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稻改设施有机蔬菜土壤碳氮磷含量与生态化学计量特征研究 被引量：4
1
作者 权玲 徐灵颖 +1 位作者 赵旭 王世航 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期184-193,共10页
为探讨稻田改为设施蔬菜地后长期施用有机肥对土壤养分均衡供应的影响,于2021年收获后采集南京市郊区种植历史为13和18年的露天有机菜地土壤和设施有机菜地耕层(0~15 cm)和犁底层(15~30 cm)土壤,同时采集毗邻稻田作为基准,空间替代时间... 为探讨稻田改为设施蔬菜地后长期施用有机肥对土壤养分均衡供应的影响,于2021年收获后采集南京市郊区种植历史为13和18年的露天有机菜地土壤和设施有机菜地耕层(0~15 cm)和犁底层(15~30 cm)土壤,同时采集毗邻稻田作为基准,空间替代时间,对土壤理化性质、养分特性和碳氮磷化学计量特征变化规律进行分析。结果表明,稻田转为设施有机菜地后,除碳库活度指数(AI)外,土壤溶解有机碳(DOC)、活性有机碳(AOC)、碳库指数(CPI)、碳库管理指数(CPMI)均呈“∧”形的先升后降趋势。各处理间耕层土壤MBC无显著差异。设施有机菜地的土壤氮磷钾累积量、碳氮比、碳磷比和氮磷比均显著高于露天有机菜地土壤。18年设施有机菜地耕层土壤碳氮比、碳磷比和氮磷比分别较露天菜地高7.32%、23.22%和18.57%,犁底层差异不显著。相关分析表明,不同活性有机碳组分与养分计量比间的关系强度存在差异,其中土壤碳氮比受有机碳总量的影响较大,土壤氮磷比受活性有机碳组分的作用更显著,土壤碳磷比同时受到土壤有机碳质量、数量、碳库管理指数的综合影响。研究表明,长期施用有机肥对土壤养分累积的改善作用受时间限制,且在养分平衡供应的调控效果较弱。 展开更多
关键词 土地利用转换 种植模式 长期有机肥施用 土壤活性有机碳组分 土壤碳氮磷化学计量特征
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不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷流失潜力研究 被引量：3
2
作者 李爽 王钰 +5 位作者 于云飞 陈光蕾 赵洪猛 赵旭 王慎强 汪玉 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期821-828,共8页
土壤胶体因具有较大的比表面积及较强的吸附与迁移能力,其所携带的磷(胶体磷)已成为农田磷流失过程中的重要形态。为评估不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷(P_(coll))的活性和流失潜力,本文依托两种有机肥部分替代化肥(控氮控磷与控氮... 土壤胶体因具有较大的比表面积及较强的吸附与迁移能力,其所携带的磷(胶体磷)已成为农田磷流失过程中的重要形态。为评估不同有机替代方式下稻田土壤胶体磷(P_(coll))的活性和流失潜力,本文依托两种有机肥部分替代化肥(控氮控磷与控氮不控磷)方式下稻麦轮作长期定位试验,探讨了P_(coll)含量变化、流失风险及其与不同土壤活性磷组分之间的关系。控氮控磷试验(4 a)设有3个处理:不施磷肥(CK)、单施化肥(CF)、猪粪有机肥替代30%化学磷肥(OF);控氮不控磷试验(24 a)设有3个处理:不施肥(CK)、单施化肥(CF)、猪粪有机肥替代40%化学氮肥(OF)。结果表明:在控氮控磷条件下,有机替代处理较单施化肥处理,土壤有机碳(SOC)、P_(coll)含量及其流失潜力(LPP)均无显著性差异,胶体钼蓝反应磷占比(R_(MRP),MRP_(coll)/P_(coll))显著降低1.76%(P<0.05)。在控氮不控磷条件下,有机替代处理的土壤P_(coll)和SOC含量分别为13.08 mg/kg和20.19 g/kg,显著高于单施化肥78%和212.6%(P<0.05);较单施化肥,土壤LPP和R_(MRP)分别显著升高了1.89%和16.05%(P<0.05)。两种有机替代方式下土壤P_(coll)与土壤全磷(TP)、真溶解态磷(TSP)、Olsen-P、CaCl2-P等均呈极显著正相关(P<0.01);与土壤有机碳(SOC)在控氮不控磷条件下呈极显著正相关(P<0.01),在控氮控磷条件下无显著相关性。以上结果表明,较控氮控磷有机替代方式,长期仅控氮的有机肥施用显著增加了土壤有机碳、胶体磷和不同活性磷组分含量,磷流失风险升高。因此,有机肥部分替代化肥养分等量控制是改善农田磷流失可行的施肥方式。 展开更多
