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设施番茄土壤氮素淋失控制技术措施比较
1
作者 薄录吉 李彦 +2 位作者 王艳芹 仲子文 井永苹 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期278-285,共8页
为有效降低设施番茄生产过程中不合理施氮和灌溉带来的土壤氮素淋失,本研究应用可阻控土壤氮素淋失的物理阻隔材料、肥料增效剂、酶制剂和微生物菌剂等产品,通过设置常规施肥(FP)、优化施肥(OPT)、物理化学调控(PCT)、生物生态调控(BET... 为有效降低设施番茄生产过程中不合理施氮和灌溉带来的土壤氮素淋失,本研究应用可阻控土壤氮素淋失的物理阻隔材料、肥料增效剂、酶制剂和微生物菌剂等产品,通过设置常规施肥(FP)、优化施肥(OPT)、物理化学调控(PCT)、生物生态调控(BET)、水肥调控(WRT)和综合调控(CRT)等措施对比研究菜田最佳土壤氮素淋失控制技术,以期为设施菜田土壤氮素淋失阻控提供参考。结果表明:OPT与FP处理番茄产量持平,PCT、BET、WRT和CRT处理番茄产量比FP处理分别高4.70%、2.05%、7.93%和9.28%;WRT处理番茄纯收益最高,PCT处理最低。与FP处理相比,OPT、PCT、BET、WRT和CRT处理总氮淋失量分别降低25.6%、35.6%、34.5%、40.5%和40.9%,硝态氮分别降低31.5%、32.7%、38.4%、43.9%和49.2%,有机氮分别降低21.2%、37.7%、31.5%、38.0%和34.7%,其中以CRT处理表现最优;所有处理有机氮和硝态氮淋失量分别占总氮淋失量的55.2%~62.9%和36.7%~44.6%,铵态氮占比不足0.5%。FP处理0~100 cm土层土壤硝态氮和铵态氮含量均高于OPT处理,20~100 cm土壤硝态氮表现为WRT处理>CRT处理>BET处理>PCT处理>OPT处理。在本研究中,综合经济和环境效益,水肥调控措施可作为设施番茄土壤氮素淋失控制最佳技术进行推广应用。 展开更多
关键词 设施菜田 氮淋失 有机氮 硝态氮 控制技术
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面源污染智慧监管的破局方案:从精准观测到精细管理
2
作者 熊俊峰 林晨 +3 位作者 黄佳聪 陈沐松 谢晖 马荣华 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期203-217,共15页
农业面源污染不仅造成了地表水环境恶化,而且严重制约了农业绿色可持续发展,近年来愈发得到各部门高度重视,相关监测方案和管理体系逐步建立,但是仍存在面源污染治理成效较低的问题。本文总结了面源污染监测在不同尺度下的监测对象、时... 农业面源污染不仅造成了地表水环境恶化,而且严重制约了农业绿色可持续发展,近年来愈发得到各部门高度重视,相关监测方案和管理体系逐步建立,但是仍存在面源污染治理成效较低的问题。本文总结了面源污染监测在不同尺度下的监测对象、时空精度、污染源识别方案和管理措施现状,指出了监测精度不足、污染源识别动态性不足、污染源和管理措施匹配性不足的瓶颈,这也直接或间接导致面源污染监测体系不健全、智能化不足、精细化程度较低和污染治理效率较低等问题。随着信息化和数字化发展,物联网平台通过集成天空地一体化监测设备与算法,成为智能化监管的关键抓手,为面源污染精细化监测提供了技术支撑,构建农业面源污染物联网智能观测体系,解决模型关键参数观测精度问题,利用“面源污染模型+指纹示踪”的面源多污染源识别与追踪技术体系,解决污染源精准定位问题,考虑多污染源和多治理模式的成效评估及方案优选,解决精准化和差别化治理问题。最终实现面源管控的系统性、集成性和智能性水平提升,打通从“监测”到“治理”的关键突破路径。物联网智能监测平台应用与示范在太湖流域逐步开展,为农业面源污染智慧监管破局提供了重要参考。 展开更多
关键词 面源污染 物联网 智能监管 多目标配置
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有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响
3
作者 王静 朱猛 +6 位作者 赵鹏 朱晓亚 张强强 于永超 刘明 靳容 唐忠厚 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期462-474,共13页
探究不同类型有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响,可为进一步研究薯田生态系统碳固存效应奠定基础。依托国家土壤质量徐州观测实验站内甘薯-小麦轮作体系的肥料长期定位试验,选取甘薯季5个处理:单施化肥(对照,CK)、化肥+全量... 探究不同类型有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响,可为进一步研究薯田生态系统碳固存效应奠定基础。依托国家土壤质量徐州观测实验站内甘薯-小麦轮作体系的肥料长期定位试验,选取甘薯季5个处理:单施化肥(对照,CK)、化肥+全量秸秆还田(ST)、化肥+生物质炭(BC)、化肥+有机肥(OF)和化肥+绿肥还田(GF),研究甘薯收获期产量、生物量及碳含量,并估算净初级生产力(NPP),分析土壤理化性质和碳组分,监测土壤呼吸速率等。结果表明:1)与CK处理相比,ST、BC、OF和GF处理均显著提高土壤有机碳(SOC)含量;ST和GF处理显著降低土壤溶解性有机碳(DOC)含量,降幅分别为21.3%和25.2%;而OF处理显著增加DOC含量,增幅为12.8%。2)各处理藤蔓固碳量为1818.02~3811.72 kg·hm^(−2),块根固碳量为2718.69~4299.93 kg·hm^(−2),总NPP为9559.16~14392.58 kg·hm^(−2);与CK处理比较,BC和GF处理的NPP分别下降22.5%和19.9%,OF处理升高16.7%。