南方湿润平原区露天菜地氮磷流失特征及其防控

为探究南方湿润平原区的露天菜地氮磷流失特征及其防控效果,设置了常规施肥(CK)、优化施肥(KF)以及优化施肥结合地膜覆盖(BMP)3个处理,在2015-2022年间开展了定位观测。结果表明:各处理径流中的氮均以硝态氮为主,占比85.22%~86.10%,其总氮含量随种植年限增加均呈现先升高再降低趋势,KF和BMP处理分别显著降低径流总氮含量14.29%和21.43%;可溶性磷是径流中磷的主要形态,占比76.87%~79.16%,径流总磷含量呈现逐年升高趋势,KF和BMP处理可使其显著降低26.78%和29.10%。即便优化施肥并覆盖地膜后,径流氮、磷含量仍超出地表水V类标准限值,其风险尚需重视。

保护地蔬菜栽培不同灌水方法对表层土壤盐分含量的影响

通过 3年连续保护地栽培蔬菜小区试验 ,对滴灌、渗灌、沟灌 3种灌水方法的土壤盐分积累状况进行了比较研究。试验后 0～ 2 0 cm土层土壤全盐含量以沟灌最高 ,渗灌次之 ,滴灌最低 ;滴灌土壤 p H下降幅度明显低于渗灌和沟灌土壤。在 0～ 2 0 cm土层内全盐含量呈幂指数形式分布 ,即地表处含量最高 ,随深度增加逐渐下降 ;而土壤 p H则随深度增加而直线上升。另外 ,土壤中可溶性盐的阴离以 NO-3 为主 ,阳离子以 Ca2 + 为主。这说明选择合理灌水方法 ,是防止土壤退化、提高保护地作物产量和质量的有效途径。

塑料大棚蔬菜膜下滴灌技术试验研究

塑料大棚蔬菜膜下滴灌技术是一种节水高产的先进灌水技术。它集水利、农业、生物、物理、化学等多学科于一体，实现塑料大棚蔬菜生产优质高产高效。本文论述了膜下滴灌的灌水量、湿度、地温、气温及抗病虫害等技术要素，并相应地与沟畦灌、无膜滴灌作了对比试验。膜下滴灌较传统沟畦灌、无膜滴灌，节水３０．５％、１０．９％，增产３０．１％、５．９３％。

地膜覆盖对菜园紫色土壤环境因子及N_2O排放的影响

地膜覆盖技术目前被广泛使用,为了研究地膜覆盖对土壤环境因子及N_2O排放的影响,以重庆市典型的紫色土为研究对象,以传统不覆膜方法为对照,在萝卜生长季应用静态暗箱/气相色谱法通过原位测定进行研究。结果表明,覆膜处理方式下地下5cm土壤温度明显变高、总生物量明显增大,均极显著高于不覆膜处理(P=0.02和P=0.005);叶重和肉质根均明显增加(P=0.011和P=0.013),但二者在土壤湿度及土壤硝态氮含量间则无显著差异。在萝卜生长周期内,覆膜处理下N_2O平均排放通量发芽期为(70.21±10.51)μg/(m^2.h),叶片生长旺盛期盛期为(65.43±5.66)μg/(m^2.h);幼苗期的地膜覆盖措施使N2O排放通量最高,平均通量达(109.13±11.23)μg/(m^2.h),肉质根生长期最低,为(62.81±15.10)μg/(m^2.h),全季的平均排放通量为(58.59±10.76)μg/(m^2.h),总排放量为1.58kg/hm^2。而常规对照条件下全季N2O的平均排放通量为(51.39±12.09)μg/(m^2.h),总排放量1.30kg/hm^2,覆膜与不覆膜相比N_2O排放全季增加了21.5%。因此,覆膜处理既能增加萝卜产量,也能增加N_2O的排放。

不同时间揭膜对晚播小麦形态效应的研究

晚播小麦地膜覆盖栽培,改善了膜下生态环境,协调了土壤中的水、肥、气、热,有利于小麦的生长发育。但是,揭膜后温室效应消失,小麦又处在自然界的条件下生长。因此,研究不同时间揭膜对小麦的形态效应,探索适宜揭膜时间,对培育壮苗提高覆膜麦的产量具有重要的意义。

