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农田减氮调控施肥对华北潮土区小麦-玉米轮作体系氮素损失的影响
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作者 张英鹏 李洪杰 +5 位作者 刘兆辉 孙明 孙翠平 井永苹 罗加法 李彦 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1179-1187,共9页
针对华北平原麦玉轮作区氮肥用量大、氮损失及土壤氮素累积严重的问题,探索不同减氮调控施肥措施对作物产量、氮损失及土壤无机氮累积的影响.通过(2016—2017年)设置两年大田试验,以农民施肥为对照,研究控释肥处理、微生物肥处理及配施... 针对华北平原麦玉轮作区氮肥用量大、氮损失及土壤氮素累积严重的问题,探索不同减氮调控施肥措施对作物产量、氮损失及土壤无机氮累积的影响.通过(2016—2017年)设置两年大田试验,以农民施肥为对照,研究控释肥处理、微生物肥处理及配施硝化抑制剂处理减少氮用量后对小麦、玉米产量和地上部吸氮量、氮损失及土壤无机氮含量的影响.结果表明:2016年微生物肥处理的小麦产量显著低于控释肥处理和硝化抑制剂处理,与农民施肥处理无显著性差异;且小麦和周年作物地上部吸氮量都显著降低.2017年各处理间作物产量和吸氮量无显著性差异.3种减氮调控施肥处理均能保持和改善耕层土壤肥力;且微生物肥处理随种植时间延长对土壤碱解氮、速效钾和有机质含量均有提升.随种植时间延长无机氮累积严重,微生物肥处理和添加硝化抑制剂处理均可降低40~100 cm土壤剖面的无机氮含量,而控释肥处理可提高0~40 cm土层无机氮含量.氮损失中氨挥发>淋溶量>N2O排放>径流,径流损失可忽略不计,其中以农民施肥处理氮损失最大,微生物肥处理可显著降低氨挥发损失量,但淋溶量较大.综上所述,减量施氮条件下,控释肥处理和添加硝化抑制剂处理可保证作物产量及地上部吸氮量,微生物肥处理随种植年限的延长可保证作物产量和吸氮量.微生物肥和添加硝化抑制剂处理可降低40~100 cm土层无机氮含量,控释肥处理对削减无机氮量效果不明显;几种减氮调控措施均可降低氮损失,但微生物肥处理需调整措施来降低氮的淋溶量. 展开更多
关键词 潮土区 氮损失 控释肥 土壤调理剂 硝化抑制剂 小麦-玉米轮作体系
施用生物炭对甘蔗土壤化学性质及氮损失的影响 预览
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作者 廖芬 桂杰 +3 位作者 杨柳 李强 Muhammad Anas 李杨瑞 《广西糖业》 2019年第3期36-42,共7页
文章研究的目的是分析生物炭对甘蔗不同生长期土壤大量元素N、P、K及有机质含量、pH值、电导率和土壤中氮损失的影响,为甘蔗生产上应用生物炭提供理论基础。该试验采用桶栽甘蔗,施用不同用量的木薯茎杆生物炭,用15N示踪方法分析N含量,... 文章研究的目的是分析生物炭对甘蔗不同生长期土壤大量元素N、P、K及有机质含量、pH值、电导率和土壤中氮损失的影响,为甘蔗生产上应用生物炭提供理论基础。该试验采用桶栽甘蔗,施用不同用量的木薯茎杆生物炭,用15N示踪方法分析N含量,并测定P、K及有机质含量、p H值、电导率等指标。试验结果发现,生物炭处理可以明显增加甘蔗分蘖期土壤中的N含量,与不施生物炭对照相比增加了4.17%~33.33%,同时N损失从48.85%降至31.26%;P含量在分蘖期和成熟期也分别比对照增加了13.19%~61.67%,并促进了中后期土壤有机质含量增加,促进成熟期K在土壤中保留,显著提高了土壤的p H值,但对电导率无显著的影响。生物炭处理增加土壤N、P、K元素的作用与提高土壤的pH值和有机质含量有关。生物炭施用可改善甘蔗土壤的营养元素含量,增加N、P、K在土壤中的保留,提高土壤肥力,可以作为一种土壤改良剂在甘蔗生产中应用。 展开更多
关键词 营养元素 生物炭 氮损失 甘蔗 土壤
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沼液与有机肥配施条件下氮损失风险的研究 预览
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作者 周炜 孙国峰 +2 位作者 王鑫 童红玉 盛婧 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1743-1750,共8页
本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式,期望能够在保持产量稳定的前提下,降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验,设置了空白对照(CK)、常规化肥(NPK)、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50... 本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式,期望能够在保持产量稳定的前提下,降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验,设置了空白对照(CK)、常规化肥(NPK)、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50%沼液+50%猪粪有机肥和100%猪粪有机肥六个处理,采用密闭室间歇通气法研究了不同生育时期的稻田氨挥发特性,同期测定稻田田面水氮含量,以及全施肥期径流流失量。