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| 1 | 论合理施氮的原则和指标显示文摘施用氮肥的主要目的是获得较高目标产量、相应品质和经济效益以及维持或提高土壤肥力。针对我国近年来过度强调施肥的环境影响,而放松施肥的生产目标和土壤培肥,导致无原则的“减氮”可能影响作物生产的趋势,本文定义了合理施氮的原则,即在特定的气候-土壤-作物体系,在一定的经营管理措施下(轮作与耕作、品种、灌溉等),能够实现可获得的目标产量、相应品质和经济效益并维持或提高土壤肥力,将环境效应降低至可接受的范围内的合理施氮量区间;论述了确定合理施氮量的方法和评判指标;论证了在当前农户常规氮素管理基础上“减氮”的实质,是要通过施肥技术的改进减少氮素损失,而不是简单地降低氮肥施用量;强调了合理施氮需要综合考虑“4R”施肥理念或技术、与有机肥和秸秆还田的结合、与磷钾肥和中微量元素的平衡施肥以及与其他农艺措施的配合与协调等。最后,建议将全国划分为不同的气候-土壤区或亚区,在这些区域的代表作物上,同时开展产量、品质、效益以及氨挥发、硝酸盐淋洗、氧化亚氮排放和土壤肥力的长期试验;研究肥料氮-土壤氮-作物吸氮之间的关系,应用氮素输入、输出、盈余、氮素利用率、损失和土壤有机碳变化等指标,综合评判生产目标、环境效应和土壤肥力状况,切忌顾此失彼;需要根据各区域的气候-土壤和生产条件,研究切实可行的施肥技术,降低氮素损失,使施用的氮肥能够被作物充分吸收利用,形成同类地区能够机械操作的规范化种植模式与合理施肥措施。 | 巨晓棠 张翀 | 2021 | 土壤学报2021,58,1: | 66 |
| 2 | 氮肥运筹对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响显示文摘全膜双垄沟播技术使玉米成为了陇中旱农区主要作物之一,但该技术下玉米的高产出导致土壤养分耗竭,影响玉米生产的可持续性。本研究依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,研究4个施氮水平(N0:不施肥;N1:100kg·hm^(-2)、N2:200kg·hm^(-2)、N3:300kg·hm^(-2))和2个施氮时期(T1:1/3基肥+1/3拔节期+1/3开花期、T2:1/3基肥+2/3拔节期)对玉米光合特性、叶绿素含量、叶面积指数、干物质积累和分配量及产量的影响。结果表明:1)随着施氮量的增加玉米光合性能也在增强,而N3和T2N2间差异不显著,T2时期提高玉米光合特性;2)全生育期内,N3处理下叶绿素含量较N2、N1、N0分别平均增加50.9%、17.0%、2.7%;叶面积指数也随施氮量的增加而增加,但N2和N3间无显著差异;T2下的叶绿素含量和叶面积指数在生育后期显著高于T1;3)干物质积累量和籽粒分配量表现为:N3>N2>N1>N0,T2下的干物质积累和籽粒分配量高于T1;4)籽粒产量和生物产量均随施氮量的增加而增加,N2和N3下的籽粒产量和生物产量显著高于N0,其中N3较N0增加79.2%和68.4%,N2较N0增加65.9%和54.1%,T2下的籽粒产量和生物产量分别较T1显著增加9.9%和13.5%,而T2N2与N3间无显著差异,因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,施纯氮200kg·hm^(-2)左右,按照1/3基肥+2/3拔节期配施,可以增强光合作用,从而提高玉米籽粒产量和饲料产量,促进玉米生产可持续发展。 | 王进斌 谢军红 李玲玲 Eunice Essel 彭正凯 邓超超 沈吉成 颉健辉 | 2019 | 草业学报2019,28,1: | 42 |
| 3 | 气候-土壤-作物之间氮形态契合在氮肥管理中的关键作用显示文摘采用合理的作物养分管理措施对粮食安全保障、土壤与农业可持续发展和生态环境保护至关重要。正确的养分管理策略应是针对某一特定气候-土壤-作物条件选择特定的肥料品种、用量、施用时间和施用位置。然而,当前的氮肥管理措施大多未考虑作物氮形态喜好特性、土壤氮素转化特点以及气候条件等因素的影响,以致在实际生产中效果欠佳。本文提出最大化满足作物氮形态喜好,氮肥形态、土壤氮素转化特点以及气候条件高度契合才能显著提高氮肥利用率,同时降低施氮量、减少活性氮向环境的扩散;气候-土壤-作物之间氮形态契合程度也是引进新的作物或者实施新的施肥措施的重要依据。本文为因地制宜地制定农业减氮增效措施指出了另一个方向。 | 程谊 张金波 蔡祖聪 | 2019 | 土壤学报2019,56,3: | 34 |