地膜覆盖对蔬菜地甲烷排放的影响

以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,通过1 a的田间原位观测,研究地膜覆盖对菜地生态系统土壤的水热条件、CH_4排放通量及各土层CH_4剖面浓度的影响.结果表明,地膜覆盖能显著提高春夏辣椒种植季的土壤温度(P<0.01),而在秋冬萝卜种植季则改变不明显(P>0.05);覆膜种植土壤含水率在萝卜季显著高于常规种植(P<0.05),而在辣椒季则差异不显著(P>0.05);在整个观测周期内,覆膜和常规种植条件下,土壤CH_4的排放通量均无明显变化规律,CH_4排放通量的均值分别为-7.64μg·(m^2·h)^(-1)和-9.00μg·(m^2·h)^(-1),整个观测期CH_4净吸收量分别为0.54 kg·hm^(-2)和0.64 kg·hm^(-2),表明地膜覆盖在一定程度上能削弱土壤作为CH_4汇的能力.在各土层CH_4浓度观测方面,发现两种种植方式在整个观测周期内各土层CH_4浓度变化趋势大致相同,表现为:10 cm>20 cm>30 cm,覆膜土壤CH_4浓度在20 cm、30 cm深土层显著低于常规种植(P<0.05),而在10 cm土层差异不显著(P>0.05).相关性分析结果表明,覆膜种植土壤CH_4的排放通量与5 cm地温显著正相关(P<0.05),与土壤含水率之间显著负相关(P<0.05),而在常规种植条件下,CH_4排放通量与地表温度、5 cm地温及土壤含水率均无相关性;两处理10 cm、20 cm土层CH_4浓度均与地表CH_4浓度呈显著正相关(P<0.01),30 cm土层CH_4浓度与地表温度及5 cm地温均呈显著正相关,各土层CH_4浓度与土壤含水率无显著相关关系.

地膜覆盖和生物炭添加对菜地N_(2)O排放的影响

为研究生物炭添加(B0:0 t·hm^(-2)、B20:20 t·hm^(-2)、B40:40 t·hm^(-2))和地膜覆盖(FM:覆膜、NM:不覆膜)对菜地N_(2)O排放的影响,以西南大学农场内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法进行为期1 a的田间原位观测.共设置6个处理,分别为NMB0(CK)和FMB0、NMB20和FMB20、NMB40和FMB40.结果表明,FM显著提高辣椒季土壤中铵态氮和硝态氮含量(P<0.05),而对萝卜季土壤环境因子均无显著影响.与NM相比,辣椒季FM分别对B0、B20和B40处理下的N_(2)O排放提高了52.87%、52.97%和52.49%(P<0.05),但萝卜季FM对N_(2)O排放无显著影响.生物炭对辣椒和萝卜季土壤环境因子均无显著影响.萝卜季生物炭添加减少了28.76%~67.88%的N_(2)O排放(P<0.01),辣椒季生物炭添加对N_(2)O排放无显著影响.与NM相比,在不同生物炭水平下FM对辣椒产量提高了15.85%~161.32%,对萝卜产量提高了43.97%~75.80%.生物炭显著提高了辣椒产量,对萝卜产量无显著影响.但不管覆膜与否,生物炭添加量为20 t·hm^(-2)时,辣椒和萝卜产量均最高.对N_(2)O排放强度的研究发现,辣椒季FM显著降低了N_(2)O排放强度,萝卜季FM和生物炭都显著降低了N_(2)O排放强度,且两种植季均在FMB20处理下N_(2)O排放强度达到最低.因此,地膜覆盖及施加20 t·hm^(-2)生物炭是辣椒季和萝卜季最优的农田管理措施,既可以获得高产,同时N_(2)O排放量最低,达到经济效益和环境效益的双赢.

