不同比例有机肥替代化肥对水稻氮磷利用率和稻田氮磷平衡的影响

1

作者 万辰 马瑛骏 +3 位作者 陈思玮 张克强 王风 沈仕洲 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第1期93-98,共6页

为了探究不同比例有机肥替代化肥条件下稻田氮磷养分利用特征,为肥料利用率提高和氮磷减排提供理论技术支撑,在云南省洱海流域进行田间试验,试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、30%有机肥替代(T1)、50%有机肥替代(T2)、70%有机肥替代(T3... 为了探究不同比例有机肥替代化肥条件下稻田氮磷养分利用特征,为肥料利用率提高和氮磷减排提供理论技术支撑,在云南省洱海流域进行田间试验,试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、30%有机肥替代(T1)、50%有机肥替代(T2)、70%有机肥替代(T3)、100%有机肥(T4)共6个处理。结果表明,T1~T4处理水稻总产量与CF相比分别下降9.74%、22.30%、27.26%和36.47%,施用有机肥水稻有效穗数下降趋势明显;随着有机肥替代比例增加,氮素农学利用率呈先下降后上升趋势,单施有机肥处理达到最大值14.63 kg/kg,磷素农学利用率呈持续下降趋势,氮素及磷素生理利用率均呈上升趋势,水稻氮素偏生产力呈先上升后下降的趋势,在50%有机肥替代下达到最大值39.24 kg/kg,磷素偏生产力呈不断下降趋势;单施化肥水稻氮素及磷素吸收利用率均达到最大值(43.63%和24.75%);氮素携出量随着有机肥配比增加而提高,与CF处理相比T1~T4提高16.21%~61.74%,而磷素携出量降低19.84%~23.80%,氮表观损失呈下降趋势,而磷表观损失呈上升趋势,单施化肥处理土壤氮素盈余达到最大值93.74 kg/hm^(2),单施有机肥处理土壤磷素盈余达到最大值167.63 kg/hm^(2)。不同比例有机肥替代施肥均导致水稻减产和土壤氮素磷素养分盈余,水稻氮素利用率上升,磷素利用率下降;推荐施肥量下,30%有机肥替代化肥为最佳施肥方案。 展开更多

关键词 有机肥 水稻产量 氮素利用率 磷素利用率 氮磷平衡

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施用有机肥对农田温室气体排放影响研究进展 被引量：30

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作者 沈仕洲 王风 +1 位作者 薛长亮 张克强 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-8,共8页

有机肥因具有丰富的氮、磷、钾、生物活性物质,能改善地力及作物品质等优点,而被广泛运用。然而有机肥对农田土壤的作用机理复杂,对农田土壤温室气体的影响不容忽视。通过增加土壤中有机C、改变土壤的C/N、影响土壤呼吸速率、增强土壤... 有机肥因具有丰富的氮、磷、钾、生物活性物质,能改善地力及作物品质等优点,而被广泛运用。然而有机肥对农田土壤的作用机理复杂,对农田土壤温室气体的影响不容忽视。通过增加土壤中有机C、改变土壤的C/N、影响土壤呼吸速率、增强土壤微生物活性等途径影响农田土壤温室气体的排放量。本文结合当前国内外研究进展,综述了施用有机肥对农田温室气体排放影响因子及作用特征,并提出了今后重点研究方向,以期为更好地揭示有机肥对农田温室气体通量的作用机制和控制农田温室气体排放提供参考。 展开更多

关键词 有机肥 土壤 CO2 CH4 N2O

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外源硝态氮对典型耕作土壤冻结过程N_2O排放的影响 被引量：7

3

作者 陈思 张克强 +4 位作者 麻晓越 徐宁彤 姚虎 沈仕洲 王风 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2014年第6期635-641,共7页

为明确外源硝态氮添加对典型耕作土壤冻结过程N2O排放的影响,应用室内冰柜模拟土壤冻结过程,研究在室温-冻结过程中硝态氮添加(0、80、200和500 mg/kg)对3种典型耕作土壤(黑土、潮土和黄土)N2O排放影响的特征.结果表明:外源硝态氮的添... 为明确外源硝态氮添加对典型耕作土壤冻结过程N2O排放的影响,应用室内冰柜模拟土壤冻结过程,研究在室温-冻结过程中硝态氮添加(0、80、200和500 mg/kg)对3种典型耕作土壤(黑土、潮土和黄土)N2O排放影响的特征.结果表明:外源硝态氮的添加促进了黑土和潮土的N2O排放,在200 mg/kg硝态氮添加处理下,黑土和潮土的N2O排放通量比CK(对照)分别增加了849%和676%;但在添加高浓度(500 mg/kg)硝态氮时,黑土和潮土的N2O排放通量分别比200 mg/kg处理降低39.3%和21.2%,表现为显著抑制.随冻结过程的进行,黑土和潮土的N2O排放通量均逐渐降低并接近零排放.黄土N2O排放通量在室温-冻结过程中变化范围很小,甚至出现负排放.多因素方差分析结果表明,土壤类型显著影响N2O累计排放量,而土壤pH和C/N是其中重要的影响因子.根据室内培养试验结果,为减排N2O,建议在深秋整地施肥时期尽量避免在潮土和黑土中施用硝态氮肥.黄土的N2O排放似乎对外源硝态氮的添加反应不明显,这有待在大田气候-植物-土壤综合条件下进一步验证. 展开更多

