氮肥不同施用量对西红柿生长季no排放的影响研究
摘要:研究氮肥不同施用量配施生物质炭对设施菜地NO排放与土壤无机态氮动态变化过程,阐明氮肥不同施用量配施生物质炭对设施菜地NO的排放特征和排放强度的影响,为合理估算我国菜地NO排放总量提供科学依据,为寻求利于NO减排的蔬菜生产方式提供数据支撑。 以番茄为材料,通过农田小区试验,设置4个施氮处理0、260、400、520 (kg N ha-1),分别用CK、F1、F2、F3表示,各做一组对照,对照组施加生物质碳B(40 t ha-1)。NO的排放量随着氮肥施用量的不断增加而增加,配施生物质炭能减少NO排放量,其中F2B(400 kg N ha-1氮肥加40 t ha-1生物质炭)的减排效应最好。本研究对于合理提出减少NO排放措施具有重要意义。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1试验设计2
1.2.2测定项目3
2 结果与分析3
2.1氮肥不同施用量对西红柿生长季NO排放的影响4
2.2配施生物质炭对西红柿生长季NO排放的影响5
2.3环境因素对一氧化氮(NO)排放的影响5
3讨论5
3.1生物质炭的减排6
3.2氮肥配施生物质炭的减排效应6
3.3环境因素6
4结论6
致谢7
参考文献8
氮肥不同施用量对西红柿生长季NO排放的影响研究
引言
引言
近年来,我国设施蔬菜生产发展极其迅速,形成了不同区域特色的设施类型、生产模式和技术体系。蔬菜生产是我国高度集约化农业的典型代表。在设施蔬菜产业发展方面取得了很多显著的成绩,特别是在设施装备研发、设施蔬菜生物学与基因功能研究、设施蔬菜育苗技术、资源高效利用与连作障碍克服技术、抗逆与调控技术、优质与安全生产技术等方面。蔬菜生产是我国高度集约化农业的典型代表。 与一般粮食作物相比,蔬菜生产复种指数高,灌溉和化学投入多(如化肥和农药等)等。设施菜地土壤常处于半封闭状态,具有高温高湿
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、高蒸发量、无雨水淋洗等特点。
随着化学氮肥的增施,作物产量和氮素吸收量逐步增加,但单位氮素的增产量及边际效应却逐步降低。显然,未被作物利用的那些氮素,用于强化土壤中各个通道的氮循环了。因而,一方面土壤中残留氮的总量增加,能促进土壤中各种微生物活动,土壤氮素释放量和作物单产的增加。随着对农田施氮量的增加,同时也增加了土壤向气圈和水圈的氮素耗散,强化了能引起氮损失的各个通逍。因此,一般说对农田施氮量越高,氮循环强度也越高。
大气温室气体浓度增加引起的全球变暖是当今人类社会面临的重大挑战。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮?(N2O)、甲烷(CH4)等是地球大气中主要的温室气体。一氧化氮(NO)虽然未列入主要温室气体之中,但其影响全球变暖的作用不容忽视。一氧化氮(NO)在空气中易与氧气发生反应,生成二氧化氮(NO2 ),这类反应速度很快,二氧化氮(NO2 )能与臭氧(O3)氧化反应竞争,造成大气中臭氧(O3)量增加; NO还可通过分解反应分解少量的氧化亚氮(N2O)。一氧化氮除燃烧过程产生外,农业也是重要的人为排放源。随着化肥的广泛使用,一氧化氮的排放量也在不断的增加。农业系统NO排放增加主要是由于农业活动中肥料使用量增加以及由此而引起的农业固氮和氮沉降量增加,这些综合影响导致土壤氮有效性提高,从而增强了土壤中硝化和反硝化作用所需要的氮量,进而导致NO排放增加。