| 4 | 农田氧化亚氮减排的关键是合理施氮显示文摘农业源氧化亚氮(N2O)排放量占全球人为源总排放量的2/3,是最大的人为排放源,氮肥和有机肥的施用是其主要贡献者。合理施氮是获得较高目标产量、维持土壤氮肥力和降低因施氮引起环境污染风险的关键,在减少农田土壤N2O排放、缓解温室效应中起重要作用。本文基于合理施肥的“4R”(Right amount,Right type,Right time,Right place)理念和技术,论述了施氮量与N2O排放量之间的数量关系,肥料品种、施肥时期和方法对N2O减排的影响。强调了氮素投入超过作物需氮量后,N2O排放量会呈现指数型增长;将施氮量控制在合理范围对N2O减排的重要性。建议在不同土壤-气候-作物体系下,同时开展产量、品质,氨挥发、硝酸盐淋洗、N2O排放和土壤肥力的长期系统研究,不能顾此失彼;形成同类地区能够机械操作的规范化种植模式与合理施肥措施,包括与其他农艺措施的配合,如轮作与耕作、灌溉、有机肥和秸秆还田、磷钾肥和中微量元素管理等,以实现产量、品质、效益与环境效应相协调的可持续集约化作物生产目标。 | 李玥 巨晓棠 | 2020 | 农业环境科学学报2020,39,4: | 30 |
| 5 | 河北平山小觉地区阜平群变质作用和深熔作用同位素年代研究的初步报道显示文摘河北平山小觉地区早前寒武纪阜平群的部分岩石,在经历了区域变质高峰之后,又遭受了差异性深熔作用的改造。笔者采用单颗粒锆石U-Pb稀释法测年技术,对变质岩及深熔作用改造形成的岩石,进行了同位素年代研究。认为不一致线上交点数值即为相应岩石所经受的变质作用或深熔作用的年龄。测定结果说明小觉及其以东地区三种岩石所经历的区域变质作用的年龄,不小于2.55±0.04 Ga,小觉附近深熔岩石(花岗闪长质岩石)的深熔年龄为2.47±0.09Ga。因而变质作用和深熔作用都可划归阜平期。小觉西南下康家峪两块标本的测定结果,提供了该地区阜平群岩石在2.06~2.08 Ga经历了古元古代时期重熔作用改造的信息。 | 程裕淇 万渝生 高吉凤 | 2000 | 地质学报2000,74,1: | 21 |
| 6 | 氮管理对冬小麦产量和品质影响的整合分析显示文摘【目的】氮是影响小麦产量和籽粒蛋白质含量的关键因素之一,然而产量的不断提升一定程度上稀释了籽粒的蛋白质含量,小麦高产和优质难以协同实现。因此如何通过优化氮管理实现小麦增产和籽粒品质的协同提升是小麦可持续生产的关键。【方法】搜集了1990—2017年间发表的2758个氮管理措施对小麦产量和蛋白质品质影响的研究案例,利用整合分析的方法,评估了氮肥管理方式对小麦产量和籽粒的影响,并且结合氮流动分析方法,提出了综合氮管理措施实现小麦提质增效的方案。【结果】1990—2017年间,总体来讲,增施氮肥小麦产量提高了42%±1.2%,籽粒蛋白质含量提高了19%±0.7%;随着施氮量的增加,小麦产量和籽粒蛋白质含量均呈现先增加后降低的趋势,氮肥的增产效应在施用量200—250 kg N·hm^(-2)时最显著,而籽粒蛋白质的增加效应在施氮量384 kg N·hm^(-2)时最显著;小麦产量提高和籽粒蛋白质提升在基追比为1—2时效应最显著。与施氮量>300 kg N·hm^(-2)相比,将施氮量控制在200—250 kg N·hm^(-2)能有效降低氮损失,提高氮利用效率。在其他管理措施一致的条件下,与单一优化氮肥用量或基追比相比,同时优化氮肥用量和基追比使氮肥的增产效应提高8%—30%,提质效应提高19%—21%。【结论】增施氮肥能够实现小麦产量提高和籽粒蛋白质含量提升,不同施氮量和基追比对施氮的增产提质效应均有显著影响,同时优化施氮量和基追比的综合氮管理措施不仅能协同实现小麦高产和优质的目标,还能降低环境排放,这为未来的小麦可持续生产管理提供了案例支撑。 | 邓丽娟 焦小强 | 2021 | 中国农业科学2021,54,11: | 20 |
