有机肥部分替代化肥对河套灌区土壤有机碳和向日葵产量的影响

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作者 苗运彩 何铁虎 +3 位作者 袁俊吉 刘德燕 姚荣江 丁维新 《北方农业学报》 2024年第1期46-54,共9页

【目的】揭示河套灌区不同种类和比例有机肥替代化肥对土壤肥力和向日葵产量的影响,筛选土壤有机碳与向日葵产量协同提升的有机无机肥配施模式。【方法】设置不施肥(CK)、常规施化肥氮(MN)、20%羊粪有机肥氮+80%化肥氮(SN1)、40%羊粪有... 【目的】揭示河套灌区不同种类和比例有机肥替代化肥对土壤肥力和向日葵产量的影响,筛选土壤有机碳与向日葵产量协同提升的有机无机肥配施模式。【方法】设置不施肥(CK)、常规施化肥氮(MN)、20%羊粪有机肥氮+80%化肥氮(SN1)、40%羊粪有机肥氮+60%化肥氮(SN2)、20%牛粪有机肥氮+80%化肥氮(CN1)、40%牛粪有机肥氮+60%化肥氮(CN2)、20%猪粪有机肥氮+80%化肥氮(PN1)、40%猪粪有机肥氮+60%化肥氮(PN2)8个处理,分析不同种类和比例有机肥替代化肥对土壤有机碳含量、全氮含量、铵态氮浓度、硝态氮浓度、无机氮浓度、团聚体组成以及向日葵植株性状、地上部生物量、产量、氮肥利用率的影响。【结果】与MN处理相比,施用羊粪有机肥氮对土壤有机碳含量无显著影响(P>0.05),牛粪或猪粪有机肥氮可显著提高土壤有机碳含量(P<0.05),且提升效应随有机肥用量的增加而增加;CN1处理土壤铵态氮、硝态氮和总无机氮浓度分别显著增加9.7%、6.0%和7.6%(P<0.05);PN2处理土壤大团聚体质量比例显著提高29.3%(P<0.05)。与MN处理相比,CN1和PN1处理向日葵盘径和千粒重显著提高5.8%和4.0%(P<0.05);向日葵地上部生物量显著增加4.6%和12.8%(P<0.05);产量和氮肥利用率显著提高(P<0.05),其中CN1处理增幅最高,为14.3%和66.1%。【结论】20%牛粪/猪粪有机肥氮+80%化肥氮处理有利于土壤有机碳含量的提高以及向日葵盘径、千粒重、产量、氮肥利用率的增加,能够实现土壤有机碳含量和向日葵产量的同步提升,可作为河套灌区低肥力耕地的适宜有机无机肥配施技术模式。 展开更多

关键词 有机肥 替代比例 土壤有机碳 向日葵产量 氮肥利用率

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天然湿地土壤产甲烷菌及其影响因子研究进展 被引量：16

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作者 刘德燕 丁维新 《地理科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期136-142,共7页

综合评述了天然湿地产甲烷菌种类、主要产甲烷途径的空间变异及其影响因子。温度不仅可以改变产甲烷菌群落结构和功能,也可影响产甲烷菌功能发挥,目前有关温度对湿地土壤甲烷产生的影响机制有待揭示。以乙酸为底物的产甲烷菌大多生存于... 综合评述了天然湿地产甲烷菌种类、主要产甲烷途径的空间变异及其影响因子。温度不仅可以改变产甲烷菌群落结构和功能,也可影响产甲烷菌功能发挥,目前有关温度对湿地土壤甲烷产生的影响机制有待揭示。以乙酸为底物的产甲烷菌大多生存于维管束植物生长的湿地,H2/CO2还原则为苔藓泥炭沼泽甲烷产生的主要途径;在pH<4.7的偏酸性湿地中,自由态乙酸可以降低乙酸发酵型产甲烷菌活性,而氢营养型产甲烷菌和部分其他微生物可能具有自身的弥补机制。还提出今后中国沼泽湿地产甲烷菌和甲烷排放有待加强研究的主要内容。 展开更多