地膜覆盖对菜地垄沟CH4和N2O排放的影响

为了探讨地膜覆盖对菜地垄沟温室气体CH4和N2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期1 a的田间原位观测.本试验设置常规和覆膜两种处理方式,研究地膜覆盖对菜地垄沟中CH4和N2O排放的影响.结果表明,地膜覆盖能极显著提高土壤全年pH(P<0.01),显著提高全年的地表温度和地下5 cm温度(P<0.05),显著提高萝卜季土壤含水率(P<0.05).不论是辣椒季还是萝卜季,覆膜显著降低了垄的CH4排放(P<0.05),辣椒季垄的CH4平均排放通量常规和覆膜处理分别为0.110mg·(m^(2)·h)^(-1)和0.028 mg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为0.011 mg·(m^(2)·h)^(-1)和-0.019 mg·(m^(2)·h)^(-1),但覆膜对沟的CH4排放没有显著影响(P>0.05),辣椒季常规和覆膜处理分别为0.058 mg·(m^(2)·h)^(-1)和0.057 mg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为0.083mg·(m^(2)·h)^(-1)和0.092 mg·(m^(2)·h)^(-1),对比垄和沟,除了辣椒季常规处理下垄CH4排放量显著高于沟,其它均为沟显著高于垄,这与西南地区较高的降雨量下沟内较稳定的缺氧环境有关.覆膜处理对N2O没有显著影响,辣椒季垄N2O的平均排放通量常规和覆膜处理下分别为65.41μg·(m^(2)·h)^(-1)和68.39μg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为78.43μg·(m^(2)·h)^(-1)和66.19μg·(m^(2)·h)^(-1),辣椒季沟N2O的平均排放通量分别为19.82μg·(m^(2)·h)^(-1)和22.85μg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为35.80μg·(m^(2)·h)^(-1)和40.00μg·(m^(2)·h)^(-1),均无显著差异(P>0.05),对比垄和沟,垄N2O的排放量显著高于沟,N2O主要由垄向大气排放.CH4排放通量与地表及地下5 cm温度呈显著正相关,N2O的排放通量仅与碱解氮和铵态氮含量呈显著正相关.

地膜覆盖对菜地土壤剖面温室气体的影响

为了解地膜覆盖对菜地剖面温室气体的影响,本研究利用扩散箱法测定了2014—2015年西南地区辣椒-萝卜轮作菜地10、20和30 cm土壤剖面的CH4、CO_(2)和N2O的浓度.结果表明,整个观测季覆膜(F)和不覆膜(NF)处理土壤剖面的CH4浓度均随土壤深度增加而降低.与NF相比,覆膜极显著提高了辣椒季30 cm土层的CH4浓度(p<0.01),但极显著降低了萝卜季20 cm土层的CH4浓度(p<0.01),且对观测季其他土层的CH4浓度无显著影响(p>0.05);与CH4相反,整个观测季覆膜和不覆膜处理土壤剖面的CO_(2)浓度均随土壤深度增加而增加.与NF相比,覆膜显著提高了辣椒季30 cm土层和萝卜季各土层的CO_(2)浓度(p<0.05);与CO_(2)相似,整个观测季节覆膜和不覆膜处理土壤剖面的N2O浓度均随土壤深度增加而增加.与NF相比,覆膜对辣椒季各土层的N2O浓度影响不显著(p<0.05),却显著增加了萝卜季各土层的N2O浓度(p<0.05).总之,在辣椒季,地膜覆盖有利于深层土壤(30 cm)CH4和CO_(2)的积累,而对N2O的影响却不显著.在萝卜季,地膜覆盖不利于中层土壤(20 cm)CH4的积累,但有利于各土层CO_(2)和N2O的积累.Pearson相关性分析结果表明,在辣椒季,各处理10 cm土层的CH4浓度与土壤充水孔隙度(WFPS)呈显著正相关(p<0.05),各处理10 cm土层的CO_(2)浓度与各环境因子相关性均不显著(p>0.05).与CO_(2)类似,覆膜处理10 cm土层的N2O浓度与各环境因子相关性不显著(p>0.05),但不覆膜处理10 cm土层的N2O浓度与WFPS呈显著正相关(p<0.05).在萝卜季,各处理10 cm土层的CH4浓度与各环境因子相关性不显著(p>0.05),各处理10 cm土层的CO_(2)和N2O浓度与地下10 cm温度和土壤氮素呈显著正相关(p<0.05).WFPS是影响10 cm土层CH4浓度的主要因素,土壤温度和土壤氮素是影响10 cm土层CO_(2)浓度的主要因素,WFPS、土壤温度和土壤氮素是影响10 cm土层N2O浓度的主要因素.

