硝化抑制剂和脲酶抑制剂对设施菜地氧化亚氮排放影响研究
采用静态密闭箱-气相色谱法研究施用硝化抑制剂和脲酶抑制剂对菜地（青椒）土壤N2O排放的影响。结果表明，分别施加硝化抑制剂DCD（NI）和脲酶抑制剂HQ（UI），使N2O排放总量降低至为197.00mgm-2和226.50mgm-2，与仅施用复合肥组（CF）相比，分别减少了73.22mgm-2和43.72mgm-2的氮排放，即减少了27.1%和16.2%的N2O排放总量。而将DCD和HQ配合施用（UN）则仅减少了24.2%的N2O排放总量，小于单独施用硝化抑制剂DCD组的减排效果。抑制剂的施用对于设施菜地土壤的N2O排放具有明显的抑制作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 试验地概况 3
1.2 试验设计 3
1.3 材料与方法 4
1.3.1 气体的采集 4
1.3.2 气体测定 4
1.3.3 N2O排放量的计算 4
1.3.4 土壤理化性质测定 4
1.4 数据分析方法 4
2 结果与分析 4
2.1 抑制剂对氧化亚氮排放的动态变化影响 4
2.2 抑制剂对氧化亚氮排放总量的影响 5
2.3 抑制剂对菜地产量及排放系数的影响 6
3 讨论 7
3.1 抑制剂对氧化亚氮排放的动态变化影响 7
3.2 抑制剂对氧化亚氮排放总量的影响 7
3.3 抑制剂对菜地产量及排放系数的影响 7
4 结论 8
致谢 8
参考文献 9
硝化抑制剂和脲酶抑制剂
对设施菜地氧化亚氮排放的影响研究
环境工程 李硕
引言
引言
温室气体增加所引起的全球气候变暖和平流层臭氧减少等环境问题，正日益受到公众的广泛关注。CO2、CH4、N2O是三种最主要的温室气体，农田生态系统是它们的重要排放源之一，农业源温室气体排放量占人类活 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
动温室气体排放量的14% [1]。氧化亚氮是痕量气体，百年尺度下，其增温潜势是CO2的298倍。但其它们对温室效应的贡献为5%，仅次于二氧化碳和甲烷[2]。我国菜地种植面积在逐年增加，同时具有管理集约化，单位面积施肥量大，肥水同期等特点，其N2O排放贡献不容忽视。20世纪90年代，我国农田因施肥直接引起的当年N2O排放量约为275( 109g.a－1N) ， 其中约20%源于蔬菜用地。蔬菜生产面积也随着我国农业结构的调整不断扩大，至2007年，全国蔬菜生产面积达2250万hm2，其中设施蔬菜面积为292万hm2，占全国蔬菜生产面积的13%。 设施菜地土壤与露天菜地土壤相比，环境条件存在明显差异设施菜地土壤常处于半封闭状态，具有高温高湿高蒸发量无雨水淋洗等特点，经过长期耕作，其性状与露天土壤相比发生了很大的变化，其N2O排放规律尚且不明确。
氮肥是蔬菜地高产重要因子，FAO (2008)统计资料显示施用于蔬菜地的氮肥量占全国施氮总量的17%。氮肥施用会影响土壤硝态氮、铵态氮的含量，从而影响土壤N2O的排放。研究表明氮肥施用显著增加了农田N2O的排放[14]。关于菜地系统中N2O排放的研究，国外相关工作做的较国内多，主要集中于对种植马铃薯等菜地土壤的研究，研究发现蔬菜地N2O排放量显著高于其它农业土壤的排放通量[16]。