关键词 耕作土壤 冻结过程 硝态氮 N2O 排放通量

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牛场肥水灌溉对土壤氨氧化微生物的影响 被引量：3

4

作者 王婷 刘丽丽 +5 位作者 张克强 沈仕洲 冯洁 王风 杜会英 高文萱 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1737-1746,共10页

以不同牛场肥水灌溉制度下河北省徐水县梁家营长期定位施肥试验田为研究对象,通过构建氨氧化细菌和氨氧化古菌的amo A基因克隆文库,利用T-RFLP方法研究了5种施肥处理(CK:不施肥;CF:300 kg N·hm-2,120 kg P2O·hm-2,75 kg K2O&#... 以不同牛场肥水灌溉制度下河北省徐水县梁家营长期定位施肥试验田为研究对象,通过构建氨氧化细菌和氨氧化古菌的amo A基因克隆文库,利用T-RFLP方法研究了5种施肥处理(CK:不施肥;CF:300 kg N·hm-2,120 kg P2O·hm-2,75 kg K2O·hm-2;T4:105 kg N·hm-2,39 kg P2O5·hm-2;T5:210 kg N·hm-2,78 kg P2O5·hm-2;T11:317 kg N·hm-2,117 kg P2O5·hm-2)下土壤中氨氧化细菌及氨氧化古菌的多样性及其群落结构演变。氨氧化细菌T-RFLP结果显示,T5处理土壤中氨氧化细菌的Shannon-Wiener指数(H′)和Pielou指数(E)均最高,T11处理最低,表明T5处理增加了土壤中氨氧化细菌的多样性和丰富度,T11处理一定程度上降低了氨氧化细菌的多样性和丰富度。基于amo A基因建立的系统进化树显示,土壤中氨氧化细菌主要属于Nitrosospira和Nitrosomanas。氨氧化古菌T-RFLP结果显示,T11处理氨氧化古菌Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(Ds)和Pielou指数(E)均最高,表明T11处理增加了土壤中氨氧化古菌的多样性和丰富度。氨氧化古菌的系统发育树显示大部分氨氧化古菌amo A序列与Cluster S聚为一类,且占主导地位,少数序列为Unclassified-Archaea(未分类古菌)。最大优势菌与来自中国荷斯坦奶牛瘤胃样品的氨氧化古菌Clone属于同种,推测牛场肥水灌溉增加了土壤的氨氧化古菌的群落多样性。 展开更多

关键词 氨氧化细菌 氨氧化古菌 牛场肥水 群落结构 T-RFLP

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沼液灌溉对冬麦田CO_2、N_2O排放及土壤因子的影响 被引量：6

5

作者 沈仕洲 王风 +1 位作者 薛长亮 张克强 《节水灌溉》 北大核心 2015年第7期25-31,共7页

采用静态箱-气相色谱仪法,共设置不施肥灌溉清水CK、习惯施肥灌溉清水CF、不施肥灌溉一次2∶1（清水∶沼液）奶牛场沼液T1、不施肥灌溉两次2∶1奶牛场沼液T2、不施肥灌溉两次1∶1奶牛场沼液T3等5个处理。通过田间原位观测试验对不同比... 采用静态箱-气相色谱仪法,共设置不施肥灌溉清水CK、习惯施肥灌溉清水CF、不施肥灌溉一次2∶1（清水∶沼液）奶牛场沼液T1、不施肥灌溉两次2∶1奶牛场沼液T2、不施肥灌溉两次1∶1奶牛场沼液T3等5个处理。通过田间原位观测试验对不同比例、不同次数沼液灌溉对华北平原麦田土壤CO2、N2O排放及其相关土壤因子的影响进行研究。结果表明：小麦主要生育期内各处理CO2排放具有明显的季节变化趋势,变化范围为1.93~13.70kg/（hm^2·d）,分别在4个重要时期即返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期出现了排放高峰。N2O变化范围为：-3.93~41.86g/（hm^2·d）,排放高峰仅出现在灌溉奶牛场沼液后的很短一段时间（7d）内,很快下降并维持在较低水平。整个观测期内与CK和CF处理相比,3种不同模式沼液灌溉都不会引起CO2累积排放量增加;与CF处理相比,3种不同模式沼液灌溉都不会引起N2O累积排放量增加。T3处理为较为合理的沼液灌溉模式,既能保证小麦产量,也不会引起CO2和N2O排放量的增加。3种不同模式沼液灌溉均显著（p〈0.05）提高了冬小麦田土壤DOC含量,T3、T2、T1处理较CK处理分别提高了203.0%、114.9%、40.3%。在实验条件下,土壤的CO2排放量与土壤DOC含量显著相关;土壤的N2O排放量与土壤的NO-3-N含量、DOC含量极显著相关,与土壤WFPS显著相关。 展开更多

关键词 沼液灌溉 CO2排放 N2O排放 DOC 产量

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葡萄糖添加对室温和冻结过程土壤N_2O排放特征影响 被引量：4