| 7 | 我国设施菜地表观氮平衡分析及其空间分布特征显示文摘为定量评估区域设施菜地土壤氮素的输入输出平衡状况,探明土壤中氮素的基本去向和氮素潜在污染,从CNKI中文数据库和Web of Science等英文数据库中检索筛选出针对设施菜地氮循环研究的可用数据648组,对我国设施菜地表观氮素平衡进行了分析,并根据《全国设施蔬菜重点区域发展规划(2015-2020年)》中的蔬菜分区,探索了不同区域的氮平衡分布特征。结果表明,我国设施菜地每一生长季总体上表观氮平衡为正值,盈余量为49~1154 kg N·hm-2,均值为324 kg N·hm-2,氮肥利用率平均为18.6%。从氮素的输入途径来看,每季氮素总投入约为863 kg N·hm-2,以化肥和有机肥投入为主,分别为471、306 kg N·hm-2,灌溉水带入的氮也不容忽视,达到86 kg N·hm-2。从氮素的支出途径来看,每季氮素总支出为539 kg N·hm-2,其中除了作物生长从土壤中吸取大量的氮素(230 kg N·hm-2)外,以淋溶、硝化反硝化和氨挥发等形式损失的氮达到309 kg N·hm-2,占输出量的57.4%,超过了作物吸收带走的氮(42.6%)。每季区域氮平衡差异显著,其中,黄淮海与环渤海暖温区氮素盈余最高,达到441 kg N·hm-2,其较高氮投入和较低的作物吸收是造成农田土壤氮素大量盈余的主要原因,同时也存在较高的氮素损失,通过淋溶流失的氮达到186 kg N·hm-2。总体上,当前我国设施菜地整体表观氮平衡为正盈余,主要由于化肥和有机肥投入量大,但同时存在较高的氮素损失风险。降低氮素投入水平和提高作物的吸收利用率是有效的氮优化管理途径,尤其是在黄淮海与环渤海暖温区,应减少氮素投入,重点关注氮素淋溶损失。 | 丁武汉 雷豪杰 徐驰 柯华东 李虎 | 2020 | 农业资源与环境学报2020,37,3: | 19 |
| 8 | Agriculture Green Development: a model for China and the world显示文摘Realizing sustainable development has become a global priority.This holds,in particular,for agriculture.Recently,the United Nations launched the Sustainable Development Goals(SDGs),and the Nineteenth National People’s Congress has delivered a national strategy for sustainable development in China—realizing green development.The overall objective of Agriculture Green Development(AGD)is to coordinate'green'with'development'to realize the transformation of current agriculture with high resource consumption and high environmental costs into a green agriculture and countryside with high productivity,high resource use efficiency and low environmental impact.This is a formidable task,requiring joint efforts of government,farmers,industry,educators and researchers.The innovative concept for AGD will focus on reconstructing the whole crop-animal production and food production-consumption system,with the emphasis on high thresholds for environmental standards and food quality as well as enhanced human well-being.This paper addresses the significance,challenges,framework,pathways and potential solutions for realizing AGD in China,and highlights the potential changes that will