相关性分析表明块根固碳量主要与土壤DOC含量显著正相关(P<0.05),与次表层(22.5~40.0 cm)土壤紧实度显著负相关。3)甘薯生育期各处理CO_(2)-C累计排放量为5738.84~11257.23 kg·hm^(−2),其中OF处理排放量最高。与CK处理相比,OF处理下土壤异养呼吸排放CO_(2)-C累计量显著下降,而自养呼吸排放CO_(2)-C累计量显著增加。回归分析表明土壤呼吸速率随水汽通量和温度升高而升高,Spearman分析表明土壤异养呼吸排放的CO_(2)-C累计量受藤蔓碳含量、土壤含水量和紧实度影响;块根产量、碳排放效率(CEE)是调控土壤自养呼吸速率的主要因素。综上,本研究明确了不同有机物料还田下甘薯植株的固碳效应,有机肥处理的固碳效果最佳,但同时植薯土壤呼吸产生的CO_(2)累计排放量也最高。土壤异养呼吸和自养呼吸的驱动因素不同,需进一步关注。研究结果可为区域特色作物的绿色低碳技术创建提供理论参考与科学依据。 展开更多
关键词 甘薯 有机物料 净初级生产力 土壤呼吸 碳排放效率
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数字乡村建设能促进乡村绿色发展吗?——基于浙江省县域案例的组态分析
4
作者 徐旭初 姜刚迪 吴彬 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期605-618,共14页
数字乡村建设为实现农业农村现代化与乡村发展转型提供了新的可能。乡村绿色发展是乡村生态文明建设的未来方向,数字乡村建设能否促进乡村绿色发展是亟待回答的现实问题。本研究基于2020年浙江省县域数据,结合模糊集定性比较分析(fsQCA... 数字乡村建设为实现农业农村现代化与乡村发展转型提供了新的可能。乡村绿色发展是乡村生态文明建设的未来方向,数字乡村建设能否促进乡村绿色发展是亟待回答的现实问题。本研究基于2020年浙江省县域数据,结合模糊集定性比较分析(fsQCA)、必要条件分析(NCA)和熵权-CRITIC-TOPSIS方法,从组态视角分析了数字乡村建设与乡村绿色发展的复杂关系。结果表明:1)所有前因条件均不单独作为产生乡村高绿色发展水平的必要条件。2)存在4类表现乡村高绿色发展水平的组态,分别为基建拉动型价值转化驱动、技术效率型生产转型驱动、数据赋能型生态治理驱动和资金拉动型价值转换驱动。3)数字乡村建设主要以数字基建为基础,以生产数字化带来的绿色技术创新与普及为现实支撑,以多主体协同参与实现生态共治为组织基础,以生态转化重塑市场价值为转型动力,实现乡村绿色发展水平提升。通过数字基建、数字生产、数字治理等方面的数字乡村建设,能够促进乡村的生产转型、生态治理和价值转化,实现乡村绿色发展水平的提升。 展开更多
关键词 数字乡村建设 乡村绿色发展 模糊集定性比较分析(fsQCA) 必要条件分析(NCA) 熵权-CRITICTOPSIS法
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气候变化对农业经济韧性的影响效应研究——财政支农的调节作用
5
作者 马永喜 刘洋 俞书傲 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期166-177,共12页
在气候变化加剧的现实背景下,有效发挥财政支农政策效能,提升农业经济韧性水平对我国实现农业高质量发展具有重要意义。本文基于2004—2020年全国30个省(自治区、直辖市,不包括香港地区、澳门地区、台湾地区和西藏)共1326个县级行政区... 在气候变化加剧的现实背景下,有效发挥财政支农政策效能,提升农业经济韧性水平对我国实现农业高质量发展具有重要意义。本文基于2004—2020年全国30个省(自治区、直辖市,不包括香港地区、澳门地区、台湾地区和西藏)共1326个县级行政区的面板数据,采用固定效应模型和调节效应模型实证分析气候变化对农业经济韧性的影响,并检验财政支农在其中的调节作用。研究发现,以升温为主要特征的气候变化不利于提升农业经济韧性,而财政支农可以有效缓解气候变化对农业经济韧性的负面影响。异质性分析进一步表明,粮食主销区和低收入地区农业经济韧性受气候变化的影响更为明显。财政支农的调节作用也具有明显异质性,财政支农在粮食主产区和低收入地区发挥了更显著的调节作用。据此,建议积极落实农业经济韧性提升措施,强化财政政策在农业气候适应与减缓措施上的支持力度,实施区域差异化的农业经济韧性提升方案,从而缓解气候变化的不利影响,提升我国农业经济韧性。 展开更多
关键词 农业经济韧性 气候变化 财政支农 调节效应 异质性
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塔里木河流域农地利用效率提升的多元路径探析
6
作者 蒋志辉 王悦 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期143-152,共10页
塔里木河流域受自然环境限制,农业发展水平落后,如何有效提升农地利用效率是该区域农业发展的重要探索方向。研究采用目标一致型两阶段网络SBM(slack-based measure)模型和fsQCA(fast simple quadratic convo-lutionalalgorithm)方法,使... 塔里木河流域受自然环境限制,农业发展水平落后,如何有效提升农地利用效率是该区域农业发展的重要探索方向。研究采用目标一致型两阶段网络SBM(slack-based measure)模型和fsQCA(fast simple quadratic convo-lutionalalgorithm)方法,使用2010—2020年塔里木河流域5地州的数据,对塔里木河流域农地利用效率提升的多元路径进行分析。从塔里木河流域农地利用整体效率分析,巴音郭楞蒙古自治州效率最高,克孜勒苏柯尔克孜自治州次之,均远高于和田地区、阿克苏地区和喀什地区;和田地区生产阶段效率最低,但销售阶段效率最高,其在农产品销售方面具有优势;阿克苏地区生产阶段效率偏低,销售阶段效率也处于5地州中最低水平。塔里木河流域农地利用效率受多重因素的共同作用,单一的经济发展水平、产业结构、工业化水平、农业机械化程度、种植结构和种植规模不是提升塔里木河流域农地利用效率的必要条件。塔里木河流域农地利用效率提升多元路径主要有3种:1)工业化水平和农业机械化程度主导,产业结构和种植结构辅助;2)经济发展水平、产业结构和农业机械化程度主导,种植结构辅助;3)工业化水平和农业机械化程度主导,经济发展水平、产业结构和种植规模辅助。基于此,建议政府因地制宜,把握地区优势,提高农业机械化水平,全方位提升塔里木河流域农地利用效率。 展开更多