试验结果显示,在等施氮量条件下,常规化肥处理水稻产量达12 752.70 kg·hm^-2,其农田氨挥发总量为76.99 kg·hm^-2,径流氮损失量39.11 kg·hm^-2;100%沼液施用处理和75%沼液+25%猪粪有机肥配施处理氨挥发量较高,分别为120.66、88.01 kg·hm^-2;而50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理氨挥发总量和径流氮流失量均低于常规化肥处理,分别为58.03、22.00 kg·hm^-2,其产量与常规化肥处理相比无显著性差异;100%猪粪有机肥施用处理尽管氨挥发总量和径流氮流失量表现最低,但其产量低于50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理。综合比较而言,50%沼液+50%猪粪有机肥配合施用处理在保持一定产量的基础上又能减少氨挥发及氮流失风险,是一种比较适宜的施肥模式。 展开更多
关键词 沼液 有机肥 氮损失 稻田 氨挥发 径流流失
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尿素硝酸铵调节碳氮比促进小麦秸秆堆肥腐熟 预览
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作者 李帆 王静 +3 位作者 武际 叶寅 刘泽 朱宏斌 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期832-840,共9页
【目的】高温堆肥可以加快秸秆腐解并浓缩其养分含量,是秸秆综合利用的有效措施之一。通常采用畜禽粪便来调节秸秆堆肥的C/N比,但由于重金属和抗生素问题限制了其在高价值经济作物上的应用。为此选择绿色无污染的尿素硝酸铵溶液(UAN)作... 【目的】高温堆肥可以加快秸秆腐解并浓缩其养分含量,是秸秆综合利用的有效措施之一。通常采用畜禽粪便来调节秸秆堆肥的C/N比,但由于重金属和抗生素问题限制了其在高价值经济作物上的应用。为此选择绿色无污染的尿素硝酸铵溶液(UAN)作为氮素调理剂开展堆肥试验,为生产高品质秸秆有机肥提供科学依据。【方法】设置4个处理,按照UAN添加量由多到少分别将堆肥C/N调节为15、20、25和30,进行50d堆肥,监测堆肥过程中温度、pH、EC、有机碳、铵态氮、硝态氮、纤维素组成、种子发芽率指数等指标的动态变化,并综合判定堆肥腐熟效果。【结果】C/N25和C/N30的处理最高温度分别达到63.4℃和65.9℃,50℃以上高温持续时间分别为7d和8d,而C/N15、C/N20处理高温持续仅1~2d,未达到无害化处理要求。堆肥初始pH值随着UAN添加量的增大而升高,范围在6.79~7.94,堆肥后pH值范围在7.63~7.89,各处理间没有明显差异。堆肥后各处理有机碳含量下降了8.29%~13.5%,且C/N25、C/N30的处理有机碳降解率显著高于C/N15和C/N20的处理。全氮含量较堆肥初增加53.3%~83.7%。秸秆中有机物组成表现为纤维素>半纤维素>木质素,堆肥后半纤维素、纤维素和木质素含量分别较堆肥初下降了30.5%~50.9%、42.%~55.8%和15.3%~29.4%。堆肥过程中由氨气挥发造成的氮素损失率随着C/N比升高而降低,分别为34.9%、29.0%、22.1%和7.37%;堆肥过程中无机氮占总氮的比例逐渐降低,由初始的52.4%~75.8%下降到结束时的25.4%~63.1%,而对应有机氮的比例则较堆肥初提高了52.4%~66.0%,表明小麦秸秆堆肥中氮素的稳定性增强。经过50d的堆肥处理,C/N25和C/N30的处理种子发芽率指数均达到彻底腐熟(GI≥80%),C/N20的处理达到基本腐熟(GI≥50%),而C/N15的处理未腐熟。【结论】采用尿素硝酸铵溶液作为氮素调理剂可有效降低小麦秸秆堆肥C/N比,促进小麦秸秆腐� 展开更多
关键词 堆肥 小麦秸秆 尿素硝酸铵溶液 氮损失
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红壤坡地氮的径流输出通量及形态组成
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作者 郑海金 左继超 +3 位作者 奚同行 聂小飞 王凌云 刘昭 《土壤学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1168-1178,共11页
为研究自然降雨条件下红壤坡地氮素输出特征,于2015年5月—2016年5月采用野外大型土壤水分渗漏试验装置,对赣北第四纪红壤坡地植草覆盖、干草覆盖和裸露对照3种处理的地表径流和壤中流中不同形态氮素的输出开展了试验观测。结果表明:(... 为研究自然降雨条件下红壤坡地氮素输出特征,于2015年5月—2016年5月采用野外大型土壤水分渗漏试验装置,对赣北第四纪红壤坡地植草覆盖、干草覆盖和裸露对照3种处理的地表径流和壤中流中不同形态氮素的输出开展了试验观测。结果表明:(1)在侵蚀不明显的第四纪红壤坡地,TN(总氮)、DIN(溶解态无机氮)、DON(溶解态有机氮)和PN(悬涂泥沙颗粒态氮)主要随105cm壤中流输出,占径流输出总通量的71%,而随地表径流和30cm、60cm壤中流输出通量分别为23%和6%;(2)氮素随壤中流输出主要以溶解态(DTN(溶解态总氮)占TN比例为54.8%~86.9%)为主,DTN又以无机态(DIN占DTN比例为57.8%~97.1%)尤其是NO3--N(硝态氮)为主。氮素随地表径流输出的主要形态则随处理措施的不同而不同;(3)保留草被覆盖可以较好地削减氮素径流流失,而采取干草覆盖有增大氮素径流流失尤其是深层损失的风险。 展开更多
