有机肥和生物有机肥施用对大棚菜地氧化亚氮和一氧化氮排放的影响研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjh198004546
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
农田生态系统是大气氧化亚氮(N2O)和一氧化氮(NO)的主要排放源,其N2O和NO排放量分别占全球人为排放总量的60-70%和12%。菜地生态系统是农田生态系统中N2O和NO排放的热点区域。近年来蔬菜种植面积不断扩大,氮肥过量施用导致大量氮氧化物排放。施用有机肥是减少农田土壤氮氧化物排放的潜在措施,但目前有关有机肥对农田土壤N2O和NO排放影响的结果(增排或减排)尚存在争议。生物有机肥兼具传统有机肥和微生物肥料的优点,能够改善土壤理化特性,提高土壤有机碳含量和土壤微生物量,增强土壤酶活性,势必会对农田氮氧化物排放产生较大影响。但是,现阶段有关生物有机肥的研究大多局限于其对作物生长和土壤改良方面,生物有机肥对农田氮氧化物排放的影响却鲜有人研究。为探究有机肥和生物有机肥在田间条件下对大棚菜地土壤N2O和NO排放的影响,以大棚菜地典型轮作体系鸡毛菜-青椒-生菜为对象,通过开展一年的田间试验,试验设置等氮量(当地常规施氮量)的有机肥、生物有机肥和化肥处理,以不施肥的处理为对照,采用静态暗箱-气相色谱/氮氧化物分析法原位观测菜地N2O和NO排放通量,评估不同氮肥处理下,大棚菜地土壤N2O和NO排放强度及氮肥转化为N2O和NO的排放系数。主要研究结果如下:田间试验结果表明,与对照相比,3种氮肥处理均显著提高了菜地土壤电导率(EC),有机肥处理显著提高了土壤pH,而化肥和生物有机肥处理显著降低了土壤pH。化肥施用显著提高了土壤矿质氮(NH4+-N和NO3--N)含量;施用有机肥和生物有机肥能够显著增加菜地土壤可溶性有机碳(DOC)含量;与施用化肥相比,施用有机肥和生物有机肥显著提高了土壤pH和土壤DOC含量,而显著降低了 NH4+-N、NO3--N含量及EC。施用化肥和生物有机肥显著增加了蔬菜产量,而有机肥增产作用不明显。蔬菜类型显著影响菜地土壤N2O和NO排放通量的季节动态变化。在2018.07-2019.07的鸡毛菜-青椒-生菜轮作系统中,N2O排放量的季节变化表现为青椒季>鸡毛菜季>生菜季,NO排放量的季节变化则表现为青椒季>生菜季>鸡毛菜季。土壤湿度和土壤矿质氮含量是影响大棚菜地N2O和NO排放的两个重要因素。N2O和NO排放量均与土壤铵态氮含量呈显著相关关系,N2O排放量还与土壤湿度表现为显著相关关系。与不施肥的对照处理相比,化肥处理和生物有机肥处理显著增加了大棚菜地土壤N2O和NO排放,而有机肥处理则倾向于减少土壤N2O排放和增加NO排放,差异不显著。与施用化肥相比,施用有机肥和生物有机肥不仅显著降低了菜地土壤N2O排放量,减排效率分别为65%和16%,还显著减少了菜地土壤NO排放量,减排效率分别为94%和65%。化肥、有机肥和生物有机肥处理的土壤N2O年排放总量分别为20.48 kg N2O-N ha-1、7.11 kg N2O-N ha-1、17.20 kg N2O-N ha-1,NO年排放总量分别为23.67 kg NO-N ha-1、1.37 kg NO-N ha-1、8.37kgNO-N ha-1;3 种氮肥处理的 N2O 年排放系数分别为1.85%、-0.05%和1.38%,NO年排放系数分别为3.19%、0.02%和1.02%。菜地土壤N2O和NO的年背景排放量分别为7.46 kg N2O-N ha-1和1.21 kg NO-N ha-1。
其他文献
学位
旱地农业区域是我国粮食作物和经济作物生产的主产区,目前因化肥的不合理和过量施用,导致土壤质量下降、作物养分利用降低和农业面源污染等问题。本试验以云南旱地红壤光叶紫花苕子-玉米轮作和山东旱地棕壤二月兰-花生轮作为研究对象,基于周年养分等量原则,研究不同水肥处理条件下绿肥翻压对旱地土壤活性有机碳组分和结构的影响。试验于2017年秋季布置,设置冬闲(CF)、绿肥季无水肥管理(CK)、绿肥季单施氮肥(N)
多环芳烃(PAHs)具有强烈的“三致”效应,环境中的PAHs会通过食物链传递进入人体,进而对人类的健康造成危害,因此PAHs在土壤-植物中的迁移过程引起不少研究者的高度关注,其对农作物的污染也是人们研究的热点。然而,关于PAHs在作物根系的短距离运输特征与机制鲜有报道。本文以小麦、玉米、大豆和蓖麻为研究对象,通过水培实验研究了小麦、玉米和大豆根系质外体特征与根系菲运输的关系;玉米和大豆根系质外体与
学位
热带睡莲为睡莲科(Nymphaeaceae)睡莲属(Nymphaea L.)[1]植物中广泛分布于热带地区的类群的统称,是世界著名的观赏花卉,其花色艳丽、花型多样、香味浓郁、花期长,具有很高的观赏价值,在园林水景中应用十分广泛;同时还具有较高的药用价值和经济价值;自引入我国以来,在全国各地得到了迅速的推广应用,市场开发前景广阔。但是大多数热带睡莲在气温低于0℃时不易存活,在长江流域和北方地区露地越
学位
国内外研究表明流感病毒感染小鼠之后,除造成肺部损伤,还可能诱发肠道损伤。肠道微生物的状态与流感感染后机体的免疫调节密切相关,而目前的研究大多集中于肠道菌群对流感感染后肺部损伤的调节作用,胃肠症状往往被忽视,而这些症状也会加重病患的病情甚至威胁生命。对于流感的防治目前主要依靠化学药物、流感疫苗或抗生素,而益生元或益生菌在流感防治中的应用相关研究还较少。为探究益生元在缓解流感病毒感染诱发的小鼠肠道损伤
使用化学农药是控制农作物有害生物严重危害的重要手段,但农田害虫种群在杀虫剂胁迫下会产生适应性,连续不断重复使用单一农药产品会使害虫种群进化出抗药性,并最终导致防治失败。为保障可持续的农产品生产,抗药性已成为目前生产上有害生物综合治理面临的严峻挑战。对于产生高水平抗性的药剂种类,不得不暂停使用,替换使用无交互抗性的药剂或研发与应用新型药剂品种。但在目前普通发生多药抗性的情况下,新型替代药剂的研发越来
植物在生长发育过程中会遭受干旱、高盐、冷害等多种非生物胁迫因素的影响。非生物胁迫会使植物体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)大量积累,破坏细胞内蛋白质、脂质和核酸等生物大分子,进而产生氧化损伤,最终导致细胞死亡。植物在长期进化的过程中形成了一套复杂而又高效的抗氧化防护系统,进而减轻植物在环境胁迫下的氧化损伤。玉米钙/钙调素依赖性蛋白激酶(Zea mays calci