关键词 土地管理 农地利用效率 SBM模型 fsQCA分析 塔里木河流域
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天山北坡玛纳斯河流域土壤有机碳分布特征与影响因素
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作者 王健祺 李发东 +6 位作者 李俊峰 王宁 乔云峰 李兆 刘洪光 杨广 何新林 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期449-461,共13页
土壤碳库在陆地生态系统中发挥着重要作用,对于调节大气CO_(2)浓度和维持全球碳平衡具有重要意义。土壤有机碳是土壤碳库的最重要组成部分,是生态系统中重要的土壤质量指标。本研究以新疆天山北坡玛纳斯河流域为研究区,探究典型地貌土... 土壤碳库在陆地生态系统中发挥着重要作用,对于调节大气CO_(2)浓度和维持全球碳平衡具有重要意义。土壤有机碳是土壤碳库的最重要组成部分,是生态系统中重要的土壤质量指标。本研究以新疆天山北坡玛纳斯河流域为研究区,探究典型地貌土壤有机碳的空间分布特征及其主要影响因素。结果表明,研究区土壤有机碳含量空间分布呈由南向北递减趋势,表现为山区(17.34 g·kg^(−1))>山前(11.57 g·kg^(−1))>平原绿洲(10.22 g·kg^(−1))>荒漠(6.69 g·kg^(−1));垂直分布上随土壤深度增加持续降低,从16.08 g·kg^(−1)(0~5 cm)降低至7.91 g·kg^(−1)(40~60 cm)。Pearson相关性分析表明,土壤有机碳与海拔、总氮、碱解氮、速效磷、速效钾呈显著正相关(P<0.001),与pH和容重呈显著负相关(P<0.001)。结构方程模型路径分析表明,海拔、总氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH、容重和含水量直接影响土壤有机碳含量;海拔和pH均通过影响总氮和碱解氮间接影响土壤有机碳含量,含水量通过影响容重间接影响土壤有机碳含量。本研究综合分析了研究区不同地形气候、地貌和土壤理化性质对有机碳含量分布的影响,可为干旱和半干旱地区碳平衡的相关生态和环境管理提供重要理论依据。 展开更多
关键词 天山北坡 玛纳斯河流域 土壤有机碳 土壤理化特征 环境因素 地貌类型
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有机肥部分替代化肥对华北小麦-玉米农田氮素损失及氮平衡的影响
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作者 杨康 吴坤燕 +5 位作者 孙瑞 张玉铭 刘秀萍 董文旭 李晓欣 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期484-497,共14页
有机肥替代化肥改变了土壤氮素的转化与损失。为探索有机肥部分替代化肥对农田生态系统不同形式氮损失以及氮平衡的影响,本研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站连续开展了2年(2021-2023年)田间试验,设计了2种不同有机肥(牛、羊粪)和... 有机肥替代化肥改变了土壤氮素的转化与损失。为探索有机肥部分替代化肥对农田生态系统不同形式氮损失以及氮平衡的影响,本研究在中国科学院栾城农业生态系统试验站连续开展了2年(2021-2023年)田间试验,设计了2种不同有机肥(牛、羊粪)和4种不同替代化肥比例处理(100%/70%有机肥替代化肥、50%有机肥替代化肥、30%有机肥替代化肥和单施化肥),进而探究不同有机肥替代比例对作物产量、不同形态氮素损失及氮平衡的影响。结果表明:在气态氮损失方面,相对单施化肥,有机肥替代化肥在一定程度降低了土壤N_(2)O排放,尤其在2023年玉米季,各有机肥替代化肥处理N_(2)O累积排放量平均降低33.87%;有机肥替代化肥处理也降低了土壤以氨挥发形式造成的氮损失,整个生育期通过氨挥发形式损失的氮素降低14.60%~68.92%;在氮淋溶方面,相较于单施化肥处理,有机肥替代化肥处理0~100和0~150 cm土层土壤可溶性硝态氮淋溶量分别降低44.17%~72.72%和56.95%~79.31%,可溶性全氮淋溶量分别降低26.75%~52.60%和38.48%~70.70%。牛粪替代化肥处理的淋溶风险相对低于羊粪替代化肥处理,以150 cm土层为淋溶界面来看,牛粪替代处理可溶性硝态氮和可溶性全氮淋溶量较羊粪处理分别降低6.39%和1.71%。此外,随着有机肥替代比例的增大,土壤可溶性有机氮淋溶占总可溶性氮淋溶的比例有所增加,通过0~100 cm和0~150 cm土层的土壤溶液中,可溶性有机氮占比分别由29.35%升至33.82%和由25.31%升至36.65%;在供氮能力方面,有机肥替代化肥处理中土壤养分供给能力和作物氮素利用率均有所提升,从多季有机肥替代化肥施用情况来看,保障了小麦和玉米产量较单施化肥无显著差异。综合来看,有机肥替代化肥降低了土壤氮素损失风险,改善了土壤养分状况,其中50%羊粪替代处理在保障产量需求的前提下,环境氮损失最少。研究结果可以为华北平原种养结合地区农业废弃物资源的合理利用提供科学支撑。 展开更多
关键词 有机肥替代 N_(2)O排放 氮淋溶 氨挥发 氮平衡