6

作者 王风 陈思 +3 位作者 杨厚花 沈仕洲 张克强 王晓光 《生态科学》 CSCD 2017年第3期31-35,共5页

为明确外源葡萄糖添加对典型耕作土壤室温和冻结过程N_2O排放特征,应用控制室温和冰柜模拟土壤培养方法,研究室温和冻结过程葡萄糖添加(0、1.5、2.5 mg·g^(–1))对3种典型地带性耕作土壤(黑土、潮土、黄土)N_2O排放的影响。结果表... 为明确外源葡萄糖添加对典型耕作土壤室温和冻结过程N_2O排放特征,应用控制室温和冰柜模拟土壤培养方法,研究室温和冻结过程葡萄糖添加(0、1.5、2.5 mg·g^(–1))对3种典型地带性耕作土壤(黑土、潮土、黄土)N_2O排放的影响。结果表明,室温条件下1.5和2.5 mg·g^(–1)外源葡萄糖添加黑土N_2O排放通量分别比不添加处理增加604.3%和1198.5%,均达5%显著性差异;外源葡萄糖添加显著抑制潮土N_2O排放;3种葡萄糖水平下黄土N_2O排放通量始终处于极低的水平。随冻结过程的进行,黑土和不添加葡萄糖的潮土N_2O排放通量逐渐降低并维持零排放速率;添加葡萄糖处理的潮土N_2O排放通量始终维持零排放速率的水平;黄土N_2O排放通量始终维持在–25-20μg·(m^2·h)^(–1)范围内,甚至出现负排放。与潮土和黄土相比较,常温和冻结过程中添加葡萄糖的黑土需更关注N_2O的排放。 展开更多

关键词 耕作土壤 室温 冻结过程 葡萄糖 N2O

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基于RZWQM模型的华北平原冬小麦-夏玉米土壤硝态氮淋溶和氨挥发评估方法研究 被引量：5

7

作者 沈仕洲 张克强 +3 位作者 王风 赖睿特 颜青 杨涵博 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期769-775,共7页

硝态氮淋溶和氨挥发是华北平原农田因施肥所引起的最重要的氮损失途径,直接监测法的过程复杂且需要消耗大量人力物力,如何建立科学准确的损失量与土壤性质之间的关系,以支撑管理部门便捷快速估算各途径氮损失量成为迫切需要解决的问题... 硝态氮淋溶和氨挥发是华北平原农田因施肥所引起的最重要的氮损失途径,直接监测法的过程复杂且需要消耗大量人力物力,如何建立科学准确的损失量与土壤性质之间的关系,以支撑管理部门便捷快速估算各途径氮损失量成为迫切需要解决的问题。利用已经通过华北平原冬小麦-夏玉米长期定位试验数据进行参数率定验证的RZWQM模型,输出不同施肥水平下1 m内土壤硝态氮残留量、硝态氮淋溶量和氨挥发量,通过回归分析构建了土壤硝态氮淋溶量和氨挥发量分别与1 m内土壤硝态氮残留量之间的函数关系,并利用华北地区研究文献中实测数据对函数准确率进行分析,得出在华北平原2个函数平均准确率分别为70. 9%和71. 2%,该方法可供管理部门在估算和管理华北地区面源污染发生量过程中推广使用。 展开更多

关键词 华北平原 RZWQM 淋溶 氨挥发 硝态氮残留量

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外源铵态氮对典型耕作土壤冻结过程中N_2O排放的影响 被引量：1

8

作者 陈思 张克强 +2 位作者 沈仕洲 王风 徐宁彤 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期608-614,共7页

【目的】农业土壤是N2O的主要排放源,国内以往研究多集中在外源养分对作物生长季N2O排放的影响,而对冬季N2O排放特征和影响因素缺少系统研究。为明确添加外源铵态氮对典型耕作土壤冻结过程中N2O排放特征的影响,本文应用冰柜模拟冬季土... 【目的】农业土壤是N2O的主要排放源,国内以往研究多集中在外源养分对作物生长季N2O排放的影响,而对冬季N2O排放特征和影响因素缺少系统研究。为明确添加外源铵态氮对典型耕作土壤冻结过程中N2O排放特征的影响,本文应用冰柜模拟冬季土壤冻结过程,研究室温—冻结过程不同铵态氮浓度对3种典型地带性耕作土壤N2O排放的影响,以期为调控农田氮肥管理控制土壤N2O排放提供理论依据。【方法】试验设12个处理,包括3种土壤类型(黑土、潮土、黄土),4个外源NH+4-N浓度梯度(0、80、200、500 mg/kg土,分别以N0、N80、N200、N500表示)。具体方法是将3种土壤的风干土样150 g分别装入广口瓶中,加入NH+4-N溶液,使土壤湿度达到田间持水量,置于25℃恒温环境中培养,24 h后分别于0、10、20、30 min时采集气体,再放到-10℃的冰柜中,分别在冷冻0.5 h、2.5 h、6.5 h、13.5 h、23.5 h、43.5 h时采集气体,用气相色谱检测样品的N2O气体浓度。【结果】室温条件下在一定范围内增加外源铵态氮施用量能够促进黑土和潮土N2O的排放,添加80 mg/kg铵态氮的黑土和潮土的N2O排放通量分别比各自对照增加2854.7%和192.1%,均达5%显著水平,但铵态氮浓度过高会抑制黑土和潮土的N2O排放;黄土在室温培养条件下N2O排放通量接近零。随冻结时间的延长,黑土和潮土的N2O排放通量逐渐降低,其降低速度均呈现N80>N200、N500>N0的趋势,且两种土壤的N80处理分别与各自其他处理的差异达5%显著性水平;冻结0.5 h的黑土添加外源NH+4-N处理的N2O排放通量比对应初始值(冻结0 h)降低了64.95%72.46%,冻结2.5 h后比初始值降低79.1%89.29%,在冻结6.5 h时接近零排放,黑土的N0处理在冻结过程中N2O排放通量基本无变化,数值始终较小;潮土各处理在冻结0 6.5 h内N2O排放通量逐渐降低,且处理间差异减少,冻结0.5 h时潮土4个处理的N2O排放通量比对应初始值(0 h)降低了47.25%58.34%,冻结2.5 h降低了84.35%94.99%,其中N0处理的N2O排放通量在冻结2.5 h后达到稳定的零排放状态,而3个添加外源NH+4-N的处理在冻结6.5 h后达到稳定的零排放状态;黄土各处理在室温和冻结过程中N2O排放通量始终处于较低的水平,且变化范围较小,处理间无显著差异。室温—冻结全过程黑土和潮土的N2O累计排放量均呈N80>N200、N500>N0,且黑土的N80处理与N0处理间均达到5%显著水平;潮土不同铵态氮浓度处理间无显著性差异;黄土N2O累计排放量处于较低水平或呈负排放状态,其中N500处理N2O的累计负排放量最大。方差分析结果表明,外源铵态氮对3种土壤N2O累计排放量均有显著影响。【结论】室温条件下,适量的外源铵态氮可促进黑土和潮土的N2O排放,但外源铵态氮浓度过高则可抑制N2O的排放;冻结过程中添加外源铵态氮黑土和潮土的N2O排放通量逐渐降低,且降低速度逐渐变缓最终接近零排放;室温—冻结过程添加外源铵态氮黄土的N2O排放通量始终处于极低水平,甚至出现负排放现象;添加外源铵态氮对室温—冻结过程不同土壤类型N2O累计排放量有显著影响。建议在潮土和黑土上降低冻前土壤的铵态氮含量从而减少N2O的排放。 展开更多