地膜覆盖和施氮对菜地N_2O排放的影响

为了探讨地膜覆盖和不同施氮处理对菜地N_2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期2 a的田间原位观测.试验设置8个处理,分别为对照常规(NN0)、对照覆膜(FN0),低N常规(NN1)、低N覆膜(FN1),中N常规(NN2)、中N覆膜(FN2),高N常规(NN3)、高N覆膜(FN3),研究地膜覆盖和施氮对菜地N_2O的排放特征和影响因素.结果表明,覆膜与常规两种种植方式对于菜地N_2O的排放体现出明显差异,表现为辣椒季常规显著大于覆膜(P <0. 05),萝卜季为覆膜显著大于常规(P <0. 05). 2014年5月至2016年4月观测期间,覆膜种植下无氮、低氮、中氮和高氮菜地N_2O年均累积排放量分别为244. 91、730. 49、903. 32和1 867. 45 mg·m-2,常规种植下N_2O年均累积排放量为221. 48、840. 33、1 256. 50和1 469. 67 mg·m-2.不同施氮梯度对于菜地N_2O的排放呈现为随施氮量增加N_2O的排放随之增加.通过计算N_2O排放系数可知,覆膜可以一定程度上降低辣椒季N_2O的排放系数,而萝卜季则没有明显规律. 2014年5月至2015年4月,辣椒季常规和覆膜种植下均为低氮菜地的N_2O排放系数最高,在萝卜季则显示为高氮排放系数最高; 2015年5月至2016年4月,则显示辣椒季为高氮菜地N_2O排放系数最高,而萝卜季低氮菜地最高. N_2O的排放通量和土壤氮素含量以及土壤温度呈显著相关关系,而地膜覆盖可一定程度地增加土壤中氮素的含量,进而影响菜地N_2O的排放通量.

地膜覆盖和施氮对菜地CH_4排放的影响

以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期2 a的田间原位观测,探讨地膜覆盖和不同施氮处理对菜地CH_4排放的影响.本实验设置8个处理,分别为对照常规(NN0)、对照覆膜(FN0),低N常规(NN1)、低N覆膜(FN1),中N常规(NN2)、中N覆膜(FN2),高N常规(NN3)、高N覆膜(FN3),研究地膜覆盖和施氮对菜地CH_4的排放特征和影响因素以及土壤碳氮组分的变化规律.结果表明,覆膜与常规两种种植方式对于菜地CH_4的排放没有明显差异. 2014年5月～2016年4月,覆膜种植下无氮、低氮、中氮和高氮菜地CH_4年均累积吸收量分别为28. 96、51. 90、43. 43和34. 41 mg·m^(-2),常规种植下CH_4年均累积吸收量分别为40. 76、63. 56、62. 77和21. 92 mg·m^(-2).不同施氮梯度对于菜地CH_4的排放没有显著影响.菜地CH4的吸收量与土壤温度呈显著正相关关系,与土壤含水率则呈现为显著负相关关系.地膜覆盖在辣椒季加速了土壤碳素的矿化,而在萝卜季则没有显著影响.

地膜覆盖对菜地生态系统N_2O排放的影响

为了探讨地膜覆盖对菜地N_2O的排放通量、土壤剖面N_2O浓度以及土壤温度和湿度的影响,选取西南地区常见菜地(辣椒-萝卜轮作)为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行了为期1 a的野外观测实验.结果表明,在辣椒季,常规处理(不覆膜)N_2O的平均排放通量为1000.0μg·(m^2·h)^(-1),覆膜处理为400.6μg·(m^2·h)^(-1),覆膜显著低于常规处理(P<0.05);而在萝卜季,N_2O的平均排放通量则表现为覆膜处理[128.1μg·(m^2·h)^(-1)]高于常规处理[107.8μg·(m^2·h)^(-1)],但两者差异未达到显著水平(P>0.05).覆膜和常规菜地土壤中N_2O含量均基本随土层深度的增加而增加,表现为:30 cm>20cm>10 cm,相同处理各层次土壤N_2O含量间均呈显著相关,不同处理相同深度处的土壤N_2O含量间也存在显著的正相关关系.对不同土层中的N_2O含量与地表N_2O排放通量的相关性分析可得出,常规处理各土层处的N_2O含量与地表N_2O排放通量呈显著正相关关系.覆膜处理的N_2O排放通量仅与30 cm深土壤中的N_2O含量存在显著正相关关系.通过对土壤湿度和温度的观测可以得出,地膜覆盖对土壤的增温效应在夏季更加明显,对土壤的保水作用在秋冬季更加突出.相关性分析和主成分分析结果表明,土壤中氮素形态是决定农田N_2O排放最重要的因素,其中常规菜地N_2O排放主要受土壤中总氮含量的影响,而覆膜菜地N_2O的排放对土壤中无机态氮含量的变化更加敏感.