lead to a more sustainable agriculture in the future.Proposals include interdisciplinary innovations,whole food chain improvement and regional solutions.The implementation of AGD in China will provide important implications for the countries in developmental transition,and contribute to global sustainable development. | Jianbo SHEN Qichao ZHU Xiaoqiang JIAO Hao YING Hongliang WANG Xin WEN Wen XU Tingyu LI Wenfeng CONG Xuejun LIU Yong HOU Zhenling CUI Oene OENEMA William JDAVIES Fusuo ZHANG | 2020 | Frontiers of Agricultural Science and Engineering2020,7,1: | 18 |
| 9 | 减氮对豫北限水灌溉冬小麦冠层结构和光合特性的影响显示文摘为了解节水栽培条件下冬小麦光合对减氮的反应,以豫北地区冬小麦为研究对象,在限水灌溉(春浇一水)条件下,以当地冬小麦生产中常规施氮量(底施氮量+追施氮量:120+210 kg·hm^(-2))为对照,设置不同减氮处理(底施氮量+追施氮量分别为120+150、120+90、120+0、0+0 kg·hm^(-2)),研究减氮对冬小麦冠层叶片和非叶器官形态特征、冠层光分布和光合速率的影响。结果表明,随施氮量的减少,小麦开花期单茎叶面积、上三叶面积及旗叶节以上非叶绿色器官面积均呈下降趋势,降幅分别为9.7%~28.0%、10.6%~30.3%和5.2%~16.8%,叶器官面积和上三叶面积下降幅度均高于旗叶节以上非叶绿色器官面积的下降幅度。减氮处理下,开花期上三叶长和宽分别减少4.4%~8.8%和11.8%~15.6%,叶片变窄变短,而倒四叶叶型无明显变化。另外,上三叶平均比叶重随氮肥减少总体呈增加趋势,表明适量减氮有助于改善上三叶叶片质量。随施氮量的减少,花后各叶层透光率呈增加趋势,其中灌浆中前期(开花至花后20 d)减氮处理的倒四叶层、倒三叶层、倒二叶层和旗叶层透光率分别比对照高39.0%、38.0%、23.8%和9.4%。随施氮量的减少,花后上三叶光合速率总体均呈先略升后降的趋势,其中旗叶和倒二叶光合速率在花后均以120+210 kg·hm^(-2)、120+150 kg·hm^(-2)和120+90 kg·hm^(-2)处理较高,且处理间差异较小,而倒三叶光合速率在开花至花后18 d均以120+150 kg·hm^(-2)和120+90 kg·hm^(-2)处理较高,分别比对照高38.7%和24.7%。这说明,减氮减少了冬小麦单茎叶面积,增加了非叶器官面积占单茎总光合面积的比例,且上三叶叶片变小,叶片质量提高,增加了花后冠层下部叶片受光比率,改善了冠层下部叶片的受光状况,有利于提高冠层下部叶片的光合速率。 | 马静丽 方保停 乔亚伟 李春喜 王志敏 蒿宝珍 姜丽娜 | 2019 | 麦类作物学报2019,39,3: | 16 |
| 10 | 农田土壤氨挥发的过程和控制技术研究显示文摘氮肥过量使用且植物利用率低造成农田氨挥发严重,是大气中氨的重要来源。农田土壤氨挥发主要来自尿素水解氨化过程和硝酸盐异化还原成铵过程,受温度、水分、施肥剂量和施肥方式等多种因素的影响。目前减少农田氨挥发的方法主要包括减少氮肥施用量,深施,添加脲酶抑制剂,以及施用生物炭、腐殖酸类氮肥增效剂等,对于不同类型的土壤应采用不同的氨挥发控制方法。文章针对我国目前农业氨挥发的情况详细论述了农田土壤氨的产生过程、影响氨挥发的因素以及氨挥发的控制技术。 | 朱影 庄国强 吴尚华 黄占斌 庄绪亮 | 2020 | 环境保护科学2020,46,6: | 15 |