关键词 天然湿地 甲烷 产甲烷菌 影响因素 空间变异

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外源氮输入对湿地植物生长及光合特征的影响 被引量：11

3

作者 刘德燕 宋长春 孙丽 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期513-517,共5页

选择三江平原沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Calamagrostis angustifolia),在淹水和非淹水2个土壤水分条件下,分别以NH4NO3水溶液的形式均匀撒入0,6,12,24g/(m2·a)(以N元素量计),进行了野外培养实验.结果表明,小叶章的株高和地上部... 选择三江平原沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Calamagrostis angustifolia),在淹水和非淹水2个土壤水分条件下,分别以NH4NO3水溶液的形式均匀撒入0,6,12,24g/(m2·a)(以N元素量计),进行了野外培养实验.结果表明,小叶章的株高和地上部分生物量均随着氮输入的增多而增大,且土壤处于非淹水状态时差异达到显著水平;小叶章植株的分蘖能力则均表现为先增加后降低,在氮输入量为12g/(m2·a)时最大,随后减小.氮输入后,叶片的叶绿素含量与净光合速率表现出一致的变化趋势,土壤处于非淹水状态时随着氮输入的增加依次增大;而土壤淹水时则随着氮输入的增加先增大后减小;当氮输入量为24g/(m2·a)时表现出了抑制作用. 展开更多

关键词 湿地植物 氮输入 土壤水分 生长 光合速率

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磷输入对湿地土壤有机碳矿化及可溶性碳组分的影响 被引量：40

4

作者 刘德燕 宋长春 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期769-774,共6页

采用室内培养试验,研究了土壤非淹水(土壤含水量为田间最大持水量60%)和淹水条件下,外源磷输入对沼泽湿地土壤有机碳矿化和土壤可溶性有机碳(DOC)及可溶性无机碳(DIC)含量的影响.结果表明,不同土壤水分条件下,土壤有机碳的矿化速率和累... 采用室内培养试验,研究了土壤非淹水(土壤含水量为田间最大持水量60%)和淹水条件下,外源磷输入对沼泽湿地土壤有机碳矿化和土壤可溶性有机碳(DOC)及可溶性无机碳(DIC)含量的影响.结果表明,不同土壤水分条件下,土壤有机碳的矿化速率和累积矿化量均随着外源磷输入量的增加而增大;培养65d后,土壤DOC含量表现为先降低后升高,而DIC含量则逐渐增大.不同磷处理下土壤有机碳的累积矿化量与土壤DOC含量之间的相关关系并不显著,但是与土壤DIC含量之间呈显著的正相关关系[R为0.98(淹水),0.99(非淹水);P<0.05].相同磷输入水平下,淹水处理时土壤有机碳的累积矿化量、DOC和DIC含量均高于非淹水处理.外源磷输入沼泽湿地后,会通过提高土壤有机碳的矿化速率和土壤可溶性碳组分的淋失,加快土壤有机碳的损失速率及土壤CO2的排放量. 展开更多

关键词 磷输入 矿化 土壤有机碳 可溶性有机碳(DOC) 可溶性无机碳(DIC)

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三江平原湿地不同土地利用方式下土壤有机碳储量研究 被引量：59

5

作者 王丽丽 宋长春 +2 位作者 葛瑞娟 宋艳宇 刘德燕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期656-660,共5页

选取东北三江平原沼泽湿地5种土地利用方式,共16个土壤剖面,对土壤有机碳储量分布特征进行了研究.结果表明,不同土地利用方式下,土壤剖面有机碳含量与有机碳密度均呈自上而下降低的趋势,且随着深度的增加,垂直差异变小.开垦降低了土壤... 选取东北三江平原沼泽湿地5种土地利用方式,共16个土壤剖面,对土壤有机碳储量分布特征进行了研究.结果表明,不同土地利用方式下,土壤剖面有机碳含量与有机碳密度均呈自上而下降低的趋势,且随着深度的增加,垂直差异变小.开垦降低了土壤有机碳含量和有机碳密度,并改变了其在表层的分布结构特征.初步估算5种土地利用方式下土壤有机碳储量分别为:沼泽湿地1.58×104t/km2、退耕还湿地1.23×104t/km2、林地1.01×104t/km2、水田0.85×104t/km2、旱田0.99×104t/km2.开垦降低了湿地土壤有机碳储量,且对耕地的影响大于林地,而退耕还湿有利于土壤有机碳的固定及储量的增加. 展开更多