关键词 红壤 植草覆盖 干草覆盖 氮损失 径流 壤中流
微生物菌剂复配及强化厨余垃圾好氧堆肥效果分析 被引量:2
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作者 周营 朱能武 +1 位作者 刘博文 张太平 《环境工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期294-303,共10页
厨余垃圾中有机组分的降解速率是影响其堆肥过程的重要因素。针对厨余垃圾中脂肪、蛋白质等特异组分设计了微生物菌剂复配方案,筛选了复配的微生物菌剂适宜接种量,并验证了厨余垃圾堆肥的强化效果。结果表明:厨余垃圾堆肥的适宜复配比... 厨余垃圾中有机组分的降解速率是影响其堆肥过程的重要因素。针对厨余垃圾中脂肪、蛋白质等特异组分设计了微生物菌剂复配方案,筛选了复配的微生物菌剂适宜接种量,并验证了厨余垃圾堆肥的强化效果。结果表明:厨余垃圾堆肥的适宜复配比为m(米曲霉)∶m(地衣芽孢杆菌)∶m(解脂假丝酵母)∶m(绿色木霉)∶m(褐球固氮菌)=1.5∶1∶1.2∶2∶1;且当接种量为6‰时,厨余垃圾中特异性组分脂肪降解率可达76.2%,氮损失率最低为11.8%。同时发现,固氮菌可以减少堆肥过程中氮素的损失,但固氮效果与初始加入固氮菌的量有关,且与菌剂间多种微生物的协作有关,进一步说明了微生物菌剂复配必要性和有效性。 展开更多
关键词 厨余垃圾 微生物菌剂 特异组分 强化 氮损失
土壤氮气排放研究进展 预览
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作者 张志君 秦树平 +2 位作者 袁海静 张玉铭 胡春胜 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期182-189,共8页
自20世纪初人类发明并掌握工业合成氨的技术以来,氮肥施用量迅速增长。在一部分国家或地区,氮肥的施入量已经超过作物对氮素的需求,导致大量氮素损失到环境中,造成氨挥发、氧化亚氮排放、地下水硝酸盐污染等环境问题。土壤在微生物的作... 自20世纪初人类发明并掌握工业合成氨的技术以来,氮肥施用量迅速增长。在一部分国家或地区,氮肥的施入量已经超过作物对氮素的需求,导致大量氮素损失到环境中,造成氨挥发、氧化亚氮排放、地下水硝酸盐污染等环境问题。土壤在微生物的作用下可以通过反硝化、厌氧氨氧化等过程将活性氮素转化为惰性氮气,达到清除过多活性氮的目的。由于大气中氮气背景浓度太高,因此很难直接准确测定土壤的氮气排放速率,导致土壤氮气排放通量、过程与调控机制研究远远落后于土壤氮循环的其他方面。本文综述了土壤氮气排放主要途径(反硝化、厌氧氨氧化与共反硝化)及其对土壤氮气排放的贡献;测定土壤氮气排放速率的方法(乙炔抑制法、氮同位素示踪法、N2/Ar比率-膜进样质谱法、氦环境法与N2O同位素自然丰度法)及其优缺点;调控土壤氮气排放通量的主要因素(氧气、可溶性有机碳、硝酸盐、微生物群落结构与功能基因表达等)及其相关作用机制。最后指出研发新的测定原位无扰动土壤氮气通量的方法是推进本领域相关研究的关键;定量典型生态系统(如旱地农田、稻田、森林、草地与湿地)土壤氮气排放通量,阐明其中的微生物学机制,模拟并预测土壤氮气排放对全球变化的响应规律是本领域的研究热点与发展方向。 展开更多
关键词 土壤 气排放 反硝化 厌氧氨氧化 氧化亚排放 氮损失
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超高温预处理对猪粪堆肥过程碳氮素转化与损失的影响 预览 被引量:2
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作者 曹云 黄红英 +5 位作者 孙金金 吴华山 段会英 徐跃定 靳红梅 常志州 《中国环境科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第5期1792-1800,共9页
以猪粪、砻糠为原料,利用自行设计的超高温预处理装置,开展了为期56d的模拟堆肥试验,比较了超高温预处理好氧堆肥(HPC)和常规高温好氧堆肥(CK)过程中碳、氮素转化及损失.结果表明,CK有机质最大降解度(42.58%)比HPC堆体(49.29%)... 以猪粪、砻糠为原料,利用自行设计的超高温预处理装置,开展了为期56d的模拟堆肥试验,比较了超高温预处理好氧堆肥(HPC)和常规高温好氧堆肥(CK)过程中碳、氮素转化及损失.结果表明,CK有机质最大降解度(42.58%)比HPC堆体(49.29%)小,但降解速率常数(0.1d^(-1))高于HPC(0.07d^(-1)),两种堆肥工艺碳素降解率差异不显著.HPC堆体NH_4^+-N、TN质量分数平均比CK高143.9%、11.2%,而NO_3^--N质量分数则比CK低58.8%.HPC堆肥后期胡敏酸含量及腐殖质聚合程度分别比CK高45.2%~56.8%、59.1%~65.3%.在预处理阶段以及后续堆肥阶段,HPC、CK有机碳损失率分别为48%、51%,氮损失率分别为18%、27%.说明超高温预处理不仅有利于堆肥过程的保氮,而且促进富里酸向胡敏酸的转化,提高了堆肥产品腐殖化水平. 展开更多