| 11 | 限水减氮对豫北冬小麦产量和植株不同层次器官干物质运转的影响显示文摘采用节水栽培并减少氮肥用量是实现豫北冬小麦生产的高产、高效和环境友好发展的必然选择,探明限水减氮对冬小麦产量和植株各层次器官干物质运转的影响,可为该地区冬小麦节水栽培和合理施用氮肥提供科学依据。2009-2010和2010-2011年连续2年在河南浚县钜桥进行小麦田间裂区试验,主区设置2个灌溉水平[拔节水(W1)和拔节水+开花水(W2)],副区设置5个氮肥水平[330 kg hm^-2(N4,豫北地区小麦生产中常规施氮量)、270 kg hm^-2(N3)、210 kg hm^-2(N2)、120 kg hm^-2(N1)、0 kg hm^-2(N0)],测定了籽粒产量和植株各层次器官干物质运转量、运转率和对籽粒贡献率。减量施氮与N4相比,各营养器官向籽粒运转的干物质量均有增加,其中,穗轴+颖壳的干物质运转量增加了323.2%,增幅远高于茎节的24.5%和叶片的4.6%,且穗轴+颖壳的干物质运转率和对籽粒贡献率增幅也远高于茎节和叶片。减量施氮处理的叶片干物质运转量的增加主要源于倒三叶和倒四叶,分别增加28.7%和201.1%,而茎节干物质运转量的增加主要源于除穗位节外的其他茎节,分别增加21.7%(倒二节)、71.8%(倒三节)、44.5%(倒四节)和31.1%(余节)。与W2相比,W1干物质运转量无显著差异,但干物质运转率略高(24.6%vs.23.8%),对籽粒贡献率较高(35.1%vs.30.0%),籽粒产量降低11.2%,水分供应量减少750 m^3 hm^-2。可见,减量施氮促进了营养器官,尤其是穗轴+颖壳和下层器官(倒三叶、倒四叶、倒三节、倒四节和余节)的干物质向籽粒的运转,提高了对籽粒贡献率,有利于提高籽粒产量。 | 姜丽娜 马静丽 方保停 马建辉 李春喜 王志敏 蒿宝珍 | 2019 | 作物学报2019,45,6: | 13 |
| 12 | 施氮量对潮土区冬小麦-夏玉米轮作农田氮磷淋溶的影响显示文摘潮土是我国华北地区主要土壤类型之一,潮土区是我国冬小麦-夏玉米作物的主要产区,研究不同施氮量潮土氮磷淋溶特征对于指导区域农田面源污染防控具有重要意义。本研究设置3个施肥处理,即传统施氮(CON)、优化施氮(OPT)和优化再减氮(OPTJ),利用田间渗漏池法,研究潮土冬小麦-夏玉米轮作农田硝态氮及总磷淋溶特征。结果表明:2016—2018年,冬小麦-夏玉米轮作周年不同施肥处理90 cm土层年淋溶水量79.0~102.5 mm,不同淋溶事件间土壤淋溶液硝态氮浓度波动较大,CON、OPT和OPTJ处理单次淋溶事件硝态氮浓度分别为18.9~208.7(平均为72.7)mg·L−1、9.0~99.2(平均为33.8)mg·L−1、4.7~55.5(平均为15.4)mg·L−1。本研究区域冬小麦-夏玉米轮作模式的氮素淋溶风险较高,磷素淋溶风险较低。传统施氮处理(CON)下农田硝态氮的平均淋溶量和表观淋失系数分别为66.4 kg·hm−2和10.3%,而总磷(TP)为0.06 kg·hm−2和0.04%。氮肥减施会显著降低氮素淋失,OPT和OPTJ处理的氮素淋溶减排率可达56.3%和78.9%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理硝态氮平均表观淋失系数分别为10.3%、6.2%和4.9%,随着施氮量的增加,硝态氮淋失系数动态增加。氮淋溶具有较大的年际变化,降雨量高的2018年比降雨少的2017年硝态氮淋溶量多57.0%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理总磷平均淋溶量分别为0.06 kg·hm−2、0.06 kg·hm−2和0.08 kg·hm−2。适量减施氮肥会增加作物产量,OPT处理的作物产量是CON处理的1.08倍。然而,过量减施则会带来减产风险,OPTJ处理氮肥减施56%,作物产量比CON处理降低2.0%~8.1%。总之,潮土区农田硝态氮淋溶风险较大,适量减施氮肥能够在保证作物产量的基础上显著降低氮素淋失损失。 | 骆晓声 寇长林 王小非 李太魁 王洪媛 | 2021 | 中国生态农业学报(中英文)2021,29,1: | 10 |