关键词 耕作土壤 冻结过程 铵态氮 N2O 排放通量

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沼液灌溉麦地土壤CO_2和N_2O排放通量变化特征

9

作者 沈仕洲 王风 +2 位作者 陈思 薛长亮 张克强 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期18-22,共5页

为揭示奶牛场沼液灌溉后麦地CO2和N2O排放通量的变化特征及与相关环境因子相互关系,采用静态箱-气相色谱法对奶牛场沼液灌溉后第1d土壤CO2和N2O排放通量连续进行24h观测,同时观测灌前1d、灌后第2d、第4d和第7d排放通量。结果表明,沼液... 为揭示奶牛场沼液灌溉后麦地CO2和N2O排放通量的变化特征及与相关环境因子相互关系,采用静态箱-气相色谱法对奶牛场沼液灌溉后第1d土壤CO2和N2O排放通量连续进行24h观测,同时观测灌前1d、灌后第2d、第4d和第7d排放通量。结果表明,沼液灌溉（SI）、习惯施肥（CF）、不施肥（CK）处理灌后第1d土壤CO2与N2O日排放通量范围分别为115.55~253.44、66.97~114.17、62.86~125.96mg/（m2·h）与115.79~401.1、4.15~21.04、1.44~28.32μg/（m2·h）,日峰值和日谷值均出现在14：00和5：00;除CK外,各处理排放通量与地表及距地表5cm处地温显著相关（P〈0.05）。灌溉前后CK和CF处理CO2和N2O排放通量变化较小。灌溉后SI处理土壤CO2和N2O排放通量迅速升高且分别在灌后第1d和第2d达到排放峰值,此时CO2和N2O排放通量分别较SI处理灌溉前分别升高111.9%和890.0%,随后SI处理CO2和N2O排放通量开始下降,灌溉后第7d分别与CK和CF处理相比无显著差异。灌溉后7d内SI处理的CO2和N2O累积排放量均显著高于CK和CF处理。 展开更多

关键词 沼液灌溉 土壤 CO2 N2O 排放通量

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施肥对云南洱海流域蒜田土壤氨挥发和大蒜产量的影响 被引量：8

10

作者 沈仕洲 杨艳 +4 位作者 王瑞琦 吴凡 胡玉康 王风 张克强 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期470-479,共10页

[目的]探究不同施肥措施及施氮量对大蒜产量的影响以及蒜田的氨挥发排放特点,实现在保证效益的前提下的最小环境代价。[方法]田间试验在云南省大理市进行,试验设不施肥(CK);常规施肥(N、P_(2)O_(5)、K_(2)O分别为675、180、150 kg/hm^(2... [目的]探究不同施肥措施及施氮量对大蒜产量的影响以及蒜田的氨挥发排放特点,实现在保证效益的前提下的最小环境代价。[方法]田间试验在云南省大理市进行,试验设不施肥(CK);常规施肥(N、P_(2)O_(5)、K_(2)O分别为675、180、150 kg/hm^(2),CF);减少20%的CF处理化肥用量(N、P_(2)O_(5)、K_(2)O分别为540、144、120 kg/hm^(2),T1);T2处理是将T1处理中的氮以有机肥替代;T3处理是将T1处理中的磷以有机肥替代;T4处理是按有机肥当季矿化率25%折算,以有机肥替代T1处理中的氮投入;T5处理是按有机肥当季矿化率25%折算,以有机肥替代T1处理中的磷投入;T6处理是以控释肥替代T1处理中的化肥氮,共8个处理。T2和T4处理为单施有机肥,总氮投入量分别为540和2160 kg/hm^(2);T3和T5处理为有机无机肥配合,总氮投入量分别为540和1224 kg/hm^(2)。每季大蒜施肥4次,每次施肥后,采用密闭室间歇通气法吸收、分析田间氨挥发排放量,在收获期对大蒜进行测产。[结果]CF处理的大蒜产量最高,且显著高于其他所有处理,除对照外,其他6个处理的大蒜产量之间没有显著差异。蒜田氨挥发主要发生在每次施肥后的7天内,整个生育期氨挥发速率峰值变化范围为2.21~9.83 kg/(hm^(2)·d)。不同时期氨挥发累积排放量也存在差异,基肥期氨挥发损失量为4.93~27.77 kg/hm^(2),第1次追肥损失量为3.24~19.55 kg/hm^(2),第2次追肥损失量为2.80~18.57 kg/hm^(2),第3次追肥损失量为3.60~15.29 kg/hm^(2)。CF、T1、T2、T3、T4、T5和T6处理的氨挥发累积量分别为71.76、52.30、30.56、53.65、44.67、59.95和40.22 kg/hm^(2),氨挥发损失分别占施氮量的10.63%、9.48%、5.50%、9.72%、2.02%、4.80%和7.30%。CF处理的氨挥发量和氨挥发损失比例明显高于其他6个处理;在其他6个处理中,氨挥发量的顺序为T2<T4≈T6<T1≈T3<T5(P<0.05)。[结论]洱海地区常规施肥获得的大蒜产量显著高于减量和有机肥替代施肥模式,但其氨挥发量和损失率也明显高于其他模式。T1~T6处理中,大蒜产量没有显著差异,但是氨挥发量和损失率却不同。有机肥施用量大也会显著增加氨挥发量和氮损失率,在高量有机肥中配合尿素显著增加了氨挥发量和氮素损失率。因此,氮素施用量决定着氨挥发损失量。综合考虑农学和环境效益,在洱海流域,减少常规氮肥用量的20%,并以有机肥氮替代全部化肥氮为适宜的施肥方式。 展开更多