关键词 有机替代 稻田 胶体磷 磷流失风险
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不同盐渍化土壤养分-微生物生物量-胞外酶活的化学计量特征
3
作者 陈玉琪 徐灵颖 +3 位作者 王志旺 王相平 姚荣江 赵旭 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期811-824,共14页
土壤盐渍化制约了养分利用效率的提高和产能提升。研究盐渍障碍下土壤养分变化及微生物反馈调节规律,可为盐渍化土壤养分调控提供科学依据。采集我国典型盐渍化区域含盐量范围分别为<3 g·kg^(-1)(S1)、3~10 g·kg^(-1)(S2)... 土壤盐渍化制约了养分利用效率的提高和产能提升。研究盐渍障碍下土壤养分变化及微生物反馈调节规律,可为盐渍化土壤养分调控提供科学依据。采集我国典型盐渍化区域含盐量范围分别为<3 g·kg^(-1)(S1)、3~10 g·kg^(-1)(S2)、>10 g·kg^(-1)(S3)的土壤作为研究对象,分析不同盐渍化土壤碳氮磷养分元素、微生物生物量、胞外酶活的计量及其生态化学计量比差异,明晰盐渍障碍下土壤养分限制与微生物代谢限制特征的变化规律。研究结果表明:(1)盐渍化土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量均有所下降,且根据第二次全国土壤普查养分分级标准,S3土壤有机碳、全氮和碱解氮均降到了五级缺乏等级,而土壤磷钾库均相对较充足。(2)盐渍化土壤胞外酶活碳氮比(Enzyme C/N),胞外酶活碳磷比(Enzyme C/P),胞外酶活氮磷比(Enzyme N/P)均不同程度地偏离1︰1。酶化学矢量模型结果显示,S3土壤的微生物碳限制、微生物氮限制均显著高于S1、S2土壤。说明盐渍化障碍程度的增加使得土壤元素、微生物活性均趋向于碳、氮资源限制。(3)总盐分含量(TS)、Na^(+)、K^(+)、碱化度(ESP)、Cl^(-)、年均蒸降比(MAV/MAP)是盐渍化土壤养分-微生物生物量-胞外酶活碳氮磷计量比的关键制约因子;随机森林结果表明Cl^(-)、TS、MAV/MAP是微生物相对碳限制主要驱动因素,TS、ESP、钠吸附比(SAR)、Cl^(-)、Na^(+)、MAV/MAP是微生物相对氮限制主要驱动因素。综上,相对于磷、钾养分库容的相对充足状态而言,盐渍化障碍更易导致土壤与微生物表现出共同的碳、氮限制特征,并且限制程度会随着盐渍障碍的加强而加重。因此亟需研究并提出针对盐渍化耕地土壤的有机调控与高效精准碳、氮管理。 展开更多
关键词 盐渍化土壤 土壤养分 生态化学计量特征 土壤微生物生物量 土壤胞外酶活性 资源限制
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江苏东台盐碱耕地综合肥力特征及其影响因素
4
作者 王志旺 王世航 +5 位作者 徐灵颖 陈玉琪 许梦乾 孙佳蓓 罗越 赵旭 《土壤》 北大核心 2025年第2期265-274,共10页
为研究滨海滩涂盐碱耕地土壤肥力状况,结合围垦年限采集江苏盐城108个样点,采用地统计学方法分析土壤p H、含盐量(TS)和养分指标的空间分布特征,采用改进后的内梅罗指数法计算土壤综合肥力,阐明其关键影响因素。结果表明:(1)除土壤pH、T... 为研究滨海滩涂盐碱耕地土壤肥力状况,结合围垦年限采集江苏盐城108个样点,采用地统计学方法分析土壤p H、含盐量(TS)和养分指标的空间分布特征,采用改进后的内梅罗指数法计算土壤综合肥力,阐明其关键影响因素。结果表明:(1)除土壤pH、TS、全磷(TP)呈中等的空间相关性外,其他土壤养分指标均有强烈的空间自相关性,说明土壤养分受自然条件约束更为显著;(2)土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)含量从西向东逐渐减少,而土壤p H、TS、全钾(TK)、速效钾(AK)则呈递增趋势;(3)滨海滩涂盐碱耕地土壤综合肥力较差,开垦年限、盐碱障碍和养分因素共同解释了93%的变异,其中SOM对土壤综合肥力指数(IFI)的影响最为显著。无论是短期、中期,还是长期围垦,SOM均与IFI呈显著正相关,说明SOM是滨海滩涂盐碱耕地土壤综合肥力的基础。因此,滨海盐碱耕地改良要注意有机调控,提高土壤有机质含量,最终增加土壤养分库容。 展开更多