关键词 超高温预处理 堆肥 氮损失 有机质降解 猪粪
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施氮对小麦产量和氮素径流损失及氮肥投入阈值的研究 预览
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作者 徐云连 吴靓 +3 位作者 吴蔚君 马友华 徐宏军 范松 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期246-251,共6页
为明确巢湖流域小麦季氮肥投入阈值,在连续3年田间试验条件下,研究了(2012—2014年)不同氮肥水平下(N0、N1、N2、N3、N4、N5分别为0,157.5,210.0,262.5,310.0,420.0kg/hm2)小麦产量、植株氮素积累量、氮肥利用率、土壤无机氮残留量... 为明确巢湖流域小麦季氮肥投入阈值,在连续3年田间试验条件下,研究了(2012—2014年)不同氮肥水平下(N0、N1、N2、N3、N4、N5分别为0,157.5,210.0,262.5,310.0,420.0kg/hm2)小麦产量、植株氮素积累量、氮肥利用率、土壤无机氮残留量(0—20cm)及氮素径流流失;同时,利用回归方程模型对其间的相关关系进行拟合。结果表明:(1)与不施氮肥相比,施用氮肥可不同程度提高小麦产量,其中以N3处理增加的比例最大,为64.8%。利用二次函数分析,当施用氮肥超过290.9kg/hm2时,小麦产量下降。(2)植株氮素累积量和氮肥利用率随施氮量的增加均呈先上升后下降的趋势,当实际施氮量为296.6kg/hm2时,小麦地上部植株氮素积累量最高;当施氮量为158.5kg/hm2时,氮肥利用率最高。(3)随着施氮量的增加,土壤中无机氮的残留量(0—20cm)和氮素的径流损失逐渐升高,但是在310.0kg/hm2之前累积量无显著变化,当施氮量达到420.0kg/hm2时,土壤中无机氮的残留量及氮素的径流流失变化明显,累积量平均达67.0kg/hm2,流失量平均达8.3kg/hm2。因此,施氮量过高时,会增加土壤无机氮残留及氮素径流损失的风险,对环境造成污染。结合巢湖地区土壤肥力条件,综合考虑试验施肥处理、施氮量对小麦产量、植株氮素积累量、氮肥利用率、土壤无机氮残留量(0—20cm)及氮素径流流失因素,提出适宜巢湖地区的氮肥投入阈值为157.5-262.5kg/hm2。 展开更多
关键词 小麦 农田 径流 氮损失 阈值
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都市圈“土壤-饲料-动物”系统养分流动与环境效应——以北京市为例 预览 被引量:2
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作者 魏莎 柏兆海 +3 位作者 吴迪梅 夏立江 江荣风 马林 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期430-441,共12页
【目的】随着中国城市化进程的加快和经济的快速发展,人们对食品的需求和饮食结构发生了明显变化。城郊农牧生产的集约化发展在满足人们日益增长的对动物性产品和高品质植物性产品需求的同时,也带来了严重的资源浪费和环境污染问题。论... 【目的】随着中国城市化进程的加快和经济的快速发展,人们对食品的需求和饮食结构发生了明显变化。城郊农牧生产的集约化发展在满足人们日益增长的对动物性产品和高品质植物性产品需求的同时,也带来了严重的资源浪费和环境污染问题。论文通过分析都市圈"土壤-饲料-动物"体系养分流动和环境排放特征,为养分资源综合管理、促进农牧结合和保护生态环境等提供科学建议。【方法】通过对北京市生猪(92个)、奶牛(28个)、肉牛(11个)、蛋鸡(27个)、肉鸡(26个)和肉鸭(16)共计200个农场的生产管理、饲料来源和投入、粪尿管理、还田利用的调研,总结出北京市农牧生产不同规模体系的特征参数,结合食物链养分流动模型(nutrient flows in food chains,environment and resources,NUFER)、北京市历史统计数据和文献参数数据对北京市都市圈农牧系统的氮磷流动、养分利用率和环境损失进行综合评价。对1980年与2013年农牧生产体系养分流动特征、利用率和环境排放特征的时空变化进行比较分析。【结果】从"土壤-饲料-动物"体系氮磷流动特征分析结果可以看出,体系中氮磷的投入和输出结构发生了较大变化。2013年,"土壤-饲料-动物"体系中进口主产物饲料氮磷投入是主要的养分来源,而1980年进口副产品饲料是主要的氮磷投入源。2013年氮磷损失为主要的输出项,而1980年氮磷还田为主要的输出项。这就说明随着城市化的发展和农牧系统的规模化,越来越多的外来养分在都市农牧系统中集中,从而带来了更大比例的环境损失输出。2013年,农牧生产体系氮素利用率NUEC+A为29.0%,与1980年相似。其中2013年农牧生产体系中的作物生产体系氮素养分利用率NUEC为33.0%,低于1980年的39.5%,而2013年动物生产体系NUEA为20.6%,高于1980年的17.8%。环境损失特征分析结果� 展开更多