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黄淮海地区不同种植模式作物产量和温室气体排放特征及其差异
9
作者 陈坚 吴柳格 +4 位作者 张鑫 邓艾兴 宋振伟 张卫建 郑成岩 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期508-519,共12页
气候变化导致极端天气频发,严重影响作物可持续生产。解析不同种植模式下作物产量和农田温室气体排放特征,可为黄淮海地区构建作物丰产和低碳排放的气候韧性种植模式提供理论依据。本研究于2015-2020年在中国农业科学院作物科学研究所... 气候变化导致极端天气频发,严重影响作物可持续生产。解析不同种植模式下作物产量和农田温室气体排放特征,可为黄淮海地区构建作物丰产和低碳排放的气候韧性种植模式提供理论依据。本研究于2015-2020年在中国农业科学院作物科学研究所新乡试验基地开展,设置5种不同种植模式,分别为单季冬小麦(W)、单季夏大豆(S)、单季夏玉米(M)、冬小麦-夏大豆一年两熟(W-S)和冬小麦-夏玉米一年两熟(W-M)。结果表明:W-M模式周年玉米当量产量、能量产量和经济效益均显著高于W、S、M和W-S模式;W-S模式的N_(2)O累积排放量、直接温室气体排放量和单位播种面积碳足迹分别比W-M模式降低10.7%、11.1%和4.7%;3种作物的氮素积累量表现为大豆>小麦>玉米,玉米的氮肥偏生产力最高。综上,冬小麦-夏玉米一年两熟模式可获得最高的作物产量、能量产量和经济效益,在以产量和经济效益为目标的作物生产中,冬小麦-夏玉米模式是较好的种植模式,但其温室气体排放也最高,后续应深入研究该种植模式的碳减排技术,以达到丰产和低碳排放协同。 展开更多
关键词 产量 温室气体 种植模式 经济效益 碳足迹
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京津冀地区农牧系统氮素损失风险优化调控
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作者 杨颂祺 张楠楠 +5 位作者 樊相文 柏兆海 王选 董杰 杨晶 马林 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期350-360,共11页
为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速。与此同时,该系统逐渐成为我国氮素环境损失的主要来源,但是区域间由氮素损失造成的环境风险特征却存在较大差异。因此,农牧系统的分区精准优化调控对我国农牧业绿色发展具有重要意义。... 为满足人们日益增长的食物需求,农牧系统发展迅速。与此同时,该系统逐渐成为我国氮素环境损失的主要来源,但是区域间由氮素损失造成的环境风险特征却存在较大差异。因此,农牧系统的分区精准优化调控对我国农牧业绿色发展具有重要意义。鉴于此,本文基于京津冀地区农牧系统氮素损失进行了分区分步优化调控。本文分区优化主要根据不同地区损失风险特征选择匹配的减排技术,分步优化则为3个步骤层层叠加(种养一体化→技术消减→空间转移优化)。通过以上方式可以更为精准地调控农牧系统氮素损失风险,并最大限度实现农牧系统氮素管理的可持续发展。本研究结果发现,京津冀地区农牧系统通过分区分步优化调控,可大幅降低系统氮素环境损失风险。对于氨挥发风险来说,第一步种养一体化可使京津冀地区中高风险区行政区面积(下同)占比降低30.81%,第二步优化后中高风险区行政区面积占比共降低55.81%,第三步优化后中高风险区行政区面积占比共降低55.94%~58.42%,三步优化后最终使得京津冀地区低风险及以下区县行政区面积占比提高至87.89%~90.37%;对于硝酸盐损失风险来说,第一步优化后中高风险区行政区面积占比增加7.99%,第二步优化后中高风险区行政区面积占比共降低22.20%,第三步优化后中高风险区行政区面积占比共降低22.19%~26.54%,最终使得京津冀地区低风险及以下区县行政区面积占比提高到79.50%~83.85%。以上结果表明,通过分区分步精准调控,京津冀地区农牧系统氮素管理水平可以在最小化经济投入的情况下得到大幅提升,其大范围的推广和应用,对未来农牧业绿色可持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 氮素损失 有机肥还田 种养一体化 技术优化 空间优化
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大气CO_(2)浓度和温度升高下小麦季施用缓释氮肥对大豆季N_(2)O排放的后效作用
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作者 韩语燕 白海霞 +5 位作者 段若男 郝兴宇 张东升 宗毓铮 史鑫蕊 李萍 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期498-507,共10页
农田N_(2)O排放是当今气候变化研究的一个热点问题,气候变化和农田管理措施是影响N_(2)O排放的关键因素。本研究以环境CO_(2)浓度和温度为对照(CK),在控制气室中设置两个温度(环境温度和环境温度+2℃)和两种CO_(2)浓度[400μmol·mo... 农田N_(2)O排放是当今气候变化研究的一个热点问题,气候变化和农田管理措施是影响N_(2)O排放的关键因素。本研究以环境CO_(2)浓度和温度为对照(CK),在控制气室中设置两个温度(环境温度和环境温度+2℃)和两种CO_(2)浓度[400μmol·mol^(−1)(环境CO_(2)浓度)和600μmol·mol^(−1)],并在小麦-大豆轮作小麦季各环境处理下设置两种肥料处理(常规尿素和缓释尿素),大豆季不施肥;对大豆季整个生育期N_(2)O排放、鼓粒期和成熟期土壤铵态氮和硝态氮含量以及硝化和反硝化相关酶活性进行测定,探讨未来气候变化背景下小麦-大豆轮作系统中前茬作物施用缓释肥对后茬作物N_(2)O排放的影响。结果表明:N_(2)O排放主要集中在大豆生育后期。