关键词 滨海盐碱地 地统计学 内梅罗综合指数 土壤综合肥力评价
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中国粮食生产的温室气体减排策略以及碳中和实现路径 被引量：26
5
作者 夏龙龙 遆超普 +3 位作者 朱春梧 张广斌 魏志军 颜晓元 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1277-1288,共12页
作为世界上最大的农业生产国和温室气体排放国,我国承诺力争到2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。国家“双碳”目标给农业生产带来很大的减排挑战,因为农业源温室气体排放约占我国碳排放总量的14%。粮食生产是农业源非CO_(2)温室... 作为世界上最大的农业生产国和温室气体排放国,我国承诺力争到2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。国家“双碳”目标给农业生产带来很大的减排挑战,因为农业源温室气体排放约占我国碳排放总量的14%。粮食生产是农业源非CO_(2)温室气体的主要排放源,归因于过量灌溉和施肥引起的稻田甲烷(CH_(4))和土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放。在碳达峰后,粮食生产温室气体的排放占比和减排重要性将越来越大。我国粮食生产究竟能否实现碳中和,以及如何实现碳中和仍不明确。本文综述了我国粮食生产碳排放的源汇效应和时空特征,总结了稻田CH_(4)和土壤N_(2)O减排以及农田土壤固碳的有效措施,解析了固碳减排之间的“此消彼长”效应和应对策略,明确了粮食生产实现碳中和的潜在路径,并对未来固碳减排的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 粮食生产 温室气体 碳中和 减排策略
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土壤供保氮能力决定稻田氮肥增产效果和利用率 被引量：9
6
作者 杨秉庚 蔡思源 +5 位作者 刘宇娟 徐灵颖 汪玉 彭显龙 赵旭 颜晓元 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期212-223,共12页
黑龙江五常和江苏常熟分属我国东北和华东单季稻区优质粳米的代表性产地,但五常维持水稻高产所需氮肥投入量通常远低于常熟而其增产效果优于常熟。由于两地水热条件、作物品种、农田管理和土壤类型均不同,究竟是何原因导致这种区域差异... 黑龙江五常和江苏常熟分属我国东北和华东单季稻区优质粳米的代表性产地,但五常维持水稻高产所需氮肥投入量通常远低于常熟而其增产效果优于常熟。由于两地水热条件、作物品种、农田管理和土壤类型均不同,究竟是何原因导致这种区域差异尚不清楚。为探究土壤因素的影响,在两地稻田分别取黑土型水稻土(BS)和乌栅土(WS),设不施氮(CK)、低氮和高氮(N 150和300 kg·hm^(–2)标记尿素)处理,开展盆栽试验,比较水稻产量、氮肥利用及总损失的土壤差异,并结合室内淹水矿化培养试验,研究两种水稻土氮素矿化特征。结果发现:在相同气候和水稻品种及管理条件下进行的盆栽试验中,各处理水稻产量、氮肥增产效果及地上氮素吸收累积量BS均优于WS,差值法氮肥利用率BS较WS高出20.0~28.7个百分点,然而15 N示踪法氮肥利用率BS却仅较WS高5.56~8.01个百分点。尽管施氮后水稻吸收土壤氮均增加,但BS土壤来源氮增量较WS高95.0%~215%。根据CK和相应施氮处理水稻地上部土壤来源氮差值可计算土壤氮素表观激发量在BS为173~354 mg·pot^(-1),在WS仅为88~113 mg·pot^(-1),与淹水培养试验中施氮后BS土壤矿化氮累积量高出WS 0.95倍~2.49倍相一致。说明施氮对BS土壤供氮量增加有更大促进作用。盆栽试验中BS土壤上15 N肥料总损失也随施氮量增加低于WS。综上,氮肥对BS土壤激发效应强,可提供更多矿化氮和损失较低是其维持较高氮肥利用率和高产的主要原因;而氮肥对WS土壤激发效应低,且肥料氮土壤保持能力较弱,因此,水稻生长对高量氮肥投入的依赖性更高。土壤是影响稻田氮肥增产效果和氮肥利用率差异的重要因素。 展开更多