| 13 | 滴灌方式和生物质炭对温室土壤矿质态氮及其微生物调控的影响显示文摘滴灌和生物质炭添加均可影响土壤氮的形态及转化.深入了解滴灌方式和生物质炭对土壤矿质态氮和参与矿质态氮转化关键功能基因及微生物种群的综合影响,对改善设施农业生产管理方式,提高水分和氮源利用效率,降低硝酸盐积累及其淋失引起的地下水污染具有重要指导意义.在日光温室设置地表滴灌(D)、插入式滴灌(ID,插入深度15 cm)、地表滴灌+10 t·hm^-2生物质炭(DB)和插入式滴灌+10 t·hm^-2生物质炭(IDB,插深15 cm)这4个处理,以收获期辣椒根际和非根际土壤为研究对象.结果发现,非根际和根际土壤铵态氮含量不受滴灌方式和生物质炭的影响.与地表滴灌相比,插入式滴灌显著降低了非根际土壤硝态氮的含量(P<0.05),但生物质炭削弱了这种差异.同种滴灌方式下,生物质炭添加降低了根际土壤硝态氮的含量.生物质炭添加降低了地表滴灌辣椒非根际土壤AOA、AOB和nirK基因拷贝数以及根际土壤AOA基因拷贝数(P<0.05),提高了两种滴灌方式根际土壤AOB和nirK基因拷贝数(P<0.05).结构方程模型分析结果显示,在非根际和根际土壤中,pH和电导率分别是对铵态氮和硝态氮含量影响最大的环境因子,AOB基因拷贝数是对硝态氮影响最大的生物因子.基于PICRUSt功能预测,γ-变形菌纲菌属对氨单加氧酶基因(K10945)表达的贡献高于其它菌属;α-变形菌纲,尤其是根瘤菌成员对参与含铜离子的亚硝酸还原酶基因(K00368)表达的贡献高于其他菌属.生物质炭对非根际土壤K10945和根际土壤K00368同源基因细菌群落结构的影响显著(P<0.05).综上所述,相对于滴灌方式,生物质炭的添加对设施农业土壤硝态氮氮含量及其转化的关键微生物影响更大. | 蔡九茂 刘杰云 邱虎森 吕谋超 周新国 | 2020 | 环境科学2020,41,8: | 8 |
| 14 | 典型肥料生产场地氨氮分布特征及风险控制目标确定显示文摘为探究肥料生产场地的NH_3-N(氨氮)分布特征及环境风险,以我国某肥料生产场地为研究对象,在场地调查基础上,对场地土壤和地下水NH_3-N的空间分布进行分析,并以人体健康和场地地下水为保护对象分别讨论了土壤NH_3-N风险控制目标值的计算方法.结果表明:①目标场地土壤中w(NH_3-N)为0. 03~15 000 mg/kg,水平方向上高值区集中分布于核心生产区及原辅料堆场,垂向上总体表现为由上至下随深度增加呈先逐步升高后降低的趋势,并且富集于人工填土与原状粉质黏土交界处,粉质黏土阻碍NH_3-N向下迁移,并随地层结构变化其迁移深度不同.②场地上层滞水和潜水中ρ(NH_3-N)分别为19. 10~3 320和0. 03~219 mg/L,超标率分别为100%和57. 89%,并且地下水与土壤的NH_3-N在水平空间分布上具有重叠特征.③因NH_3-N主要通过呼吸吸入挥发性气体产生暴露,并且仅有经呼吸暴露的毒性参数,故采用《污染场地风险评估技术导则》中经呼吸暴露途径的非致癌效应风险控制值计算模型来计算土壤NH_3-N的控制目标,通过代入场地实测土壤Kd(土-水分配系数),得到居住用地下的土壤NH_3-N控制目标值为9 195 mg/kg;若考虑保护地下水水质安全,据三相或两相平衡模型耦合NH_3-N在包气带衰减和地下水稀释作用,当目标场地地表无积水的入渗条件下得到的控制目标值为6 203 mg/kg;当地层从上至下呈饱和含水条件时,土壤NH_3-N控制目标为811 mg/kg.计算值可用作不同场地进行土壤NH_3-N风险管控的参考目标,实际应用中可结合不同地块环境条件、不同受体和保护目标,选择相应的风险控制值对场地进行风险管控.此外,土壤和地下水的NH_3-N污染控制均可考虑采用工程措施和制度控制来进行. | 谢雨呈 谭长银 张朝 王积才 王梅 杨敏 郭观林 | 2019 | 环境科学研究2019,32,3: | 7 |
| 15 | 基于文献分析的北方冬麦田氨挥发特性显示文摘中国北方地区是冬小麦-夏玉米种植体系的主要集约化农业区,过去30多年间化学氮肥投入量大和肥料利用率低的现象较为普遍,氨挥发等农业面源污染严重,需要对冬小麦生长过程中的氨挥发规律及测定方法等进行系统研究。该研究对1980年至2018年的华北平原冬小麦氨挥发文献进行研究总结,采用回归方程和T检验等统计学方法分析了不同施氮水平、施肥时期和测定方法对冬小麦氨挥发的影响。研究发现,随着化肥施氮量的增加,冬小麦氨挥发累积量呈现指数函数增加趋势(y=2.64e0.006 6x),净氨挥发量呈现幂函数增加特征(y=0.004 8x1.358 9)。不考虑激发效应的净氨挥发量比考虑激发效应的高估约21.8%。冬小麦生产中,基追比为1∶1的情况下,基肥期氨挥发量显著高于追肥期氨挥发量(P<0.05),占整个生育期氨挥发量分别为58.7%和41.3%。在180 kg/hm2氮肥水平时,海绵吸收法与真空抽气法测定的氨挥发数量无显著性差异。冬小麦季的氨挥发控制,应该重点通过优化氮肥施用数量,主要在基肥期进行控制。田间生产中,采用海绵吸收法和真空抽气法监测氨挥发应考虑不同施肥水平下的高估。 | 康飞 孟凡乔 | 2020 | 农业工程学报2020,36,1: | 7 |