与施用常规尿素相比,小麦季施用缓释肥在升高温度(ET)处理下,N_(2)O排放总量降低38.46%,CK、升高CO_(2)浓度(EC)以及CO_(2)浓度和温度协同升高(ECT)处理下施用缓释肥时N_(2)O排放总量分别增加80.76%、82.35%和11.96%。与CK处理相比,ET处理加快了大豆鼓粒期土壤中铵态氮向硝态氮的转化,提高了硝酸还原酶活性,增加了N_(2)O排放;EC处理对N_(2)O排放无显著影响。ECT处理土壤硝态氮含量在鼓粒期和成熟期略有增加,铵态氮含量在成熟期显著增加,在鼓粒期,主要是硝酸还原酶活性的增加促进了N_(2)O排放,成熟期是硝态氮和铵态氮的增加促进了N_(2)O排放。在施用常规尿素时,ECT与ET处理N_(2)O排放量无显著差异。总之,在未来气温增加时,N_(2)O排放量增加,合理施用缓释肥可以降低N_(2)O排放。 展开更多
关键词 小麦-大豆轮作 大豆季 温度升高 CO_(2)浓度升高 缓释肥 土壤氮素 N_(2)O排放 酶活性
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有机肥等氮量替代化肥对玉米氮素吸收利用及土壤氮素淋失的影响
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作者 马纪龙 姬丽 +6 位作者 马琨 谢铁娜 马建军 李虹 岳翔 苏明 贾彪 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期286-300,共15页
有机肥替代化肥是实现化肥减量增效与控制农田污染的一项重要措施。本文探究了玉米产量、氮素吸收利用效率和土壤氮素淋失对不同比例有机肥等氮替代化肥的响应,以期为宁夏引黄灌区玉米氮素高效利用及农业面源污染防控提供科学依据。于2... 有机肥替代化肥是实现化肥减量增效与控制农田污染的一项重要措施。本文探究了玉米产量、氮素吸收利用效率和土壤氮素淋失对不同比例有机肥等氮替代化肥的响应,以期为宁夏引黄灌区玉米氮素高效利用及农业面源污染防控提供科学依据。于2022—2023年在宁夏永宁国家气象站开展大田试验,采用完全随机区组试验设计,以当地常规施氮量(270 kg·hm^(-2))为基础,布设5个施肥处理,分别为100%化肥(T1)、2/3化肥+1/3有机肥(T2)、1/3化肥+2/3有机肥(T3)、100%有机肥(T4)和空白对照(CK),分析了玉米产量、氮素吸收量、氮素转运和利用效率及土壤氮素淋失量。结果表明:T2处理玉米产量和成熟期植株地上部吸氮量均最高,相较于CK和T1,玉米产量两年平均提高73.42%和3.67%,成熟期地上部吸氮量两年平均提高97.09%和9.98%。其次,T2处理玉米营养器官花前积累氮转运量、氮转运率、氮转运对籽粒贡献率及花后氮素同化量两年平均较CK分别显著提高171.18%、19.67%、36.89%和72.17%,较T1分别显著提高24.36%、6.74%、12.94%和3.55%,T2处理玉米氮素表观回收利用率、氮肥农学效率及氮肥偏生产力两年均值较T1处理分别显著提高22.58%、9.17%和3.67%,而各处理玉米氮素收获指数两年间无显著差异。此外,T2处理淋失液中总氮、硝态氮和铵态氮浓度均相对较低,两年玉米生长季内总氮、硝态氮和铵态氮淋失量和淋失系数均值较T1分别降低24.56%、25.29%、23.70%和37.95%、39.44%、26.83%。相关性分析表明,玉米氮素养分吸收、转运和利用等指标与产量呈正相关关系,而氮素淋失量和氮素收获指数与产量间相关性较低。回归分析结果显示,产量曲线最高点所对应的有机肥替代比例下,玉米存在较高的氮素吸收、转运和利用效率及较低的氮素淋失量。因此,宁夏引黄灌区玉米种植最佳有机肥替代量均值为98.64 kg·hm^(-2)(36.53%有机肥替代化肥),可提高玉米氮素高效利用,减少农业面源污染。 展开更多
关键词 有机肥 化肥 等氮量替代 玉米 氮素利用 氮素淋失
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絮凝技术对养殖粪水中污染物和养分的去除潜力研究
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作者 张云颖 张晓航 +2 位作者 柏兆海 马林 王选 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期361-373,共13页
养殖业的迅猛发展保障了我国肉蛋奶等畜产品的供应,然而大量养殖粪水的产生与不当处理使养殖业成为水体污染物的重要排放源,制约了养殖业的绿色可持续发展。絮凝处理技术是一种被广泛应用于养殖粪水固液分离的技术,然而不同种类絮凝剂... 养殖业的迅猛发展保障了我国肉蛋奶等畜产品的供应,然而大量养殖粪水的产生与不当处理使养殖业成为水体污染物的重要排放源,制约了养殖业的绿色可持续发展。絮凝处理技术是一种被广泛应用于养殖粪水固液分离的技术,然而不同种类絮凝剂对粪水不同指标的去除效果具有较大的不确定性。为了明确不同种类絮凝剂在不同性质粪水中的应用潜力及其影响因素,本研究采用Meta分析方法,对41篇文章中的1194项观察结果进行了统计分析。结果表明,絮凝剂的使用可以有效去除养殖粪水中悬浮颗粒物,养殖粪水中总固体和挥发性固体的去除率分别为62.95%和70.55%,进而实现对污染物和养分的分离;养殖粪水中氨氮、总氮、总磷和总钾的去除率分别为37.53%、48.04%、69.95%和23.28%。絮凝效果受絮凝剂种类和养殖粪水性质的影响,无机絮凝剂对总固体、总磷和总钾的去除效果较高,而有机絮凝剂对粪水中总氮的去除率最高,复合絮凝剂则对氨氮和总磷的去除率最高。养殖粪水中污染物和养分含量是影响不同絮凝剂絮凝效果的关键因素,当化学需氧量≤10 g·L^(-1)时,无机絮凝剂对化学需氧量和总磷的去除率最高,分别达80.51%和87.15%。当化学需氧量>10 g·L^(-1)时,复合絮凝剂对化学需氧量、氨氮和总磷的去除率最高,分别达62.49%、61.72%和86.68%。因此,优化粪水特征与絮凝剂特性的组合是提升粪水中各项指标去除效率的有效途径,代表着该领域未来的研究方向。 展开更多