关键词 农学利用效率 氮肥利用率 15 N示踪 激发效应 矿化氮
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长期不施氮肥下稻麦轮作农田残留化肥氮的后效及去向 被引量：8
7
作者 王盈盈 夏龙龙 +3 位作者 蔡思源 赵旭 颜晓元 邢光熹 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1626-1639,共14页
我国农田化肥氮用量高,造成较多肥料氮土壤残留,残留肥料氮既可被后季作物吸收利用,也可迁移进入环境。稻麦轮作是我国长江中下游农业区代表性种植制度,然而稻麦轮作农田土壤残留化肥氮的作物后效及去向目前尚不清楚。利用^(15)N示踪长... 我国农田化肥氮用量高,造成较多肥料氮土壤残留,残留肥料氮既可被后季作物吸收利用,也可迁移进入环境。稻麦轮作是我国长江中下游农业区代表性种植制度,然而稻麦轮作农田土壤残留化肥氮的作物后效及去向目前尚不清楚。利用^(15)N示踪长期试验,连续追踪了2004年小麦季施用30%的^(15)N标记尿素后其土壤残留^(15)N在之后17个稻麦轮作年的变化动态及被后季作物吸收利用特征。试验起始小麦季设100 kg·hm^(–2)(N100)和250 kg·hm^(–2)(N250)两个施氮量处理,后续作物均不再施用氮肥。结果发现,34.5%~37.9%施入氮被当季小麦吸收,随后各轮作年稻麦作物吸收残留氮量随年限增加呈指数下降;17年中有12.2%~15.8%残留氮被后季作物吸收,其中,水稻对残留氮吸收能力较强,为9.2%~11.8%,小麦为3.3%~4.0%;观测期内化肥氮累积利用率为50.1%~50.3%。氮肥施入小麦当季,0~20cm土层残留为22.9%~33.5%,之后逐年减少;17年后降至7.8%~9.8%,但仍占0~100cm土层氮残留量(9.9%~13.4%)的73.5%~78.5%。同位素质量平衡估算的观测期内氮肥累积总损失率为36.3%~39.9%,与基于当季小麦氮肥利用率和0~20 cm土壤残留率计算得出的当季化肥氮总损失率32.0%~39.2%接近。作物籽粒、秸秆及土壤^(15)N丰度在观测期内均随时间呈指数递减;根据预测结果,不施氮下其降至^(15)N自然丰度背景值仍需28~37年。上述结果表明,稻麦农田化肥氮损失主要发生在当季,土壤残留后效持续时间长,但再迁移进入环境数量低。协同化肥氮当季损失的高效阻控和土壤残留的有效调控应是稻麦农田氮肥优化管理的关键环节。 展开更多
关键词 稻麦轮作 ^(15)N示踪 残留氮 氮利用率 氮损失率 太湖地区
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密闭室抽气法监测稻田氨挥发的几个问题 被引量：4
8
作者 田玉华 尹斌 +1 位作者 曾科 赵旭 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1616-1625,共10页
密闭室抽气法是稻田氨挥发的常用监测方法,但该方法在实施过程中仍存在一些问题,导致不同研究结果之间缺乏可比性,影响稻田氨排放的系统分析与评估。研究了换气频率、抽气时间段、是否串联洗气瓶、抽气室与洗气瓶规格等监测参数以及抽... 密闭室抽气法是稻田氨挥发的常用监测方法,但该方法在实施过程中仍存在一些问题,导致不同研究结果之间缺乏可比性,影响稻田氨排放的系统分析与评估。研究了换气频率、抽气时间段、是否串联洗气瓶、抽气室与洗气瓶规格等监测参数以及抽气与自然风对比对氨挥发量的影响。结果表明,氨挥发随换气频率的增加而增加,其增加速度分三个阶段,挥发量与换气次数的对数呈线性相关;尿素快速水解期与水解基本结束后的氨挥发日变化规律不同;直通型、球形多孔型洗气头分别较圆盘多孔型洗气头氨挥发量低25.6%和8.5%;抽气室内径越大,气相高度越低,氨挥发量越低;串联洗气瓶测定的氨挥发仅为单独洗气瓶的88.6%;抽气室内田面水蒸发量随抽气速率增加而增加,抽气与自然放置情况下氨挥发量相近时,后者田面水蒸发量大。建议密闭室抽气法监测稻田氨挥发采用直径15 cm的抽气室,配单独流量计,气相高度5~8 cm,抽气量15~20 L·min^(-1)左右,无需串联洗气瓶,选择圆盘多孔型或直杆多孔型洗气瓶。 展开更多
关键词 密闭室抽气法 稻田 尿素 氨挥发 换气频率
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不同硝化抑制剂对稻季N_(2)O排放、NH_(3)挥发和水稻产量的影响 被引量：7