关键词 “土壤-饲料-动物”系统 养分利用率 氮损失 损失 NUFER模型
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北京“土壤-饲料-奶牛”系统氮磷流动及环境损失时空特征 预览 被引量:3
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作者 魏莎 柏兆海 +3 位作者 吴迪梅 江荣风 夏立江 马林 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期316-327,共12页
分析大城市郊区"土壤-饲料-奶牛"养殖体系养分流动和环境排放特征是合理控制养殖规模、促进农牧结合、保护生态环境和保障畜禽产品供应等政策制定的基础。本研究选取北京市郊区28个规模化奶牛农场,调研包括饲料来源和投入、奶牛生产... 分析大城市郊区"土壤-饲料-奶牛"养殖体系养分流动和环境排放特征是合理控制养殖规模、促进农牧结合、保护生态环境和保障畜禽产品供应等政策制定的基础。本研究选取北京市郊区28个规模化奶牛农场,调研包括饲料来源和投入、奶牛生产和粪尿管理以及产品输出情况。结合公开发表的文献数据和北京市统计数据,利用NUFER-animal模型对1980—2013年北京市规模化奶牛农场"土壤-饲料-奶牛"生产系统养分流动特征、利用效率和环境损失的时空变化进行了定量化分析。结果表明,1980—2013年,奶牛个体尺度(仅包括泌乳牛)氮利用效率从14.9%增加到21.2%,磷利用效率从13.8%增加到27.3%;群体尺度(包括犊牛、育成牛、青年牛、泌乳牛和干乳牛)氮利用效率从14.5%增加到18.2%,磷利用效率从15.8%增加到24.9%;系统尺度(土壤-饲料-奶牛)氮利用效率从11.3%增加到15.8%,磷利用效率从13.3%增加到22.3%。北京市奶牛养殖个体尺度、群体尺度和系统尺度氮利用效率在1985年前减少;而1985年后逐渐增加。个体尺度、群体尺度和系统尺度磷利用效率均不断增加。系统尺度氮总损失从1980年的1 516 t增加到2013年的16 973 t;磷总损失从114 t增加到1 763 t。生产1 kg氮磷产品造成的氮和磷损失均表现出不断减少的趋势。北京市"土壤-饲料-奶牛"生产系统氮磷流动特征发生了很大变化,养分利用效率和总环境损失不断增加。产生这一变化的原因是养殖数量的增加、养殖模式从传统向集约化转变和环保管理措施的完善。因此,调整奶牛养殖从数量型向质量型转变以及提高喂养技术和粪尿管理水平等是提高都市奶牛养殖可持续发展的必要措施。 展开更多
关键词 “土壤-饲料-奶牛”生产系统 养分利用效率 氮损失 损失 NUFER模型
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超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果 预览 被引量:6
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作者 曹云 黄红英 +5 位作者 钱玉婷 王琳 徐跃定 靳红梅 孙金金 常志州 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期243-250,共8页
为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h... 为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h+接种0.5%新鲜鸡粪+高温好氧堆肥(I-HPC)。监测了堆体的温度、含水率、pH值等参数的变化情况,并以C/N、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、腐殖化指数(humification index,HI)、种子发芽指数(germination index,GI)为指标评价了堆肥腐熟度和质量。结果表明,与CK相比,超高温预处理可以提高后续堆料升温速率和最高温度、延长高温期天数、缩短堆肥周期,I-HPC、HPC的最高温度比CK分别高出13.6、12.8℃,≥50℃的天数分别比CK多3、2 d。但与HPC相比,接种新鲜鸡粪并没有加快后续堆肥进程。超高温预处理后,物料容重由0.81 g/cm^3下降为0.72 g/cm^3、pH值下降了1-2;而DOC质量分数由106 g/kg上升到124 g/kg;总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFAs)、NH4^+-N质量分数分别为预处理前的3.2倍、2.45倍。HPC、I-HPC堆体有机质降解速率常数分别为0.0501、0.0534 d-1,比CK(0.00143 d-1)大,因此,HPC、I-HPC堆肥产品的TOC质量分数(182.1、192.1 g/kg)分别比CK(205.3 g/kg)低;TN质量分数(19.70、21.28 g/kg)比CK(17.96 g/kg)高;腐殖化指数(0.77、0.71)比CK(0.64)高。但HPC、I-HPC堆肥产品之间TN质量分数、腐殖化指数无显著差异。因此,超高温预处理好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥产品质量,具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 堆肥 秸秆 超高温预处理 嗜热微生物 腐殖化指数 氮损失