关键词 养殖粪水 养分分离 Meta分析 絮凝 去除率
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基于LMDI模型的辽宁省农业碳排放效率及驱动因素分析
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作者 黄天阳 谢立勇 +4 位作者 邓天乐 祖天时 赵洪亮 郭李萍 王鑫彤 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期424-434,共11页
为科学核算辽宁省农业碳排放强度和碳减排潜力,基于2000—2021年辽宁省农用物资投入、农地利用、土壤碳排放、水稻种植和畜禽养殖5部分20类碳源的统计数据,构建农业碳排放测算体系,并采用碳源系数法对农业碳排放量进行测算,采用超效率SB... 为科学核算辽宁省农业碳排放强度和碳减排潜力,基于2000—2021年辽宁省农用物资投入、农地利用、土壤碳排放、水稻种植和畜禽养殖5部分20类碳源的统计数据,构建农业碳排放测算体系,并采用碳源系数法对农业碳排放量进行测算,采用超效率SBM模型测算辽宁省农业碳排放效率及其投入指标松弛量;进一步运用LMDI模型分解农业碳排放主要的驱动因素:农业生产效率、农业产业结构、农业经济发展水平、城镇化水平和农业劳动力规模,计算其贡献值并探究其碳排放的效益值。结果表明:1)22年间辽宁省农业碳排放总量在前11年持续增长,后11年波动降低,农业碳排放强度波动降低。2)农用物资投入、农地利用、土壤碳排放、水稻种植、畜禽养殖导致的农业碳排放量年平均占比依次为36.72%、0.23%、11.36%、5.12%和46.58%。3)22年间,农业碳排放效率由0.19提升至1.04,主要因为投入指标的持续优化,具体表现为农业从业人数、农作物播种面积、农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量、农膜使用量和农药使用量等松弛量均逐渐减少。4)农业碳排放增长的驱动因素为农业经济发展水平和农业劳动力规模,其累计碳排放效应分别为8712.01万和266.98万t,其占比分别为46.02%和1.41%;碳减排的驱动因素为农业生产效率、农业产业结构和城镇化水平,其累计碳排放效应分别为−9596.30万、−238.09万和−116.33万t,占比分别为50.69%、1.26%和0.61%。建议通过减少种植业化肥使用、优化畜禽养殖管理、提升农业技术效率、合理调整经营规模和推动农业产业结构调整,实现辽宁省农业低碳化高质量发展。 展开更多
关键词 农业碳排放 碳排放效率 驱动因素 超效率SBM模型 LMDI模型
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县域尺度种养模式绿色转型的氮素优化管理途径——以唐县为例
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作者 张晓萌 马文奇 +8 位作者 樊相文 马林 柏兆海 张忠义 郝立岩 韩鹏 许春 侯兴军 王学平 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期338-349,共12页
种养分离是阻碍农牧生产与环境友好的主要障碍因素,优化农牧系统养分管理是实现农业绿色发展的主要途径。现阶段农牧业研究多集中于大尺度与单一目标,针对县域不同环境特点的多目标养分优化管理的研究相对缺乏。本研究以河北省唐县为例... 种养分离是阻碍农牧生产与环境友好的主要障碍因素,优化农牧系统养分管理是实现农业绿色发展的主要途径。现阶段农牧业研究多集中于大尺度与单一目标,针对县域不同环境特点的多目标养分优化管理的研究相对缺乏。本研究以河北省唐县为例,利用多目标环境分区的方法,通过农户调研、文献汇总与统计数据,结合食物链养分流动模型(NUFER),解析了唐县当前种养模式下农牧系统的环境排放特征,基于情景分析探究了绿色转型需求下县域种养模式的氮素优化管理途径。结果表明:1)唐县畜禽粪尿氮资源量较为丰富,达13301t。种养系统整体氮素养分总投入高达35731t,高氮投入使该地区农牧系统氮素环境排放严重超出安全阈值。2)唐县畜禽粪污资源量及氮素环境排放量存在明显的空间异质性,氨挥发、氮盈余量高的区域主要集中在养殖量较大的乡镇。根据环境排放情况,将唐县划分为中部低氨高盈余超载区、北部和东部高氨高盈余非超载区和西南部高氨高盈余超载区。3)针对不同区域实行“三步走”氮素优化策略。首先,采用平衡施肥方式,可使唐县氨挥发和氮盈余超阈值乡镇数量分别降至65%和35%;其次,叠加不同减排技术后,两个指标超出阈值的乡镇数量分别降至25%和45%;最后,利用空间优化布局方法,最终使全县氨挥发全部降至安全阈值内,氮盈余超出阈值乡镇数量还剩40%。因此,通过县域氮素养分分区优化管理,可高效、低成本地解决农牧生产及环境排放之间的矛盾,促进县域种养模式的绿色转型。 展开更多
关键词 种养模式 环境排放 氮素管理 分区养分调控
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有机物料还田对中国小麦籽粒蛋白质含量影响的Meta分析
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作者 唐志伟 翁颖 +7 位作者 尹春 张琪南 赵佳凝 何逸飞 唐璇 郑宝强 李金才 陈翔 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