9
作者 曾科 王书伟 +2 位作者 朱文彬 田玉华 尹斌 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期503-511,共9页
为了筛选出水稻生产中应用效果更佳的硝化抑制剂,在太湖地区开展水稻季田间小区试验,尿素中分别添加化学合成硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)和3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)以及生物硝化抑制剂对羟基苯丙酸甲酯(MHPP),探讨3种不同硝... 为了筛选出水稻生产中应用效果更佳的硝化抑制剂,在太湖地区开展水稻季田间小区试验,尿素中分别添加化学合成硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)和3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)以及生物硝化抑制剂对羟基苯丙酸甲酯(MHPP),探讨3种不同硝化抑制剂对水稻季N_(2)O排放、NH_(3)挥发、水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,与单施尿素处理相比,尿素添加3种硝化抑制剂能显著减少N_(2)O排放总量,抑制效果表现为DMPP(31.71%)>MHPP(30.40%)>CP(27.83%),不同硝化抑制剂间减排效果无显著差异;添加硝化抑制剂均显著增加了NH_(3)挥发总量,促进作用表现为CP(58.7%)>DMPP(40.3%)>MHPP(25.3%),不同硝化抑制剂间差异显著;添加硝化抑制剂的增产幅度为MHPP(4.9%)>CP(3.3%)>DMPP(1.1%),不同硝化抑制剂间无显著差异;氮肥表观利用率显著增加,表现为MHPP(15.7%)>CP(13.8%)>DMPP(10.9%),但不同硝化抑制剂间无显著差异;综合考虑活性气态氮损失量和水稻产量,3种硝化抑制剂相比单施尿素均显著增加了单位产量活性气态氮排放强度,增加幅度表现为CP(50.3%)>DMPP(35.0%)>MHPP(17.8%),CP显著高于DMPP和MHPP。综合比较,生物硝化抑制剂MHPP在水稻生产中增效减排的作用优于化学合成硝化抑制剂CP和DMPP,但在生产应用中要与其他NH_(3)挥发减排措施相结合,更好地发挥其增效减排潜力,推动农业绿色可持续发展。 展开更多
关键词 稻季 硝化抑制剂 N_(2)O排放 NH_(3)挥发 水稻产量
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苏南蟹虾养殖塘氨和温室气体排放的昼夜变化特征
10
作者 赵飞 田玉华 +1 位作者 尹斌 赵旭 《农业环境科学学报》 2025年第7期1920-1929,共10页
本研究以苏南地区典型集约化蟹虾混养池塘(C-SP)和虾单养池塘(SP)为研究对象,用浮箱-气相色谱法和密闭抽气法在5月喂养期对养殖塘水-气界面温室气体(N_(2)O、CH_(4))和NH_(3)通量进行昼夜监测,并同步记录测定了气象及表层水体理化指标... 本研究以苏南地区典型集约化蟹虾混养池塘(C-SP)和虾单养池塘(SP)为研究对象,用浮箱-气相色谱法和密闭抽气法在5月喂养期对养殖塘水-气界面温室气体(N_(2)O、CH_(4))和NH_(3)通量进行昼夜监测,并同步记录测定了气象及表层水体理化指标。结果显示C-SP和SP均表现为N_(2)O、CH_(4)和NH_(3)的释放源。C-SP和SP的N_(2)O日平均通量分别为0.10 mg·m^(-2)·h^(-1)和0.11 mg·m^(-2)·h^(-1);CH_(4)日平均通量分别为0.18 mg·m^(-2)·h^(-1)和0.24 mg·m^(-2)·h^(-1);NH_(3)日平均通量分别为0.23 mg·m^(-2)·h^(-1)和0.12 mg·m^(-2)·h^(-1)。C-SP和SP的NH_(3)排放均表现出明显昼夜变化特征,日变异系数分别为54.23%和92.80%。与SP相比,C-SP的CH_(4)排放通量显著降低了25.00%(n=7,P<0.05),而NH_(3)排放通量升高了91.67%。 展开更多
关键词 温室气体通量 氨排放 水-气界面 昼夜变化
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