关键词 土地利用方式 有机碳储量 三江平原 湿地

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淡水养殖系统温室气体CH4和N2O排放量研究进展 被引量：24

6

作者 丁维新 袁俊吉 +1 位作者 刘德燕 陈增明 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期749-761,共13页

2016年全球鱼类产量达到1.71亿t,对动物蛋白消费量的贡献率为17%。淡水养殖是鱼类产品的重要来源,贡献率为30%,大量投喂饲料强烈影响着水体CH4和N2O排放。本文综合分析了淡水养殖系统CH4和N2O排放的特征,稻田转变为具有曝气增氧系统的... 2016年全球鱼类产量达到1.71亿t,对动物蛋白消费量的贡献率为17%。淡水养殖是鱼类产品的重要来源,贡献率为30%,大量投喂饲料强烈影响着水体CH4和N2O排放。本文综合分析了淡水养殖系统CH4和N2O排放的特征,稻田转变为具有曝气增氧系统的养殖塘降低了CH4排放,而转变为普通(粗放型)养殖塘则显著提高了CH4排放。稻鱼共作改变了稻田系统CH4和N2O排放,促进了深水层(>11.5 cm)稻田CH4和N2O排放,相反却降低了浅水层(<11.5 cm)稻田CH4和N2O排放;整合全球数据,稻鱼共作稻田在不同类型淡水养殖系统中具有较高的CH4和N2O排放系数,降低水层深度是减缓稻鱼共作稻田温室气体排放的重要途径。与粗放型养殖相比,集约化淡水养殖系统虽然N2O排放系数较高,但是CH4排放量和综合温室效应很低,是淡水养殖发展的方向。全球淡水养殖系统CH4排放量初步估计为6.04 Tg,N2O排放量为36.7 Gg。提升淡水养殖系统集约化水平是提高饲料转化系数、减缓温室气体排放和削减对水体环境负荷的重要途径,是实现可持续发展的关键。 展开更多

关键词 淡水养殖系统 温室气体 排放系数 土地利用类型

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互花米草入侵盐沼湿地CH_4和N_2O排放日变化特征研究 被引量：10

7

作者 袁俊吉 项剑 +2 位作者 刘德燕 林永新 丁维新 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2014年第8期1251-1257,共7页

甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的2种重要温室气体，探索其源汇及地域排放特征一直是全球变化研究领域的核心内容。CH4和N2O通量的日变化研究是正确估算大时间尺度下CH4和N2O排放量的基础。利用静态箱法原位观测了江... 甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的2种重要温室气体，探索其源汇及地域排放特征一直是全球变化研究领域的核心内容。CH4和N2O通量的日变化研究是正确估算大时间尺度下CH4和N2O排放量的基础。利用静态箱法原位观测了江苏沿海芦苇（Phragmites australis）、盐蒿（Suada salsa）、光滩、水面以及互花米草（Spartina alterniflora）入侵湿地CH4和N2O排放的日变化特征。结果表明，1）互花米草湿地地上部生物量为1.70 kg·m^-2，土壤有机碳质量分数为13.55 g·kg^-1；分别是芦苇和盐蒿湿地的2.50-3.43和2.15-4.15倍。2）互花米草和芦苇湿地土壤10 cm处氧化还原电位（Eh）有明显日变化，最低值出现在3：00，最高值出现在12：00；光滩和盐蒿湿地没有明显的日变化。3）互花米草湿地 CH4日平均排放通量为0.52 mg·m^-2·h^-1，是其他湿地的2.12-6.40倍；N2O日平均通量为-3.24μg·m^-2·h^-1，显著低于盐蒿湿地、光滩和水面（P＜0.05）。互花米草和芦苇湿地CH4排放通量最高值（0.73 mg·m^-2·h^-1和0.30 mg·m^-2·h^-1）出现在15：00，最低值（0.37 mg·m^-2·h^-1和0.17 mg·m^-2·h^-1）出现在3：00，均与土壤孔隙水中CH4浓度呈显著负相关（P＜0.05）。互花米草湿地CH4排放通量与10 cm土温、Eh和生态系统CO2净交换量（NEE）显著正相关（P＜0.05）。互花米草和芦苇湿地N2O通量9：00-18：00为负值，21：00—6：00为正值，均与NEE呈显著负相关（P＜0.05）。盐蒿湿地、光滩和水面CH4和N2O排放通量没有明显日变化特征。互花米草入侵提高了沿海湿地CH4排放，但降低了N2O排放，植物对CH4传输作用以及向根际传输O2和易分解有机物是导致互花米草和芦苇湿地CH4和N2O排放表现出日变化特征的原因。 展开更多