| 16 | 华北潮土冬小麦-夏玉米轮作包气带氮素淋溶机制显示文摘合理水氮管理可以实现作物目标产量和品质、维持土壤肥力和降低环境污染。然而,自20世纪90年代以来,我国农田过量施氮和大水漫灌等问题突出,引起农业面源污染日趋加重,地下水硝酸盐污染成为一个普遍现象。本文以华北潮土区冬小麦-夏玉米体系为研究对象,采用数据整合和文献分析的方法,阐明了典型农田硝态氮淋溶的时空特征及影响因素,研究了地表裂隙和土壤大孔隙对硝态氮淋溶的影响,定量了氮素在地表-根层-深层包气带-地下水的垂直迁移通量及过程。结果表明,农户常规管理的冬小麦-夏玉米轮作体系氮素盈余较高(299~358 kg·hm−2·a−1),导致土壤根区和深层包气带累积了大量的硝态氮。冬小麦季硝态氮的迁移主要受灌溉影响,以非饱和流为主,且迁移距离较短;春季单次灌溉量低于60 mm,可以有效控制水和硝态氮淋溶出根区。冬小麦耕作和灌溉引起的地表裂隙对水氮运移的贡献不大。雨热同期的夏玉米季,土壤水分经常处于饱和状态,再降雨就可以导致硝态氮淋溶出根层进入深层包气带。夏玉米季极易发生硝态氮淋溶事件(占全年总淋溶事件的81%左右),硝态氮淋溶量占全年总淋溶量的80%左右,且单次淋溶事件的淋溶量较高。大孔隙优先流对夏玉米季根区硝态氮淋溶的贡献率在71%左右,这些硝态氮脱离了作物根系吸收范围,反硝化作用对硝态氮去除具有一定作用。在华北气候-土壤条件下,特别应注意冬小麦收获后土壤不应残留过多硝态氮,以避免夏玉米季降雨发生大量淋溶;夏玉米季需要注意施氮与作物需氮的匹配。由于夏玉米追肥困难,生产上提倡一次性施肥措施,控释肥应该能够发挥更大作用。未来气候变化,导致夏季极端高强度降雨事件的频率增加,将会加剧包气带累积硝态氮通过饱和流或优先流向地下水的迁移。合理的水氮管理是从源头上减少硝态氮向深层包气带和地下水迁移的主要措施。 | 牛新胜 张翀 巨晓棠 | 2021 | 中国生态农业学报(中英文)2021,29,1: | 7 |
| 17 | 华北平原中部夏玉米农田不同施氮水平氨挥发规律显示文摘以华北平原中部地区潮土为对象,研究了撒施不同水平尿素对夏玉米季氨挥发的影响,为合理施用氮肥和减少农田氨挥发损失提供依据。结合当地农民种植与施氮习惯,试验设置8个施氮水平,分别为0(N0)、50(N1)、100(N2)、150(N3)、200(N4)、250(N5)、300(N6)、400(N7)kg·hm^-2,利用田间试验原位测定-密闭室连续抽气法测定氨挥发。结果表明,夏玉米种植体系在施入氮肥后发生了明显的氨挥发,且氨挥发主要发生在施肥后5 d内,在施肥后1~3 d出现氨挥发速率峰值,基肥与追肥后氨挥发通量最大分别达到N 2.35、5.30 kg·hm^-2·d^-1,基肥期氨挥发量在N 3.76~9.82 kg·hm^-2,追肥期氨挥发量在N 5.79~27.29 kg·hm^-2。在整个夏玉米生长期间,氨挥发量随着氮肥施用量的增加而增加。施氮量为200 kg·hm^-2条件下,氨挥发量相对较低,夏玉米产量为10 721.87 kg·hm^-2,高于其他施氮水平处理的玉米产量。可见,合理的氮肥用量能够兼顾产量和生态环境,京郊夏玉米田间土壤在200 kg·hm^-2的氮肥水平下,玉米产量最高且氨挥发损失较低。 | 山楠 赵同科 杜连凤 安志装 何艳洁 郝玉翠 孙秀君 串丽敏 | 2020 | 中国土壤与肥料2020,,4: | 6 |
| 18 | 基于产量反应和农学效率的白菜推荐施肥方法可行性研究显示文摘【目的】我国白菜生产中普遍存在施肥过量和不平衡的问题,采用基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法,研究优化施肥对白菜产量和肥料利用率的影响,旨在验证该方法的科学性和可行性。【方法】于2018年秋季分别在北京市大兴区魏善庄镇和长子营镇基地布置2个白菜田间试验,共设置6个处理:农民习惯施肥处理(FP)、基于产量反应和农学效率的优化施肥处理(OPT)、有机肥替代30%化肥氮处理(OPT+OM)、基于优化施肥的减氮处理(OPT-N)、基于优化施肥的减磷处理(OPT-P)、基于优化施肥的减钾处理(OPT-K)。