关键词 洱海流域 蒜田 施肥类型 氨挥发 大蒜产量

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水旱轮作条件下畜禽有机肥氮素矿化特征 被引量：3

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作者 沈仕洲 万辰 +3 位作者 马瑛骏 胡玉康 王风 张克强 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2513-2520,共8页

为探究水旱轮作条件下不同畜禽有机肥氮素矿化特征,试验设置空白、羊粪、牛粪、鸡粪和猪粪共5个处理,采用田间原位培养法监测了不同有机肥施用后300 d内铵态氮和硝态氮的矿化规律。结果表明:有机肥矿化过程中矿质氮主要为铵态氮,而硝态... 为探究水旱轮作条件下不同畜禽有机肥氮素矿化特征,试验设置空白、羊粪、牛粪、鸡粪和猪粪共5个处理,采用田间原位培养法监测了不同有机肥施用后300 d内铵态氮和硝态氮的矿化规律。结果表明:有机肥矿化过程中矿质氮主要为铵态氮,而硝态氮含量很低;不同有机肥处理的铵态氮含量总体呈先上升后逐渐稳定的变化趋势,鸡粪处理的铵态氮含量显著高于其他有机肥处理;不同有机肥处理的硝态氮含量呈波动下降趋势,硝态氮含量在前30 d迅速下降,不同有机肥处理间硝态氮含量差异随时间延长逐渐减小;雨季淹水条件促进有机肥矿化作用,但抑制了硝化作用发生,各有机肥处理的净氮矿化速率在雨季淹水条件培养下较高,旱季好气条件下有机肥矿化速率平稳,无明显上升或下降,各有机肥处理的净氮矿化速率较低;各有机肥处理的净氮矿化速率在培养前期较高,集中在前60 d,不同处理间差异显著,其中鸡粪和牛粪处理显著高于其他处理,培养后期各处理的净氮矿化速率较低且稳定,不同处理间差异较小。经过300 d培养,鸡粪、牛粪、羊粪和猪粪处理的氮素累积矿化量分别为32.99、17.60、13.90、12.83 mg·kg^(-1),总体来看各处理氮素矿化效果表现为鸡粪>牛粪>羊粪>猪粪。 展开更多

关键词 水旱轮作 有机肥 畜禽粪便 氮素矿化

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进口与国产设备对水质NH_4^+和NO_3^-监测效果分析

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作者 沈仕洲 张克强 +2 位作者 王淑茹 杨子龙 王风 《环境监测管理与技术》 CSCD 2019年第2期69-71,共3页

通过对国产和进口NH_4^+、NO_3^-检测探头技术性能指标的测试,分析国产和进口水质NH_4^+和NO_3^-监测设备技术性能,确定其适应范围。比较两种仪器对单一纯溶液、复合溶液,以及多种实际水样的准确性和稳定性测试结果,得知两种仪器测定标... 通过对国产和进口NH_4^+、NO_3^-检测探头技术性能指标的测试,分析国产和进口水质NH_4^+和NO_3^-监测设备技术性能,确定其适应范围。比较两种仪器对单一纯溶液、复合溶液,以及多种实际水样的准确性和稳定性测试结果,得知两种仪器测定标准溶液及实际水样中NH_4^+和NO_3^-的标准值、实测值都具有较好的一致性,测量结果稳定性较好。国产仪器在≥500 mg/L的NO_3^-条件下误差较大,需稀释后测定,在其他常规质量浓度范围内完全可代替进口仪器,两种仪器均可用于不同环境水体的水质监测。 展开更多

关键词 NH4^+ NO3^- 监测设备 水质分析

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沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2、N_2O排放规律的影响 被引量：3

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作者 王小非 沈仕洲 +3 位作者 尹高飞 闫建华 杜会英 张克强 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期783-792,共10页