有机物料(秸秆、有机肥)还田会影响小麦籽粒的营养质量。本研究基于中国各试验站点2023年9月30日前发表的文献数据进行Meta分析,综合了65篇文献中393个观测值,以施氮量、土壤本底有机质、年均温、年均降雨量等亚组,评估有机物料还田对... 有机物料(秸秆、有机肥)还田会影响小麦籽粒的营养质量。本研究基于中国各试验站点2023年9月30日前发表的文献数据进行Meta分析,综合了65篇文献中393个观测值,以施氮量、土壤本底有机质、年均温、年均降雨量等亚组,评估有机物料还田对中国小麦籽粒蛋白质含量的影响。结果表明:秸秆还田可提升小麦籽粒蛋白质含量(grain protein content,GPC)。综合比对秸秆还田不同亚组发现,151~200 kg·hm^(-2)施氮量下秸秆还田对小麦GPC提升效果最佳,秸秆还田量>9000 kg·hm^(-2)对小麦GPC提升最大,秸秆还田下土壤本底有机质≥21 g·kg^(-1)可显著提升小麦GPC,水稻和玉米秸秆还田对提升小麦GPC有显著的正向效应,21~25℃年均温和>800 mm年均降雨量下秸秆还田对小麦GPC提升最好。有机肥还田降低了小麦GPC,其中有机肥替代75%和100%无机肥显著降低小麦GPC,有机肥替代25%和50%无机肥对小麦GPC降幅较小。综合比对有机肥还田下不同亚组发现,151~200kg·hm^(-2)和251~300 kg·hm^(-2)施氮量下,有机肥替代25%和50%无机肥可提升小麦GPC,高比例有机肥替代无机肥下土壤本底有机质≥21 g·kg^(-1)可降低对小麦GPC的部分损失,且有机肥替代50%无机肥在年均温21~25℃和年均降雨量>800mm下均可提升小麦GPC。秸秆还田对于中国小麦GPC的响应均呈正效应,而有机肥还田以负效应为主。研究结果可为中国有机物料还田提高小麦籽粒蛋白质含量提供科学依据。 展开更多
关键词 有机物料 小麦籽粒 蛋白质含量 秸秆还田 有机肥 META分析
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深层土壤有机碳储量、稳定性以及对人类活动响应的研究进展
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作者 王高起 袁丹 +2 位作者 吴萍 秦树平 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期435-448,共14页
土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文... 土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文系统总结了深层土壤有机碳储量、来源、组成、稳定性及其对人类活动的响应规律等方面的最新研究进展。在全球范围内,深层土壤有机碳储量为29.9~219.6 t·hm^(−2),占土壤有机碳储量的15%~84%。深层土壤有机碳的年龄为4800~28100 a,周转时间为1000~4285 a。深层土壤有机碳的稳定性显著高于表层,主要原因是深层土壤中的氧气含量远低于表层,另外深层土壤有机碳大部分被矿物保护,其化学组成更趋惰性。影响深层土壤有机碳稳定性的关键因素包括:氮肥过量施用、种植制度转变和地下水位波动。虽然深层土壤有机碳的矿化速率显著低于表层,但人类活动导致的硝酸盐淋失、种植制度转变以及地下水位波动已在一些区域显著降低了深层土壤有机碳的稳定性,对全球气候变化可能造成深远影响。未来亟需:1)评估区域/全球深层土壤碳库储量及其稳定性;2)阐明深层土壤有机碳库储量及其稳定性对人类活动的响应机制;3)量化人类活动导致的深层土壤有机碳释放对全球变暖的贡献。 展开更多
关键词 全球气候变化 深层土壤有机碳 碳储量 碳稳定性 人类活动 矿化
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不同耕作方式配施有机肥对盐碱地玉米根际土壤微生物群落的影响
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作者 刘昊 麻仲花 +4 位作者 刘威帆 万猛虎 马风兰 吴娜 刘吉利 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期25-39,共15页
本研究旨在探究不同耕作方式配施有机肥对盐碱地玉米根际土壤化学性质及微生物群落结构的影响,从而为改良盐碱地和了解盐碱地玉米根际土壤的微生物群落特征提供重要依据。本研究采用裂区试验设计,主区设置两种耕作措施:CT(传统翻耕)和DV... 本研究旨在探究不同耕作方式配施有机肥对盐碱地玉米根际土壤化学性质及微生物群落结构的影响,从而为改良盐碱地和了解盐碱地玉米根际土壤的微生物群落特征提供重要依据。本研究采用裂区试验设计,主区设置两种耕作措施:CT(传统翻耕)和DV(垂直深旋耕),副区设置4个有机肥施用水平:O1(0 kg·hm^(-2))、O2(7500 kg·hm^(-2))、O3(15000 kg·hm^(-2))、O4(22500 kg·hm^(-2))。研究结果表明,在DVO3和DVO4处理下,玉米根际土壤的pH和全盐含量较其他处理显著降低3.94%~9.20%和6.31%~25.96%,有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量较其他处理显著增加5.29%~45.24%、4.71%~24.34%、13.63%~32.67%和10.77%~34.25%,玉米产量较其他处理显著增加2.51%~22.23%,且DVO3和DVO4处理之间的差异不显著。与其他处理相比,DVO3和DVO4处理下玉米根际土壤微生物群落的丰富度和多样性明显提升,且DVO3和DVO4处理之间差异不显著。此外,DVO3和DVO4处理显著提高了细菌优势菌门中的变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),以及真菌优势菌门中的子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度,同时显著提高了细菌优势菌属中的Ohtaekwangia、Gp6和Gp7,以及真菌优势菌属中粪盘菌属(Ascobolus)、线黑粉酵母属(Filobasidium)和毛葡孢属(Botryotrichum)的相对丰度,且DVO3和DVO4处理之间的差异不显著。上述菌门和菌属的相对丰度与玉米根际土壤有机质和速效养分含量呈正相关。综上所述,垂直深旋耕配施15000~22500 kg·hm^(-2)有机肥能够显著降低盐碱土壤pH和全盐含量,增加速效养分和有机质含量,提高微生物丰富度和多样性,有利于盐碱地土壤改良和养分循环。 展开更多