生物质炭作为一种新兴物质被人们所知,生物质炭是生物体不完全燃烧产生的一种非纯净碳的化合物,它含有60%以上的碳,生物黑炭因碳组分的高度芳香化二具有生物化学和热稳定性。当前使用的生物黑炭是指各种作物秸秆及生活垃圾(椰壳、桃核及杏核、废轮胎、木材、锯末、石油基重油、纤维素、稻壳、玉米穗轴、糖、骨头等)在无氧条件下高温热解后的固态产物的统称,主要为纤维素、羰基、酸及酸的衍生物、呋喃、吡喃以及脱水糖、苯酚、烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复杂有机碳的混合物性质与活性炭类似。
目前,国内研究农田施肥对一氧化氮排放影响方向的较少,除了国外文献,能参考的国内文献寥寥无几。但有相关文献表明施用氮肥和有机肥能促进NO排放。研究基于不同的施用水平,揭示氮肥不同施用量配施生物质炭对设施菜地NO排放特征和排放强度的影响以及土壤氮素转化过程,为生产中科学合理施用氮肥,减少NO排放措施提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2014在江苏省南京市锁石村设施菜地(经度:118°58′26.2″,纬度:32°03′55.9″)进行,第一季蔬菜为蕃茄,土壤为水稻土。土壤性质:
表1土壤与生物质炭的理化特性
有机质
(g kg1)
全氮
(g kg1)
pH, H2O
(1:2.5)
铵态氮
(mg kg1)
硝态氮
(mg kg1)
土壤容重
(g cm3)
菜地土壤
15.9
2.12
5.40
22.95
172.63
1.11
生物黑炭
467.2
6.00
10.90
1.2 方法
1.2.1 试验设计
西红柿幼苗于2014年8月26日进行移栽。在西红柿生长期间的施肥处理分别为CK(不施肥)、F1(施加氮肥260 kg N ha1)、F2(施加氮肥400 kg N ha1)、F3(施加氮肥520 kg N ha1),F1、F2、F3处理各做一组对照,对照组施加生物质碳B(40 t ha1),共18个小区,小区面积2.25m2 (1.5m×1.5m)。
田间管理措施与当地农户生产方式相一致,采用静态暗箱气相色谱法田间原位观测设施菜地温室气体排放通量。气样的采集每周一次,浇水(10天左右一次)之后增加采样次数。施肥之后的一周内,每天采样一次。采样期间气样的测定在当天进行。在每次采样的同时,观测并记录采样箱内的气温、土壤水分、土壤温度、当天的采样具体日期和天气情况。将试验地抽取的气体样品带入实验室用NOX分析仪进行分析,并记录测试数据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1试验设计2
1.2.2测定项目3
2 结果与分析3
2.1氮肥不同施用量对西红柿生长季NO排放的影响4
2.2配施生物质炭对西红柿生长季NO排放的影响5
2.3环境因素对一氧化氮(NO)排放的影响5
3讨论5
3.1生物质炭的减排6
3.2氮肥配施生物质炭的减排效应6
3.3环境因素6
4结论6
致谢7
参考文献8
氮肥不同施用量对西红柿生长季NO排放的影响研究
引言
引言
近年来,我国设施蔬菜生产发展极其迅速,形成了不同区域特色的设施类型、生产模式和技术体系。蔬菜生产是我国高度集约化农业的典型代表。在设施蔬菜产业发展方面取得了很多显著的成绩,特别是在设施装备研发、设施蔬菜生物学与基因功能研究、设施蔬菜育苗技术、资源高效利用与连作障碍克服技术、抗逆与调控技术、优质与安全生产技术等方面。蔬菜生产是我国高度集约化农业的典型代表。 与一般粮食作物相比,蔬菜生产复种指数高,灌溉和化学投入多(如化肥和农药等)等。设施菜地土壤常处于半封闭状态,具有高温高湿
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、高蒸发量、无雨水淋洗等特点。
随着化学氮肥的增施,作物产量和氮素吸收量逐步增加,但单位氮素的增产量及边际效应却逐步降低。显然,未被作物利用的那些氮素,用于强化土壤中各个通道的氮循环了。因而,一方面土壤中残留氮的总量增加,能促进土壤中各种微生物活动,土壤氮素释放量和作物单产的增加。随着对农田施氮量的增加,同时也增加了土壤向气圈和水圈的氮素耗散,强化了能引起氮损失的各个通逍。因此,一般说对农田施氮量越高,氮循环强度也越高。