为探究沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2和N_2O排放特征及土壤理化性质的影响,设置不同的灌溉模式,即空白对照处理CK、常规施肥处理CF、灌溉两次(小麦季一次+玉米季一次)2∶1沼液处理T1、灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处... 为探究沼液灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田CO_2和N_2O排放特征及土壤理化性质的影响,设置不同的灌溉模式,即空白对照处理CK、常规施肥处理CF、灌溉两次(小麦季一次+玉米季一次)2∶1沼液处理T1、灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T2与灌溉三次(小麦季两次+玉米季一次)2∶1沼液处理T3共五个处理,采用静态箱-气相色谱法,研究牛场沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO_2和N_2O的排放特征,同时监测气象条件、土壤铵态氮、硝态氮、土壤可溶性有机碳等因子以及作物产量,分析并探讨了轮作周期内农田土壤CO_2和N_2O的排放特征及相关影响因子。试验结果表明,沼液灌溉没有改变轮作周期内土壤CO_2和N_2O排放通量的季节性变化规律,但会造成灌溉后短期内CO_2和N_2O排放通量增加;轮作周期内沼液灌溉处理在一定程度上提高了CO_2的排放水平,但除T3处理外,差异性均未达到显著水平;沼液灌溉处理没有明显提高N_2O排放水平。沼液灌溉提高了土壤可溶性有机碳含量,施用化肥会降低土壤可溶性有机碳含量;与常规施肥处理CF相比,T2、T3处理作物籽粒产量无明显差异,T1处理严重减产。综合考虑作物籽粒产量与CO_2和N_2O累积排放量,T2处理为本试验条件下最合理的沼液灌溉模式。 展开更多

关键词 沼液灌溉 冬小麦-夏玉米轮作 CO2 N2O 累积排放量 作物产量

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洱海流域不同施肥模式对稻田氮磷径流流失的影响 被引量：18

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作者 姜海斌 沈仕洲 +5 位作者 谷艳茹 于双 邹洪涛 Arif Husain 张磊 张克强 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1305-1313,共9页

为探究洱海流域水稻种植的合理施肥模式,减少稻田氮磷径流流失,通过田间小区试验,研究不同施肥模式对稻田氮磷径流流失和水稻产量的影响。结果表明:与常规施肥处理(CF)相比,化肥减量20%处理(T1)总氮径流流失量无显著差异,有机肥替代处理... 为探究洱海流域水稻种植的合理施肥模式,减少稻田氮磷径流流失,通过田间小区试验,研究不同施肥模式对稻田氮磷径流流失和水稻产量的影响。结果表明:与常规施肥处理(CF)相比,化肥减量20%处理(T1)总氮径流流失量无显著差异,有机肥替代处理(T2~T5)总氮径流流失量降低31.6%~40.4%,缓控释肥处理(T6)总氮径流流失量降低15.7%;与CF处理相比,T1、T2和T6处理总磷径流流失量无显著差异,T3和T5处理总磷径流流失量分别降低23.3%和17.4%,T4处理总磷流失量增加57.0%。与CF处理相比,T6处理和T1处理籽粒产量无显著差异,T2~T5处理籽粒产量降低11.8%~42.9%;与T1处理相比,T5和T3处理籽粒产量无显著差异。与CF处理相比,T1、T6和T4处理秸秆产量无显著差异,T2、T3和T5处理秸秆产量分别降低15.5%、16.0%和36.0%。综合考虑不同施肥处理的稻田径流流失量和水稻产量等因素,化肥减量(T1)、有机无机配施(T3和T5)和缓控释肥(T6)处理是可供选择的环境友好型施肥模式。 展开更多

关键词 洱海流域 施肥模式 稻田 径流 氮磷流失 产量

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洱海流域减氮施肥条件下水稻产量和土壤剖面氮磷变化特征 被引量：3

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作者 姜海斌 张克强 +3 位作者 沈仕洲 马瑛骏 渠清博 邹洪涛 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期23-32,共10页

【目的】研究实现水稻稳产和土壤氮磷淋失低风险的肥料管理措施,以减少农田养分进入流域水域的风险,并提高农业生产的效益。【方法】田间试验在云南大理国家农田生态系统野外观测研究站进行,种植制度为水稻–大蒜–水稻–蚕豆轮作,试验... 【目的】研究实现水稻稳产和土壤氮磷淋失低风险的肥料管理措施,以减少农田养分进入流域水域的风险,并提高农业生产的效益。【方法】田间试验在云南大理国家农田生态系统野外观测研究站进行,种植制度为水稻–大蒜–水稻–蚕豆轮作,试验连续进行了两年。设置8个水稻施肥处理:不施肥(CK);常规施肥(CF);减施20%常规肥(T1);等氮有机肥替代T1(T2);等磷(P)有机肥替代T1,尿素补齐氮肥(T3);考虑有机肥矿化率25%,以氮计,有机肥替代T1(T4);考虑有机肥矿化率25%,以磷计,有机肥替代T1,尿素补齐氮肥(T5);缓控释肥(T6)。测定2019和2020年水稻产量,以及2020年0—100 cm深度稻田土壤剖面全氮、铵态氮、硝态氮、全磷和有效磷含量的变化。【结果】与常规施肥比,T2、T3和T4处理降低籽粒和秸秆产量,T1和T5处理籽粒和秸秆产量与常规施肥无显著差异,T6处理显著增加水稻籽粒和秸秆产量。土壤全氮在0—40 cm土层累积,与常规施肥CF相比,有机肥处理增加了土壤表层全氮含量。土壤铵态氮含量在0—20 cm土层最高,20 cm以下急剧降低,除CK外,其他处理土壤铵态氮含量均低于CF处理。土壤硝态氮在0—40 cm土层累积,最高含量在20—40 cm土层,施用高有机肥量的T4和T5处理土壤硝态氮含量大于CF,其他处理小于CF。土壤全磷含量随着土层深度增加缓慢降低,与CF处理相比,T4、T5和T6处理表层土壤全磷含量增加显著。土壤有效磷主要在0—40 cm土层累积,与CF处理相比,T4和T5处理在0—40 cm土层土壤有效磷含量增加最多。【结论】在本研究试验条件下,不论施用化肥还是有机肥,土壤全量和有效态氮磷均主要固存于0—40 cm土层。化肥在常规用量基础上减施20%可以保证水稻产量且降低土壤氮磷含量,使用缓控释肥替代常规化肥的效果更佳。短期施用低量有机肥会降低水稻产量,而大量施用有机肥替代化肥增加了土壤氮、磷含量及氮、磷下移的风险。 展开更多