关键词 温室气体 日变化 互花米草 入侵 沿海湿地

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不同氮输入梯度下草甸沼泽土反硝化损失和N_2O排放 被引量：17

8

作者 李英臣 宋长春 +1 位作者 刘德燕 王丽 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1103-1107,共5页

在实验室培养条件下,设计N0,N1,N2,N3 4种氮输入梯度,净氮输入量分别为0,1,2和5 mg/g,采用乙炔抑制技术,研究草甸沼泽土反硝化损失和N2O排放.结果表明:培养期间(23 d)N1,N2和N3梯度的N2O排放速率平均值分别为12.55,7.59和4.04μg/(kg.h)... 在实验室培养条件下,设计N0,N1,N2,N3 4种氮输入梯度,净氮输入量分别为0,1,2和5 mg/g,采用乙炔抑制技术,研究草甸沼泽土反硝化损失和N2O排放.结果表明:培养期间(23 d)N1,N2和N3梯度的N2O排放速率平均值分别为12.55,7.59和4.04μg/(kg.h),反硝化损失速率平均值分别为11.52,9.87和3.10μg/(kg.h),二者均明显高于对照(N0)〔0.09和0.10μg/(kg.h)〕;但高氮输入(N2和N3梯度)会对N2O排放速率和反硝化损失速率产生一定的抑制作用,且随着梯度增大而加强,差异达到显著水平(P<0.05).24 h时土壤有机碳矿化速率随氮输入梯度升高而增大,表明氮输入初期能对土壤有机碳矿化产生激发效应;但在整个培养期,有机碳矿化速率却随氮输入增加而降低,表明只有适当的氮输入才能促进土壤有机碳矿化,过量氮输入反而会对其产生抑制作用. 展开更多

关键词 氮输入 硝化 反硝化 N2O排放

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草甸沼泽土壤硝化-反硝化作用和有机碳矿化对氮输入的响应 被引量：6

9

作者 李英臣 宋长春 +1 位作者 刘德燕 王丽 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期135-138,157,共5页

通过室内培养实验,研究了草甸沼泽土壤N2O排放和反硝化损失对氮输入的响应特征,结果表明,在培养期(23 d)内N2O平均排放速率为0.32(N0),0.87(N1),17.69(N2),28.07(N3)μgN2O-N/(kg±.h),反硝化平均损失速率为0.25(N0),0.81(N1),22.29... 通过室内培养实验,研究了草甸沼泽土壤N2O排放和反硝化损失对氮输入的响应特征,结果表明,在培养期(23 d)内N2O平均排放速率为0.32(N0),0.87(N1),17.69(N2),28.07(N3)μgN2O-N/(kg±.h),反硝化平均损失速率为0.25(N0),0.81(N1),22.29(N2),30.28(N3)μgN2O-N/(kg±.h),两者都随氮输入量增高而升高。其中,N3处理N2O平均排放速率和反硝化平均损失速率与对照差异显著(p<0.05),N1和N2与对照差异不显著。N2O排放总量占氮输入的比例为0.03%(N1),1.04%(N2),1.76%(N3),反硝化损失总量占氮输入的比例为0.04%(N1),1.29%(N2),1.93%(N3),均表现为随氮输入量的增大而增高。N1处理下有机碳矿化速率低于对照,而N2和N3有机碳矿化速率高于对照,说明低氮输入对有机碳矿化有一定抑制作用,高氮输入促进有机碳矿化。 展开更多

