea and the biologic utilization effect was to find the coated urea with high efficiency,low price and simple production technology.[Method]Two kinds of bamboo-charcoal coated urea(BCCU)with different coating thickness were made by using bamboo-charcoal and macromolecule polymer as coating material.The experiments of soil eluviate,ammonia volatilization in corn field and potted plant of corn were conducted to study the nitrogen releasing law and the biologic utilization effect of self-made BCCU.[Result]The BCCU showed some slow-release capability and their accumulated nitrogen releasing rates in 29 d were 9.93%-16.27% lower than that of normal urea.Compared with the normal urea,the volatilization rate of ammonia in BCCU reduced to 16.66%-31.8%,the biomass of corn and nitrogen utilization rate increased by 12.8%-24.1% and 10.5%-16.99%,respectively.[Conclusion]Bamboo-charcoal in coated urea not only had some slow-release capability,but also had some adsorbability,which would reduce the eluviation and volatilization of nitrogen and protect environment from N pollution.

秸秆全量还田下土壤氮素特征对耕作措施的响应

为揭示北疆地区秸秆全量还田下不同耕作措施对土壤氮素特征的影响,进而筛选出适宜北疆复播大豆资源高效利用的耕作措施。于2019年进行了复播大豆田间试验,在冬小麦收获后秸秆全量还田条件下,设置了翻耕(TS)、翻耕覆膜(TPS)和免耕秸秆覆盖(NTS)3种耕作措施处理,研究不同耕作措施对复播大豆土壤铵态氮、硝态氮及氨挥发的影响。结果表明,复播大豆花期施肥后,土壤氨挥发速率和积累量表现为TPS>TS>NTS;不同耕作措施下土层0~20cm硝态氮和铵态氮含量差异显著,0~20cm耕层TPS和TS处理土壤硝态氮含量分别较NTS处理高17.12%和18.45%,铵态氮含量分别高82.76%和4.66%。综合考虑认为,秸秆全量还田下,北疆复播大豆适宜的耕作方式为翻耕覆膜。