脲酶抑制剂和硝化抑制剂分别用来减缓土壤中尿素酰胺态氮至铵态氮的水解以及NH4+ N至NO3N的氧化，减少NH3挥发、NO3淋溶或 N2与氧化亚氮等气态损失的元素或化合物。二者分别对尿素 N 转化某一特定过程产生作用，其单独作用不能对尿素氮转化的全过程进行有效控制[9]，而两者的协同作用研究表明， 两者的配合施用可有效延缓尿素水解并使水解产物NH4+在土中得到更多和更长时间的保存、减少NO3的淋溶和NH3挥发及 N2O 排放[10,15]，脲酶抑制剂氰醌(hydroquinone，HQ)和硝化抑制剂双氰胺(dicyandiamide，DCD)是近年来研究较多的组合，结果表明HQ/DCD能有效地减少N2O排放。
1992年周礼恺等人研究了HQ对尿素的水解，氮的释放、硝化、反硝化作用以及生物固持的影响。结果表明，HQ的作用不仅在于延缓尿素的水解和随之而来的铵的挥发，更重要的是影响了尿素水解产物进一步的进程，增强了尿素氮对作物的有效持续供应和减少氮素的损失[11]。Achim Weiske 等的研究表明，DCD 对 N2O 扩散的抑制率平均为26%，与DCD相比，DMPP对N2O扩散的抑制率平均49%[12]。陈利军等早在1995年就得出配合使用氢醌和双氰胺既能延缓土壤中尿素的水解并使水解后释出的氨在土壤中得以更多和更长时间的保持，还能减少土壤中硝酸盐的累积，氨挥发的损失及 N2O 的生成[13]。Xu Xingkai 等研究表明 HQ 和DCD 配合施用，与单独施用相比，在植物和土壤中的氮的损失是最小的，而修复的能力是最大的[17]。
在全球气候变化日益加剧、人口增加的大环境下,保障我国粮食安全的根本出路就在于提高作物持续稳定高产的能力，这就要求我们不断的提高农田的综合生产能力。施肥是农业生产中增加作物产量和提高产品质量的一项必要而有效的措施。通过使用硝化抑制剂和脲酶抑制剂减缓设施菜地氧化亚氮的排放量，提高氮肥利用率，对缓解全球气候变化具有重要的意义。
因此，探索设施栽培条件下温室气体N2O的排放规律，研究确实可行的调控减排措施，有利于缓解温室效应。通过将硝化抑制剂和脲酶抑制剂加入肥料施入土壤，提高氮肥利用率，同时减少农田氧化亚氮的排放已成为当前最广泛的应用措施之一。本研究针对设施蔬菜大棚，施用硝化抑制剂双氰胺（DCD）和脲酶抑制剂氢醌（HQ），监测温室气体氧化亚氮在青椒种植季的排放规律及减排潜力，对发展低碳农业,促进资源高效利用,减缓全球变暖具有重要的意义。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 试验地概况 3
1.2 试验设计 3
1.3 材料与方法 4
1.3.1 气体的采集 4
1.3.2 气体测定 4
1.3.3 N2O排放量的计算 4
1.3.4 土壤理化性质测定 4
1.4 数据分析方法 4
2 结果与分析 4
2.1 抑制剂对氧化亚氮排放的动态变化影响 4
2.2 抑制剂对氧化亚氮排放总量的影响 5
2.3 抑制剂对菜地产量及排放系数的影响 6
3 讨论 7
3.1 抑制剂对氧化亚氮排放的动态变化影响 7
3.2 抑制剂对氧化亚氮排放总量的影响 7
3.3 抑制剂对菜地产量及排放系数的影响 7
4 结论 8
致谢 8
参考文献 9
硝化抑制剂和脲酶抑制剂
对设施菜地氧化亚氮排放的影响研究
环境工程 李硕
引言
引言
温室气体增加所引起的全球气候变暖和平流层臭氧减少等环境问题，正日益受到公众的广泛关注。CO2、CH4、N2O是三种最主要的温室气体，农田生态系统是它们的重要排放源之一，农业源温室气体排放量占人类活 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