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深根系休闲作物对减少N流失的影响 预览 被引量:1
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作者 李凤梅 《水土保持应用技术》 2017年第2期7-9,共3页
为鉴定减少N下渗损失的套种休闲作物的种类,研究深根系情况和土壤硝态氮含量的变化,在5a时间内研究了16个植物种类。结果表明,大麦生长期间,休闲作物根系生长差异很小,收获后到秋季,根系生长差异显著,黑麦草在0.8m以下几乎没有根系,大... 为鉴定减少N下渗损失的套种休闲作物的种类,研究深根系情况和土壤硝态氮含量的变化,在5a时间内研究了16个植物种类。结果表明,大麦生长期间,休闲作物根系生长差异很小,收获后到秋季,根系生长差异显著,黑麦草在0.8m以下几乎没有根系,大部分种类在0.8-1.6m的深度表现较高的根系密度,板蓝根和蓝蓟甚至在1.6-2.4m之间也有较高的根系密度。根系生长的差异与深层土壤氮的降低具有显著的相关性。板蓝根降低0-2.5m土层内硝态氮含量是最有效的,种植板蓝根的地块土壤硝态氮含量达到15kg/hm2,黑麦草地块是53kg/hm2,没有休闲作物地块是62kg/hm2,这个差异大部分由于1m以下的部分。豆科作物吸收的N比其他种类多,也比其他种类产生的生物量多,然而4个豆科作物没有一个处于深根系种类之中,他们处于最浅的根系种类之中,和黑麦草差不多。 展开更多
关键词 菊苣 板蓝根 黑麦草 根系深度 氮损失
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氮循环与中国农业氮管理 预览 被引量:34
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作者 王敬国 林杉 李保国 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期503-517,共15页
作为全球活性氮制造量和氮肥消费量均最大的国家,中国农业生态系统的氮平衡问题受到了国内外广泛的关注。普遍认为中国农田施氮过量问题突出,并产生了严重的环境污染。为全面了解中国农业生态系统氮的来源和去向,找出引起氮肥消费量高... 作为全球活性氮制造量和氮肥消费量均最大的国家,中国农业生态系统的氮平衡问题受到了国内外广泛的关注。普遍认为中国农田施氮过量问题突出,并产生了严重的环境污染。为全面了解中国农业生态系统氮的来源和去向,找出引起氮肥消费量高的原因,本研究运用氮循环基本原理,以2010年为例,根据近年来发表的文献和国家统计资料,详细讨论了不同空间尺度上中国农业生态系统的氮输出和输入,重点分析了作物-土壤系统氮循环与氮平衡的特征。2010年中国农业生态系统氮投入总体上过量,其数量基本上相当于经生物地球化学循环返回作物–土壤系统的氮量,大致在5 Tg N左右。在全国水平上,2010年化肥和有机肥带入农田的氮量,相等于作物吸氮量和农田氮损失量之和;由于化学氮肥流向的多样化,如林、牧、渔业和城市绿化等的氮肥消耗,以及部分经济作物包括果树和蔬菜,特别是设施蔬菜的高量施氮,总体上粮食作物过量施氮的问题并不十分突出。在耕地资源有限(占全球8%的耕地面积,养活20%的世界人口)、有机废弃物中氮养分循环利用率低于30%、豆科作物播种面积较少且生物固氮占农田总氮投入不足15%的情况下,中国的农业生产只有依靠氮肥。然而,中国氮肥消费存在着很大的地区差异,在土地生产力水平较高的黄淮海、长江中下游和珠江三角洲地区,单位农作物播种面积的施氮量显著高于全国平均水平。这些地区氮肥消费量较大与粮食单产高、复种指数高和豆科作物种植比例低有密切关系。因此,为保证人们不断增长的食物需求和膳食结构的改善,加之土壤基础肥力相对较低,农田化学氮肥投入较高具有一定的合理性。然而,农业生产过程中发生的氮损失,既浪费了资源,也污染了环境。损失进入大气和水中活性氮以及环境中新产生的活性氮,经生物地 展开更多
关键词 农业生态系统 生物地球化学循环 平衡 氮损失 管理
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不同施肥管理对东北黑土区氮损失的影响 预览 被引量:5
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作者 焉莉 王寅 +4 位作者 冯国忠 杜晓晴 刘烁然 操梦颖 高强 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1816-1823,共8页
为了明确不同施肥管理的肥料利用率及其氮损失对环境的影响,采用自然降雨条件下土槽模拟试验方法,系统研究了在东北黑土玉米单作体系下不同施肥管理(尿素、秸秆还田和缓控释肥)在一次性施用条件下的农田氨挥发、氮径流淋溶损失及土壤... 为了明确不同施肥管理的肥料利用率及其氮损失对环境的影响,采用自然降雨条件下土槽模拟试验方法,系统研究了在东北黑土玉米单作体系下不同施肥管理(尿素、秸秆还田和缓控释肥)在一次性施用条件下的农田氨挥发、氮径流淋溶损失及土壤硝态氮累积特性。结果表明:农民习惯施肥、秸秆还田施肥及控释肥氨挥发总量分别为26.1、24.2、23.9 kg N·hm-2,占化肥施用量的10.9%、10.1%、10.0%;氮径流淋溶损失分别占化肥施用量的1.4%、1.5%、0.9%,且以氮径流损失为主;土壤0~50 cm土层氮残留分别为42.2、42.3、54.6 kg N·hm-2。秸秆还田处理可以在保证产量的前提下,减少土壤氮残留、提高肥料利用率;控释肥在降雨量少的条件下氮残留相对较高,应适当降低施氮量。 展开更多