关键词 氮输入 硝化 反硝化 N2O排放 有机碳矿化

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磷输入对沼泽湿地小叶章枯落物分解过程酶活性的影响 被引量：3

10

作者 万忠梅 宋长春 刘德燕 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期595-599,共5页

在三江平原沼泽湿地布置外源磷输入小区,选取典型湿地植物小叶章Calamagrostis angustifolia枯落物为研究对象,采用分解袋法,研究了不同梯度外源磷输入(CK:0;P1:1.2g·m-2·a-1;P2:4.8g·m-2·a-1;P3:9.6g·m-2... 在三江平原沼泽湿地布置外源磷输入小区,选取典型湿地植物小叶章Calamagrostis angustifolia枯落物为研究对象,采用分解袋法,研究了不同梯度外源磷输入(CK:0;P1:1.2g·m-2·a-1;P2:4.8g·m-2·a-1;P3:9.6g·m-2·a-1)对小叶章枯落物分解过程中酶活性的影响。结果表明,在小叶章枯落物分解前期,低磷输入(P1)抑制了蔗糖酶和脲酶活性,继续分解的过程中则极显著促进了二者的酶活性(P<0.01),而低磷输入对淀粉酶活性的影响则与之相反;中磷输入(P2)在小叶章枯落物分解的整个过程都促进了蔗糖酶和淀粉酶的活性,对脲酶活性除在分解65d时有抑制,其他时期均提高了其酶活性;高磷输入(P3)均提高了枯落物分解后期的蔗糖酶和脲酶活性,其对淀粉酶活性的影响无明显规律;3种磷输入均显著抑制了酸性磷酸酶活性(P<0.01)。 展开更多

关键词 沼泽湿地 磷输入 小叶章枯落物 分解 酶活性

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田间老化生物质炭对潮土氨挥发的影响 被引量：3

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作者 廖霞 刘德燕 +3 位作者 陈增明 何铁虎 牛玉慧 丁维新 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1326-1336,共11页

为了揭示不同用量生物质炭田间老化后对土壤氨挥发的影响,采用密闭通气法监测了小麦-玉米轮作下土壤氨挥发损失。试验设5个处理:不施肥(Control)、常规施氮(CN)以及常规施氮加3、6、12 t·hm^(-2)生物质炭(NB3、NB6、NB12)。结果表... 为了揭示不同用量生物质炭田间老化后对土壤氨挥发的影响,采用密闭通气法监测了小麦-玉米轮作下土壤氨挥发损失。试验设5个处理:不施肥(Control)、常规施氮(CN)以及常规施氮加3、6、12 t·hm^(-2)生物质炭(NB3、NB6、NB12)。结果表明:6 t·hm^(-2)和12 t·hm^(-2)生物质炭施用3 a后降低了小麦产量,但对玉米产量无影响;生物质炭显著降低了小麦籽粒氮吸收量,但3 t·hm^(-2)和6 t·hm^(-2)生物质炭增加了玉米籽粒氮吸收量。田间老化生物质炭显著降低了小麦季NH3挥发,相反增加了玉米季NH3挥发,但是6 t·hm^(-2)和12 t·hm^(-2)生物质炭显著降低了年度NH3挥发累积量。6 t·hm^(-2)生物质炭田间老化3 a后显著降低了单位小麦产量NH3排放量,对单位玉米产量NH3排放量无显著影响,总体降低了年度单位产量NH3排放量。研究表明,田间老化3 a后,6 t·hm^(-2)和12 t·hm^(-2)生物质炭处理显著降低了年度NH3挥发量。 展开更多