大气温室气体浓度增加引起的全球变暖是当今人类社会面临的重大挑战。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮?(N2O)、甲烷(CH4)等是地球大气中主要的温室气体。一氧化氮(NO)虽然未列入主要温室气体之中,但其影响全球变暖的作用不容忽视。一氧化氮(NO)在空气中易与氧气发生反应,生成二氧化氮(NO2 ),这类反应速度很快,二氧化氮(NO2 )能与臭氧(O3)氧化反应竞争,造成大气中臭氧(O3)量增加; NO还可通过分解反应分解少量的氧化亚氮(N2O)。一氧化氮除燃烧过程产生外,农业也是重要的人为排放源。随着化肥的广泛使用,一氧化氮的排放量也在不断的增加。农业系统NO排放增加主要是由于农业活动中肥料使用量增加以及由此而引起的农业固氮和氮沉降量增加,这些综合影响导致土壤氮有效性提高,从而增强了土壤中硝化和反硝化作用所需要的氮量,进而导致NO排放增加。
生物质炭作为一种新兴物质被人们所知,生物质炭是生物体不完全燃烧产生的一种非纯净碳的化合物,它含有60%以上的碳,生物黑炭因碳组分的高度芳香化二具有生物化学和热稳定性。当前使用的生物黑炭是指各种作物秸秆及生活垃圾(椰壳、桃核及杏核、废轮胎、木材、锯末、石油基重油、纤维素、稻壳、玉米穗轴、糖、骨头等)在无氧条件下高温热解后的固态产物的统称,主要为纤维素、羰基、酸及酸的衍生物、呋喃、吡喃以及脱水糖、苯酚、烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复杂有机碳的混合物性质与活性炭类似。
目前,国内研究农田施肥对一氧化氮排放影响方向的较少,除了国外文献,能参考的国内文献寥寥无几。但有相关文献表明施用氮肥和有机肥能促进NO排放。研究基于不同的施用水平,揭示氮肥不同施用量配施生物质炭对设施菜地NO排放特征和排放强度的影响以及土壤氮素转化过程,为生产中科学合理施用氮肥,减少NO排放措施提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2014在江苏省南京市锁石村设施菜地(经度:118°58′26.2″,纬度:32°03′55.9″)进行,第一季蔬菜为蕃茄,土壤为水稻土。土壤性质:
表1土壤与生物质炭的理化特性
有机质
(g kg1)
全氮
(g kg1)
pH, H2O
(1:2.5)
铵态氮
(mg kg1)
硝态氮
(mg kg1)
土壤容重
(g cm3)
菜地土壤
15.9
2.12
5.40
22.95
172.63
1.11
生物黑炭
467.2
6.00
10.90
1.2 方法
1.2.1 试验设计
西红柿幼苗于2014年8月26日进行移栽。在西红柿生长期间的施肥处理分别为CK(不施肥)、F1(施加氮肥260 kg N ha1)、F2(施加氮肥400 kg N ha1)、F3(施加氮肥520 kg N ha1),F1、F2、F3处理各做一组对照,对照组施加生物质碳B(40 t ha1),共18个小区,小区面积2.25m2 (1.5m×1.5m)。
田间管理措施与当地农户生产方式相一致,采用静态暗箱气相色谱法田间原位观测设施菜地温室气体排放通量。气样的采集每周一次,浇水(10天左右一次)之后增加采样次数。施肥之后的一周内,每天采样一次。采样期间气样的测定在当天进行。在每次采样的同时,观测并记录采样箱内的气温、土壤水分、土壤温度、当天的采样具体日期和天气情况。将试验地抽取的气体样品带入实验室用NOX分析仪进行分析,并记录测试数据。
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