关键词 黑土 秸秆还田 控释肥 氮损失
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稻田优化施肥效果与氮、磷环境效益评价 预览 被引量:9
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作者 张智 李小坤 +3 位作者 丛日环 任涛 黄铁平 鲁艳红 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期906-915,共10页
【目的】针对稻田氮磷钾肥施用不合理引起环境问题较为严重的现象,从粮食高产高效和环境效益的角度分析稻田化肥的合理施用与管理策略。【方法】选用测土配方施肥项目2005—2010年在湖南省间布置的735个早、中、晚稻肥料田间试验,选取... 【目的】针对稻田氮磷钾肥施用不合理引起环境问题较为严重的现象,从粮食高产高效和环境效益的角度分析稻田化肥的合理施用与管理策略。【方法】选用测土配方施肥项目2005—2010年在湖南省间布置的735个早、中、晚稻肥料田间试验,选取不施肥(CK)、农民习惯施肥(FP)和优化施肥(OPT)3个处理,对比分析了早、中、晚稻OPT较FP处理的增产效果与氮、磷、钾肥偏生产力的优势;通过筛选OPT处理产量或/和氮肥偏生产力前25%的试验点,建立高产、高效和高产高效3种方案,结合氮肥用量与氮素损失(N2O的排放、N的径流与淋失、NH3挥发)之间的经验模型,评估稻田节氮减排潜力;通过计算早、中、晚稻磷素表观平衡,分析稻田磷素残留状况;并引入湖南省早、中、晚稻种植面积,估算区域稻田氮、磷的环境效益。【结果】多年多点田间试验研究表明,与CK处理相比,FP和OPT处理分别可增产41.9%和52.0%(早、中、晚稻的平均值);与FP处理相比,OPT处理早、中、晚稻可增产7.0%—8.3%,氮、磷肥偏生产力分别提高16.8%—19.6%和5.5%—37.3%,而OPT处理钾肥用量的提高对钾肥偏生产力的负效应较小(早、中、晚稻平均降幅为6.4%)。节氮减排评估结果表明,高产组产量高而氮肥用量相对较高,高效组氮肥偏生产力高而产量相对较低,用高产高效组表征产量和氮肥偏生产力的潜力更可靠;高产高效组早、中、晚稻每年可节省氮肥用量共81 kg·hm^-2(其中晚稻最多,为32 kg N·hm^-2),减少氮素损失15.5 kg N·hm^-2,温室气体N2O减排约20%。湖南省稻田节氮总潜力为12.5×10^4 t,减少氮素损失2.35×10^4 t,主要对象为早稻和晚稻。优化施肥可提水稻的磷素总吸收量,早、中、晚稻从FP处理的59—66 kg P2O5·hm^-2增加到OPT处理的63—71 kg P2O5·hm^-2。磷肥用量与水稻磷素吸收量之间的关系显示,两者并不能达到显� 展开更多
关键词 早中晚稻 优化施肥 产量 氮损失 磷残留
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中药渣与城市污泥好氧共堆肥的效能 被引量:7
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作者 宿程远 郑鹏 +3 位作者 阮祁华 覃菁菁 卢宇翔 李俊兵 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期4062-4068,共7页
以中药渣与城市污泥为原料进行共堆肥实验,考察了不同物料质量配比与中药渣不同时间投加条件下,堆体在堆肥过程中温度、有机质、挥发氨、蛋白酶活性等理化指标的变化情况,确定了最佳的物料质量配比与中药渣投加时间;同时探讨了中药渣投... 以中药渣与城市污泥为原料进行共堆肥实验,考察了不同物料质量配比与中药渣不同时间投加条件下,堆体在堆肥过程中温度、有机质、挥发氨、蛋白酶活性等理化指标的变化情况,确定了最佳的物料质量配比与中药渣投加时间;同时探讨了中药渣投加对堆肥过程中溶解性有机质(DOM)及微生物群落结构的影响.结果表明,中药渣作为外加碳源投加后(60 g中药渣+300 g污泥),提高了堆体的温度,减少了氨的挥发,且提高了堆体中蛋白酶的活性,氨的挥发量减少了35.9%,蛋白酶的含量提高了80.5%.同时中药渣可作为调理剂,在堆肥前期投加,促进了有机质的降解,从而加快了堆肥的进程.而通过对DOM的紫外-可见和荧光光谱特征分析表明,投加中药渣有利于提高堆肥的腐殖化程度;同时通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析可以发现,投加中药渣后使得堆体中革兰氏阴性菌与真菌的数量有所提高. 展开更多
关键词 中药渣 城市污泥 共堆肥 氮损失 溶解性有机质
净化铁锰氨生物滤池内氨氮转化途径 预览 被引量:2
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作者 李冬 梁雨雯 +1 位作者 杨航 路健 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第2期240-245,共6页