关键词 减施化肥 有机肥替代 有机肥矿化率 水稻产量 土壤养分含量 养分淋洗

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典型生态拦截措施水质净化效果研究 被引量：3

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作者 段四喜 张磊 +4 位作者 杨芳 沈仕洲 倪喜云 赵正雄 于良君 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期493-502,共10页

为探讨生态拦截系统对洱海流域农田尾水氮(N)、磷(P)和化学需氧量(COD)的去除效应,提高生态拦截系统对农业面源污染物的净化效果,研究了生态沟渠、表流库塘、潜流库塘、生态沟渠+表流库塘4种改建的生态拦截系统对水质净化效果的影响。... 为探讨生态拦截系统对洱海流域农田尾水氮(N)、磷(P)和化学需氧量(COD)的去除效应,提高生态拦截系统对农业面源污染物的净化效果,研究了生态沟渠、表流库塘、潜流库塘、生态沟渠+表流库塘4种改建的生态拦截系统对水质净化效果的影响。结果表明,与进水口污染物浓度相比,经生态拦截系统净化后,各系统出水口污染物浓度均有所下降。4种生态拦截系统中生态沟渠+表流库塘系统对污染物总氮(TN)、总磷(TP)和COD的削减效果最好,平均削减率为59.66%、55.99%和38.33%,出流全年各月可用于各类型农田灌溉,且TN、TP和COD浓度全年分别有3个月、10个月和10个月可满足地表水环境质量标准中Ⅴ类水质要求;潜流库塘系统削减效果次之,对TN、TP和COD的平均削减率为42.13%、31.31%和34.29%,出流全年各月可用于旱作回灌,全年有9个月可用于水作灌溉,TN、TP和COD浓度全年分别有10个月、6个月和2个月可达到地表Ⅳ类水质要求;生态沟渠系统和表流库塘系统削减能力相对较弱,对TN、TP、COD的平均削减率分别为40.59%、21.03%、25.25%和37.60%、27.69%、26.07%,但这2个系统出水全年可用于水作和旱作灌溉,其中生态沟渠系统出流TN浓度全年有4个月可达地表水Ⅴ类标准,TP浓度全年有11个月可达到地表水Ⅳ类水质要求,表流库塘系统出流TN浓度全年有3个月可达地表水Ⅴ类标准,TP浓度全年有11个月可达地表水Ⅳ类标准,COD浓度全年有3个月可达到地表Ⅴ类水质要求。综合而言,改建的4个生态拦截系统对污染物的净化效果表现为生态沟渠+表流库塘>潜流库塘>表流库塘>生态沟渠。 展开更多

关键词 生态拦截系统 削减率 水质 净化效果

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镧改性核桃壳生物炭制备及吸附水体磷酸盐性能 被引量：25

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作者 罗元 谢坤 +4 位作者 冯弋洋 何秋平 张克强 沈仕洲 王风 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1121-1129,共9页

为研发低成本的磷酸盐吸附剂,以核桃壳为原料,LaCl3为改性试剂热解制备核桃壳生物炭。通过SEMEDS、ICP-OES、FTIR和XRD对生物炭进行表征,采用吸附等温模型和动力学模型拟合生物炭的吸磷特征,并研究热解温度、La改性浓度、添加量、初始溶... 为研发低成本的磷酸盐吸附剂,以核桃壳为原料,LaCl3为改性试剂热解制备核桃壳生物炭。通过SEMEDS、ICP-OES、FTIR和XRD对生物炭进行表征,采用吸附等温模型和动力学模型拟合生物炭的吸磷特征,并研究热解温度、La改性浓度、添加量、初始溶液pH和共存离子对生物炭吸附磷的影响。结果表明:La改性后,生物炭表面由于负载了La2O3和LaOCl,其吸附能力明显提高。热解温度为400℃、La浸渍浓度为0.1mol/L时获得的生物炭(BC-La400),其Langmuir最大磷吸附容量为12.18mg/g,吸附过程主要受化学吸附和颗粒内扩散控制。热解温度和La改性浓度过高均不利于磷的吸附。磷初始浓度为50mg/L时,BC-La400添加量为2.7g/L可获得较理想的吸附能力,但当添加量超过4.0g/L时,磷脱除率可超过98%。BC-La400吸磷时最佳初始pH为3,CO23-共存会明显削弱BC-La400对磷的吸附能力。 展开更多

关键词 生物炭 磷酸盐 吸附 核桃壳 模型 制备

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国内外畜禽养殖粪肥还田利用研究进展 被引量：19

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作者 张克强 杜连柱 +1 位作者 杜会英 沈仕洲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2472-2481,共10页

