针对西北绿洲灌区长期施用化学氮肥造成农田氮损失、土壤肥力下降等问题,研究不同绿肥还田和施氮水平对作物产量和土壤N_(2)O排放的影响及机制具有重要意义。本研究基于甘肃河西走廊石羊河流域布设的田间试验于2019—2021年在春小麦收...针对西北绿洲灌区长期施用化学氮肥造成农田氮损失、土壤肥力下降等问题,研究不同绿肥还田和施氮水平对作物产量和土壤N_(2)O排放的影响及机制具有重要意义。本研究基于甘肃河西走廊石羊河流域布设的田间试验于2019—2021年在春小麦收获后复种毛叶苕子,毛叶苕子开花期设置7500 kg hm^(-2)(G_(1))、15,000 kg hm^(-2)(G_(2))、22,500 kg hm^(-2)(G_(3))和30,000 kg hm^(-2)(G_(4))4个还田量。翌年春小麦播前设置2个施氮水平,分别为减氮15%(N153)和减氮30%(N126),以无绿肥传统施氮(G0N180)作为对照。结果表明,与G0N180相比,绿肥还田结合减量施氮显著提高了小麦籽粒产量,降低了麦田N_(2)O排放量和排放强度,其中以G_(4)N153处理产量最高,达9135.33~9250.42 kg hm^(-2)。同一还田量下,减氮30%较减氮15%处理显著降低了N_(2)O排放量;同一施氮水平下,G_(3)、G_(4)较G_(1)、G_(2)显著降低N_(2)O排放量。研究还发现,N_(2)O排放的消减主要发生在小麦拔节期以前,这主要归因于绿肥还田结合减量施氮处理显著降低了小麦播种期及苗期的土壤硝态氮、铵态氮含量和硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性。回归分析表明,小麦播种期及苗期的土壤速效氮含量和酶活性与N_(2)O排放量呈显著正相关(P<0.01)。在减氮15%水平下,G_(4)较G_(1)、G_(2)、G_(3)提高了小麦开花期和成熟期土壤速效氮含量,保障了小麦生育后期氮素吸收。综上所述,在河西绿洲灌区,绿肥还田结合减量施氮可显著提高小麦产量、降低土壤N_(2)O排放量和排放强度,其中绿肥还田量30,000 kg hm^(-2)结合减量施氮15%效果最佳。展开更多
低温等离子体(Low temperature plasma,LTP)可以将热力学稳定的CO_(2)和H_(2)O转化为高附加值产物,在CO_(2)资源化利用和能源转化等领域有广阔前景,但是H_(2)O的强猝灭效应使得LTP转化CO_(2)/H_(2)O的性能提升极具挑战。本文综述了LTP转...低温等离子体(Low temperature plasma,LTP)可以将热力学稳定的CO_(2)和H_(2)O转化为高附加值产物,在CO_(2)资源化利用和能源转化等领域有广阔前景,但是H_(2)O的强猝灭效应使得LTP转化CO_(2)/H_(2)O的性能提升极具挑战。本文综述了LTP转化CO_(2)/H_(2)O的研究进展,包括LTP转化CO_(2)/H_(2)O的反应动力学,以及不同LTP、催化剂、反应器对CO_(2)/H_(2)O转化性能的影响。通过对转化性能和反应机理分析,发现H_(2)O对电子的强吸附效应、产物复合反应和H原子的低密度、副反应的竞争分别是抑制原料气转化率和高附加值产物选择性的关键。针对上述问题,本文从反应器优化、引入其他反应物、催化剂设计和串联催化四个方面,提出性能提升策略。最后,对LTP转化CO_(2)/H_(2)O的重点研究方向进行了展望。展开更多
文摘针对西北绿洲灌区长期施用化学氮肥造成农田氮损失、土壤肥力下降等问题,研究不同绿肥还田和施氮水平对作物产量和土壤N_(2)O排放的影响及机制具有重要意义。本研究基于甘肃河西走廊石羊河流域布设的田间试验于2019—2021年在春小麦收获后复种毛叶苕子,毛叶苕子开花期设置7500 kg hm^(-2)(G_(1))、15,000 kg hm^(-2)(G_(2))、22,500 kg hm^(-2)(G_(3))和30,000 kg hm^(-2)(G_(4))4个还田量。翌年春小麦播前设置2个施氮水平,分别为减氮15%(N153)和减氮30%(N126),以无绿肥传统施氮(G0N180)作为对照。结果表明,与G0N180相比,绿肥还田结合减量施氮显著提高了小麦籽粒产量,降低了麦田N_(2)O排放量和排放强度,其中以G_(4)N153处理产量最高,达9135.33~9250.42 kg hm^(-2)。同一还田量下,减氮30%较减氮15%处理显著降低了N_(2)O排放量;同一施氮水平下,G_(3)、G_(4)较G_(1)、G_(2)显著降低N_(2)O排放量。研究还发现,N_(2)O排放的消减主要发生在小麦拔节期以前,这主要归因于绿肥还田结合减量施氮处理显著降低了小麦播种期及苗期的土壤硝态氮、铵态氮含量和硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性。回归分析表明,小麦播种期及苗期的土壤速效氮含量和酶活性与N_(2)O排放量呈显著正相关(P<0.01)。在减氮15%水平下,G_(4)较G_(1)、G_(2)、G_(3)提高了小麦开花期和成熟期土壤速效氮含量,保障了小麦生育后期氮素吸收。综上所述,在河西绿洲灌区,绿肥还田结合减量施氮可显著提高小麦产量、降低土壤N_(2)O排放量和排放强度,其中绿肥还田量30,000 kg hm^(-2)结合减量施氮15%效果最佳。
文摘低温等离子体(Low temperature plasma,LTP)可以将热力学稳定的CO_(2)和H_(2)O转化为高附加值产物,在CO_(2)资源化利用和能源转化等领域有广阔前景,但是H_(2)O的强猝灭效应使得LTP转化CO_(2)/H_(2)O的性能提升极具挑战。本文综述了LTP转化CO_(2)/H_(2)O的研究进展,包括LTP转化CO_(2)/H_(2)O的反应动力学,以及不同LTP、催化剂、反应器对CO_(2)/H_(2)O转化性能的影响。通过对转化性能和反应机理分析,发现H_(2)O对电子的强吸附效应、产物复合反应和H原子的低密度、副反应的竞争分别是抑制原料气转化率和高附加值产物选择性的关键。针对上述问题,本文从反应器优化、引入其他反应物、催化剂设计和串联催化四个方面,提出性能提升策略。最后,对LTP转化CO_(2)/H_(2)O的重点研究方向进行了展望。