为考察净化铁锰氨生物滤池内NH_4+-N的转化途径,利用氮素计量关系和沿程试验研究了净化铁锰氨生物滤池内产生TNloss(氮损失)的原因和NH_4+-N转化途径.结果表明,净化铁锰氨生物滤池内DO消耗异常,TNloss不守恒,当进水ρ(NH_4+-N)... 为考察净化铁锰氨生物滤池内NH_4+-N的转化途径,利用氮素计量关系和沿程试验研究了净化铁锰氨生物滤池内产生TNloss(氮损失)的原因和NH_4+-N转化途径.结果表明,净化铁锰氨生物滤池内DO消耗异常,TNloss不守恒,当进水ρ(NH_4+-N)平均值分别为1.262、2.296、3.111 mg/L时,NLR(氮损失率)分别能达到7.89%、12.91%、17.73%.利用硝化反应和CANON(全程自养脱氮)方程式计算得出理论TNloss和TDOC(理论耗氧量),与实际TNloss和ADOC(实际耗氧量)的差值分别小于±0.030、±0.10 mg/L,各阶段NH_4+-N通过CANON途径转化的比例分别为48.58%、60.77%、68.10%,硝化反应和CANON途径共同参与了NH_4+-N转化.沿程试验结果表明,整个试验阶段,NO_2--N在滤层中均有积累,并在滤层厚度为10~18 cm内出现NO_2--N和NH_4+-N共存的现象,进一步证明CANON途径是净化铁锰氨生物滤池内产生TNloss的原因. 展开更多
关键词 NH4+-N 转化途径 氮损失 厌氧氨氧化 全程自养脱
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硫酸-高氯酸消解植物样品的氮损失研究 预览 被引量:1
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作者 张仁懿 史小明 +1 位作者 卢月娅 袁建立 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第2期48-50,共3页
通过控制高氯酸加入浓度及消解温度,探讨硫酸-高氯酸消解法的氮损失过程,探索其最佳的消解条件。结果表明:消解温度是决定植物样品氮损失的关键因素,而铵离子形态的氮损失受高氯酸加入浓度、消解温度的影响显著;高氯酸加入浓度与高温消... 通过控制高氯酸加入浓度及消解温度,探讨硫酸-高氯酸消解法的氮损失过程,探索其最佳的消解条件。结果表明:消解温度是决定植物样品氮损失的关键因素,而铵离子形态的氮损失受高氯酸加入浓度、消解温度的影响显著;高氯酸加入浓度与高温消解温度共同影响植物样品消解的完成时间;0.30mL的蒸馏水加入量、低温120℃、高温260℃的消解条件,能够在获得较快消解速率的同时,有效地控制氮的损失。 展开更多
关键词 植物 氮损失 硫酸-高氯酸消解
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Protection Methods to Reduce Nitrogen and Phosphorus Losses from Sloping Citrus Land in the Three Gorges Area of China
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作者 XIA Li-Zhong LIU Guo-Hua +2 位作者 WU Yong-Hong MA Li LI Yun-Dong 《土壤圈:英文版》 SCIE CAS CSCD 2015年第3期478-488,共11页
在柠檬果园和氮(N) 和磷(P) 散开威胁的非点来源的化肥的增加的申请三的新鲜的水质量塞满中国的水库区域。泼出柠檬陆地上的 10 年的地试用被进行为减少 N 和 P 损失评估五个保护方法:1 ) 与长期的白苜蓿(CW ) 杂种;2 ) 土壤表面(CS )... 在柠檬果园和氮(N) 和磷(P) 散开威胁的非点来源的化肥的增加的申请三的新鲜的水质量塞满中国的水库区域。泼出柠檬陆地上的 10 年的地试用被进行为减少 N 和 P 损失评估五个保护方法:1 ) 与长期的白苜蓿(CW ) 杂种;2 ) 土壤表面(CS ) 的稻草 mulching;3 ) daylily 与黄杂种轮廓灌木篱墙(CH ) ;4 ) 沿着轮廓在土壤埋葬的透不过的膜排队(厘米) ;并且 5 ) 与小麦和花生(CWP ) 的旋转杂种。常规柠檬管理的一个区域也作为控制(CK ) 被维持。结果显示出那厘米, CH 是为减少表面流量的最有效的方法。沉积收益被 CW 和 CH 以最高的率减少并且被 CS 显著地也减少。减少的流量体积和沉积产量是为在 N 和 P 损失的减小的关键机制。与控制相比, CW , CS , CH ,和厘米在9%,13%,25%,和30%减少了年度流量,在77%,55%,71%,和28%的沉积产量,在10%的 N 损失,23%36%,和37%,并且在39%的 P 损失,31%,27%,和25%分别地。CW, CS, CH,和厘米在从泼出的柠檬陆地减少 N 和 P 损失是有效的。然而,在上长期,在 CW, CS,和 CH 的表面土壤营养素累积减少了在减少 N 和 P 损失的那些方法的利益。另外, CWP 增加了土壤侵蚀和滋养的损失,它证明柠檬与另外的庄稼杂种是一不合适为在三泼出土地的柠檬的方法塞满区域。 展开更多
关键词 三峡库区 氮损失 柑橘园 磷流失 保护方法 中国 土地 土壤表面
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