关键词 盐碱地 玉米 耕作方式 有机肥 微生物群落 根际土壤
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高岭土对酿酒葡萄光合、荧光特性及果实品质的影响
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作者 刘泽亚 韩守安 +5 位作者 王敏 刘旭鹏 徐梓函 张新玥 周伟权 张雯 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期116-126,共11页
针对新疆天山北麓产区酿酒葡萄果实发育过程中存在的高温频发所引起的问题,本研究以‘赤霞珠’(Caber-net Sauvignon)、‘梅鹿辄’(Merlot)和‘品丽珠’(CabernetFranc)3个红色酿酒葡萄(Vitis vinifera)品种为试材,于果实膨大期对叶面... 针对新疆天山北麓产区酿酒葡萄果实发育过程中存在的高温频发所引起的问题,本研究以‘赤霞珠’(Caber-net Sauvignon)、‘梅鹿辄’(Merlot)和‘品丽珠’(CabernetFranc)3个红色酿酒葡萄(Vitis vinifera)品种为试材,于果实膨大期对叶面进行喷施高岭土(6%)处理,以常规管理为对照(CK),通过测定叶片光合特性、荧光特性以及果实品质等指标,对其进行综合分析,系统探究高岭土对新疆天山北麓产区酿酒葡萄的影响。结果表明:红色酿酒葡萄品种‘赤霞珠’‘梅鹿辄’和‘品丽珠’经高岭土处理后,叶温比CK分别降低8.9%、8.3%和9.3%;叶绿素a含量有效增加,其中‘梅鹿辄’比CK增加52%;高岭土处理有效提高3个品种的净光合速率。与CK相比,JIP-test参数Vj显著降低,3个品种的电子传输通量的量子产率(φ_(Eo))分别提高58.1%、93.0%和61.1%,每光子吸收的PSⅡ最终电子受体还原的量子产率(φ_(Ro))分别提高87.5%、33.3%和66.6%;单位反应中心吸收光能(ABS/RC)和单位面积吸收的光能(ABS/CSm)比CK均显著提高,单位反应中心耗散能量(DI_(O)/RC)和单位面积热耗散能量(DI_(O)/CSm)比CK显著降低。在果实品质方面,高岭土处理后‘赤霞珠’‘梅鹿辄’和‘品丽珠’果皮中类黄酮含量比CK分别提升62.3%、63.9%和54.4%,总黄酮含量分别提升79.1%、69.1%和56.7%,黄烷醇含量分别提升48.6%、66.0%和27.2%;种子中,‘品丽珠’类黄酮含量提升68.2%,‘赤霞珠’总黄酮含量提升67.1%。本研究表明,新疆酿酒葡萄叶面喷施高岭土可以有效降低天山北麓产区‘赤霞珠’‘梅鹿辄’和‘品丽珠’这3个红色酿酒葡萄品种的叶温,减少单位面积叶片的热耗散,提高光合速率,提高叶片单位反应中心及单位面积对光能的吸收和利用,有效避免夏季高温胁迫所造成的危害;叶面喷施高岭土还有效增加了这3个酿酒葡萄品种的果实总酸和部分酚类物质的含量,提高了果实品质。 展开更多
关键词 酿酒葡萄 高岭土 光合特性 荧光特性 果实品质
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硅藻土对再生稻产量、CH_(4)排放及其温度敏感性的影响
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作者 张振远 刘阳 +4 位作者 曾茜倩 蒋梦蝶 聂江文 刘冬 金涛 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期104-115,共12页
明确硅藻土与氮肥配施对再生稻模式下甲烷排放及其温度敏感性的影响,对稻田生态系统温室气体减排具有重要意义。本研究于2022—2023年在湖北荆州市开展了2年大田试验,比较了3种施肥处理[不施氮肥(CK)、氮肥施用(N)和氮肥与硅藻土配施(N+... 明确硅藻土与氮肥配施对再生稻模式下甲烷排放及其温度敏感性的影响,对稻田生态系统温室气体减排具有重要意义。本研究于2022—2023年在湖北荆州市开展了2年大田试验,比较了3种施肥处理[不施氮肥(CK)、氮肥施用(N)和氮肥与硅藻土配施(N+Si)]下再生稻田CH_(4)排放及其温度敏感性的差异,同时分析了再生稻产量和稻田土壤性质的变化。两年结果表明:与CK处理相比,N和N+Si处理均显著增加了再生稻两季产量,以及再生稻头季CH_(4)累积排放量与CH_(4)排放强度(P<0.05)。与N处理相比,2022年和2023年N+Si处理头季稻产量分别显著增加3.75%和3.85%(P<0.05),CH_(4)累积排放量分别显著降低38.66%和25.99%(P<0.05),CH_(4)排放强度头季分别显著降低43.51%和26.52%(P<0.05),再生季分别降低18.65%和41.14%(P<0.05)。相关性分析显示,土壤性质对CH_(4)排放通量的影响在不同处理以及水稻生长季不同时期存在显著差异。头季CH_(4)排放通量与土壤氧化还原电位呈显著负相关(P<0.05),再生季CH_(4)排放通量与土壤温度和土壤铵态氮呈显著正相关(P<0.05)。在头季持续淹水期间,CH_(4)排放通量与土壤温度显著正相关(P<0.05),并且N+Si处理下CH_(4)排放的温度敏感性(Q_(10))值最高,为8.86,这意味着添加硅藻土使CH_(4)排放通量对温度变化更为敏感。综上所述,硅藻土的施用通过影响土壤氧化还原电位和土壤温度等关键因子,调节CH_(4)排放,以上有助于实现稻田生态系统的减排增产。 展开更多
关键词 再生稻 CH_(4)排放 硅藻土 氮肥 土壤肥力
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