关键词 生物质炭 NH3排放 潮土 玉米 小麦 轮作 密闭通气法

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奶牛养殖粪水还田对风沙土农田N_(2)O和NO排放的影响

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作者 杨从 刘德燕 +6 位作者 黄皓文 陈雷 樊俊铭 王银宏 石孝东 田彦锋 丁维新 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1645-1654,共10页

为探究规模化奶牛养殖场粪水农田就近消纳的区域适宜方案,减缓农田温室气体排放,建立田间原位试验,研究奶牛养殖场粪水(液体有机肥)对风沙土N_(2)O和NO排放及青贮玉米产量的影响。试验设5个处理,分别为:不施氮肥对照(CK)、常规化肥(NPK... 为探究规模化奶牛养殖场粪水农田就近消纳的区域适宜方案,减缓农田温室气体排放,建立田间原位试验,研究奶牛养殖场粪水(液体有机肥)对风沙土N_(2)O和NO排放及青贮玉米产量的影响。试验设5个处理,分别为:不施氮肥对照(CK)、常规化肥(NPK)、奶牛养殖场固体有机肥底肥尿素追肥(SM)、液体有机肥分3次(LMT)和4次施用(LMF)。结果表明:在氮用量250 kg·hm^(-2)水平下,与NPK处理相比,SM处理土壤N_(2)O和NO累积排放量分别降低16.58%和20.31%,LMT处理的降低幅度分别达到39.59%和30.02%,LMF处理则仅降低土壤NO排放量而对N_(2)O排放无显著影响。与LMT处理相比,玉米生长季内LMF处理土壤N_(2)O和NO排放量分别增加了76.92%和13.04%。SM和LMT处理青贮玉米产量和肥料氮利用率与NPK处理无显著差异,而LMF处理则显著降低肥料氮的利用率31.76%。综上,风沙土农田玉米季奶牛养殖场液体有机肥的推荐施用方案为:250 kg·hm^(-2)氮分1次基肥和2次追肥施用,基追比为40%∶20%∶40%,追施时间为玉米拔节期和大喇叭口期。这一方案既可以高效消纳奶牛养殖场粪水,又可降低N_(2)O和NO排放,实现青贮玉米生产与生态环境的双赢。 展开更多

关键词 奶牛粪水 风沙土 N_(2)O排放 NO排放

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不同施肥处理下小麦季潮土氨挥发损失及其影响因素研究

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作者 肖娇 樊建凌 +5 位作者 叶桂萍 刘德燕 阎静 LUO Jia-fa HOULBROOKE David J 丁维新 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2011-2018,共8页

氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一,由于土壤类型、气候条件、肥料种类、用量和施用时间等因素不同而存在很大差异。试验采用间歇式密闭室通气法,对华北平原不同施肥处理(新鲜牛粪与尿素配施、堆腐牛粪与尿素配施和NPK单施)下,冬小麦... 氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一,由于土壤类型、气候条件、肥料种类、用量和施用时间等因素不同而存在很大差异。试验采用间歇式密闭室通气法,对华北平原不同施肥处理(新鲜牛粪与尿素配施、堆腐牛粪与尿素配施和NPK单施)下,冬小麦生长季粘质潮土氨挥发及其影响因素进行了研究。结果表明:冬小麦季土壤氨挥发总量占肥料氮用量的1.23%~1.97%,主要来源于追肥,占整个小麦生长季氨挥发总量的80%左右。不同施肥处理强烈影响氨挥发强度,新鲜牛粪与尿素配施处理氨挥发损失量最高,氮素损失率为1.97%,显著高于堆腐牛粪与尿素配施和NPK单施。基肥期氨挥发速率与气温密切相关,追肥期土壤含水量和NH_(4)^(+)-N浓度是影响氨挥发的主控因子。 展开更多

关键词 冬小麦 新鲜牛粪 堆腐牛粪 氨挥发

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