动温室气体排放量的14% [1]。氧化亚氮是痕量气体，百年尺度下，其增温潜势是CO2的298倍。但其它们对温室效应的贡献为5%，仅次于二氧化碳和甲烷[2]。我国菜地种植面积在逐年增加，同时具有管理集约化，单位面积施肥量大，肥水同期等特点，其N2O排放贡献不容忽视。20世纪90年代，我国农田因施肥直接引起的当年N2O排放量约为275( 109g.a－1N) ， 其中约20%源于蔬菜用地。蔬菜生产面积也随着我国农业结构的调整不断扩大，至2007年，全国蔬菜生产面积达2250万hm2，其中设施蔬菜面积为292万hm2，占全国蔬菜生产面积的13%。 设施菜地土壤与露天菜地土壤相比，环境条件存在明显差异设施菜地土壤常处于半封闭状态，具有高温高湿高蒸发量无雨水淋洗等特点，经过长期耕作，其性状与露天土壤相比发生了很大的变化，其N2O排放规律尚且不明确。
氮肥是蔬菜地高产重要因子，FAO (2008)统计资料显示施用于蔬菜地的氮肥量占全国施氮总量的17%。氮肥施用会影响土壤硝态氮、铵态氮的含量，从而影响土壤N2O的排放。研究表明氮肥施用显著增加了农田N2O的排放[14]。关于菜地系统中N2O排放的研究，国外相关工作做的较国内多，主要集中于对种植马铃薯等菜地土壤的研究，研究发现蔬菜地N2O排放量显著高于其它农业土壤的排放通量[16]。
脲酶抑制剂和硝化抑制剂分别用来减缓土壤中尿素酰胺态氮至铵态氮的水解以及NH4+ N至NO3N的氧化，减少NH3挥发、NO3淋溶或 N2与氧化亚氮等气态损失的元素或化合物。二者分别对尿素 N 转化某一特定过程产生作用，其单独作用不能对尿素氮转化的全过程进行有效控制[9]，而两者的协同作用研究表明， 两者的配合施用可有效延缓尿素水解并使水解产物NH4+在土中得到更多和更长时间的保存、减少NO3的淋溶和NH3挥发及 N2O 排放[10,15]，脲酶抑制剂氰醌(hydroquinone，HQ)和硝化抑制剂双氰胺(dicyandiamide，DCD)是近年来研究较多的组合，结果表明HQ/DCD能有效地减少N2O排放。
1992年周礼恺等人研究了HQ对尿素的水解，氮的释放、硝化、反硝化作用以及生物固持的影响。结果表明，HQ的作用不仅在于延缓尿素的水解和随之而来的铵的挥发，更重要的是影响了尿素水解产物进一步的进程，增强了尿素氮对作物的有效持续供应和减少氮素的损失[11]。Achim Weiske 等的研究表明，DCD 对 N2O 扩散的抑制率平均为26%，与DCD相比，DMPP对N2O扩散的抑制率平均49%[12]。陈利军等早在1995年就得出配合使用氢醌和双氰胺既能延缓土壤中尿素的水解并使水解后释出的氨在土壤中得以更多和更长时间的保持，还能减少土壤中硝酸盐的累积，氨挥发的损失及 N2O 的生成[13]。Xu Xingkai 等研究表明 HQ 和DCD 配合施用，与单独施用相比，在植物和土壤中的氮的损失是最小的，而修复的能力是最大的[17]。
在全球气候变化日益加剧、人口增加的大环境下,保障我国粮食安全的根本出路就在于提高作物持续稳定高产的能力，这就要求我们不断的提高农田的综合生产能力。施肥是农业生产中增加作物产量和提高产品质量的一项必要而有效的措施。通过使用硝化抑制剂和脲酶抑制剂减缓设施菜地氧化亚氮的排放量，提高氮肥利用率，对缓解全球气候变化具有重要的意义。
因此，探索设施栽培条件下温室气体N2O的排放规律，研究确实可行的调控减排措施，有利于缓解温室效应。通过将硝化抑制剂和脲酶抑制剂加入肥料施入土壤，提高氮肥利用率，同时减少农田氧化亚氮的排放已成为当前最广泛的应用措施之一。本研究针对设施蔬菜大棚，施用硝化抑制剂双氰胺（DCD）和脲酶抑制剂氢醌（HQ），监测温室气体氧化亚氮在青椒种植季的排放规律及减排潜力，对发展低碳农业,促进资源高效利用,减缓全球变暖具有重要的意义。
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