测定比较了不同施肥管理措施对白菜产量、养分吸收量、肥料利用率和纯收益的影响。【结果】与FP处理相比,魏善庄镇和长子营镇两个试验地OPT处理的白菜产量分别增长了13.3%和18.0%;魏善庄镇试验地白菜植株氮、磷和钾养分吸收量分别增加了35.1、24.1和165.1 kg/hm2,长子营镇试验地分别增加了92.7、29.6和123.3 kg/hm2,均达显著差异水平。魏善庄镇试验地OPT+OM较FP处理白菜增产9.8%,与OPT处理产量相比略有降低;长子营镇试验地OPT+OM较OPT处理白菜产量显著减少22.3 t/hm2,比FP处理增产1.8%但差异不显著。两个试验地点OPT处理白菜纯收益较FP处理和OPT+OM处理提高了12.7%~58.5%。与FP处理相比,两个试验地OPT和OPT+OM处理的氮肥和磷肥偏生产力、回收利用率和农学效率均有所提高。由于FP处理施钾量偏低,导致其钾肥农学效率显著高于OPT处理和OPT+OM处理。除长子营镇OPT+OM处理的钾肥偏生产力显著高于OPT处理外,两个试验地OPT+OM处理的氮肥、磷肥和钾肥效率指标均与OPT处理相当或者显著低于OPT处理。【结论】在不同地力和施肥水平的两个地块上,采用基于产量反应和农学效率的优化施肥处理均取得了显著提高白菜产量、效益及氮磷肥利用率的效果,证明该方法是简便易行且效果良好的推荐施肥方法。如果用有机肥替代化肥氮,其推荐施肥方法还需进一步研究。 | 山楠 串丽敏 刘继培 赵同科 沈丽 | 2020 | 植物营养与肥料学报2020,26,9: | 6 |
| 19 | 基于文献分析的氮肥用量对小麦玉米轮作体系硝态氮淋溶的影响显示文摘氮淋溶是氮素损失的主要途径之一,土壤硝态氮通过淋溶进入水体会造成人体中毒和水体富营养化,对人体健康和生态环境产生严重危害。为探明我国冬小麦-夏玉米轮作体系化肥施氮量、作物种类和监测方法等因素对硝态氮淋溶量的影响,利用中国知网期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science核心合集英文数据库(WoS),收集1980—2020年冬小麦-夏玉米轮作体系硝态氮淋溶领域的相关文献,采用回归方程和T检验等统计学方法分析不同施氮水平、作物种类和监测方法对冬小麦-夏玉米轮作体系硝态氮淋溶的影响。结果表明,随着化肥施氮量的增加,小麦季和玉米季硝态氮淋溶量均呈指数增长趋势。小麦季和玉米季平均施氮量差异不显著,但小麦季硝态氮淋溶量和淋溶率显著低于玉米季(P<0.01)。在施氮量接近的条件下,采用渗漏计法和溶液提取器法测得的硝态氮淋溶量和淋溶率没有显著差异,两种方法均可作为监测硝态氮淋溶的可靠方法在田间应用。回归方程对施氮量和硝态氮淋溶量的拟合在施氮量低于300 kg∙hm^(−2)时较好,随着施氮量的增加拟合精确度降低。玉米季硝态氮淋溶风险大于小麦季,冬小麦-夏玉米轮作体系中玉米季的硝态氮淋溶现象需要引起重视。 | 肖广敏 茹淑华 孙世友 赵欧亚 侯利敏 王策 王凌 刘蕾 张国印 | 2022 | 中国生态农业学报(中英文)2022,30,1: | 5 |
| 20 | 水氮调控对设施土壤氨挥发特征的影响显示文摘基于连续6年设施番茄水氮调控定位试验,采用高分辨激光光谱法观测分析灌水下限(土壤水吸力为W 1:25 kPa、W 2:35 kPa、W 3:45 kPa)和施氮量(N 1:75 kg N/hm^2、N 2:300 kg N/hm^2、N 3:525 kg N/hm^2)对设施土壤氨挥发通量、累积挥发量、番茄产量及单产累积排放量的影响。结果表明:灌水下限、施氮量及两者交互作用极显著的影响设施土壤氨挥发通量峰值、累积挥发量、单产氨挥发累积量、氨挥发损失率和番茄产量。氨挥发通量表现为施氮后6~8天氨挥发达到峰值。经验S模型可以较好地表征基肥和追肥2个时期氨挥发累积量随时间的变化,氨挥发特征参数表现为基肥期以灌水下限和水氮交互影响为主,追肥期以施氮量和水氮交互影响为主。与基肥相比,采用滴灌追肥可显著的降低氨挥发累积量94.78%~96.30%。受土壤pH和土壤NH 4^+-N含量及施肥带比例影响,氨挥发的氮损失率在0~2%。施氮量为300 kg N/hm^2和灌水下限25 kPa组合的水氮处理(W 1 N 2)是协调氨挥发量和设施番茄产量的最佳水氮管理模式。 | 刘阳阳 李亚芳 虞娜 吕金东 张丽媛 张玉玲 邹洪涛 张玉龙 | 2020 | 水土保持学报2020,34,5: | 4 |