养殖粪肥还田利用是解决畜禽养殖污染问题的根本出路,也是破解农业面源污染难题、践行绿色发展理念的重要举措。本文以固体粪肥和液体粪肥为主要研究对象,在充分查阅国内外文献的基础上,介绍了粪肥分类、标准及粪肥农田利用主要技术,重... 养殖粪肥还田利用是解决畜禽养殖污染问题的根本出路,也是破解农业面源污染难题、践行绿色发展理念的重要举措。本文以固体粪肥和液体粪肥为主要研究对象,在充分查阅国内外文献的基础上,介绍了粪肥分类、标准及粪肥农田利用主要技术,重点分析了粪肥还田对农田土壤中有机质、氮、磷含量影响及抗生素、抗性基因污染水平,概述了固体粪肥和液体粪肥还田的主要机械设备,并针对粪肥还田技术创新、监测体系、环境与安全风险和还田补贴等提出了具体建议。 展开更多

关键词 畜禽养殖 粪肥 农田利用 重金属 抗生素

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洱海流域不同有机肥替代对土壤理化性质及油菜产量的影响 被引量：16

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作者 万辰 马瑛骏 +2 位作者 张克强 王风 沈仕洲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2494-2502,共9页

为探究洱海流域油菜种植合理的施肥方式,研究不同有机肥替代对土壤理化性质及油菜产量的影响,在云南大理农田生态系统国家野外观测研究站进行油菜田间试验。田间试验设置不施肥(CK);常规化肥施用(CF);以CF氮素折纯计算,设30%固体、液体... 为探究洱海流域油菜种植合理的施肥方式,研究不同有机肥替代对土壤理化性质及油菜产量的影响,在云南大理农田生态系统国家野外观测研究站进行油菜田间试验。田间试验设置不施肥(CK);常规化肥施用(CF);以CF氮素折纯计算,设30%固体、液体有机肥替代(T1、T4);70%固体、液体有机肥替代(T2、T5);100%固体、液体有机肥替代(T3、T6),共8个处理。结果表明:与试验前土壤相比,除CF和T6处理土壤全氮含量提升2.66%和6.57%外,各施肥处理土壤全氮和全磷含量有下降趋势,T1、T2、T3土壤全磷含量与有机肥配施比例增加呈正相关,而T4、T5、T6呈负相关,施用液体有机肥使土壤铵态氮、硝态氮、有效磷含量在短时间内大幅提高;除T4处理外,有机肥的施用对土壤有机质含量均有提升作用,其中T5处理效果最好,提升了28.66%;T1、T2、T4处理均导致土壤容重较试验前土壤上升,上升幅度分别为15.84%、16.83%、17.82%;液体有机肥替代处理均导致土壤pH值较试验前土壤有所下降,单施液体有机肥下降幅度最大,降低5.17%;与CF处理相比,随着有机肥替代比例增加,油菜株高、角果长度、单株角果数、千粒质量、油菜产量均呈下降趋势,T1~T6处理油菜产量减少18.06%~76.65%,30%有机肥替代(T1、T4)与CF处理差异较小。综合考虑不同施肥处理对环境和油菜产量的影响,30%固体有机肥替代(T1)是较优的施肥方式。 展开更多

关键词 洱海流域 有机肥 油菜 土壤理化性质 产量

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洱海流域典型农区不同施肥处理下稻田氨挥发变化特征 被引量：14

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作者 吴凡 张克强 +4 位作者 谢坤 王风 王瑞琦 尹高飞 沈仕洲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1735-1742,共8页

为探寻洱海流域合理的施肥方式,减少氮肥的氨挥发损失,采用"密闭室间歇通气法",研究了不同氮肥类型及施氮量对稻田氨挥发规律、氨挥发累积量及水稻产量的影响,并探究了影响氨挥发排放的因素。研究结果表明:稻田氨挥发主要发... 为探寻洱海流域合理的施肥方式,减少氮肥的氨挥发损失,采用"密闭室间歇通气法",研究了不同氮肥类型及施氮量对稻田氨挥发规律、氨挥发累积量及水稻产量的影响,并探究了影响氨挥发排放的因素。研究结果表明:稻田氨挥发主要发生在施肥后2~5 d内,穗肥期氨挥发损失占比最大为19.04%~33.00%,其次分蘖肥期损失为7.18%~15.72%,基肥期损失最少为4.89%~7.76%。不同施肥处理中常规施肥(CF)、化肥减量20%(T1)、单施有机肥(T2)、有机肥与化肥配施(T3)、考虑当季25%矿化率单施有机肥(T4)、考虑当季25%矿化率有机肥与化肥配施(T5)和单施控释肥(T6)的氨挥发累积量分别为42.52、22.73、11.71、15.12、38.24、25.95 kg·hm^-2和18.44 kg·hm^-2。等量施氮条件下不同肥料类型氨挥发损失占比大小为尿素>控释肥>有机肥+化肥>有机肥。不同施氮量条件下,施氮量越大氨挥发累积量越大,且氨挥发速率与田面水NH4+-N浓度呈正相关性。综合稻田氨挥发累积量及水稻产量,在洱海流域典型农区水稻种植中,有机肥与化肥配施(25%当季矿化率)、化肥减量施用(20%)以及控释肥施用是3种较优的环境友好型施肥方式。 展开更多

关键词 洱海流域 稻田 氮肥类型 氨挥发速率 氨挥发累积量

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