【目的】随着人类活动引起大气活性氮排放的增加,大气氮沉降亦迅速增加,进而影响各区域生态系统。明确河北平原城市近郊农田大气氮沉降的动态变化,可以为农田氮素资源综合管理提供科学依据,也为中国氮素沉降网络提供关键基础数据。【方...【目的】随着人类活动引起大气活性氮排放的增加,大气氮沉降亦迅速增加,进而影响各区域生态系统。明确河北平原城市近郊农田大气氮沉降的动态变化,可以为农田氮素资源综合管理提供科学依据,也为中国氮素沉降网络提供关键基础数据。【方法】在河北省保定市河北农业大学实验教学基地进行了为期6年(2006—2011年)的湿/混合沉降监测试验以及1年(2011年)的干沉降监测试验。湿/混合沉降通过雨量器自动采集降水;干沉降中气态NH_3、HNO_3和颗粒态铵离子和硝酸根(_pNH_4^+和pNO_3^-)样品通过主动采样DELTA(DEnuder for Long-Term Atmospheric Sampling)系统采集,气态NO_2样品通过被动扩散管采集。【结果】河北保定地区多雨季节为6—9月,占全年(2006-2011年)降雨量的88.6%、81.5%、89.3%、88.9%、74.5%和83.1%;大气氮湿/混合沉降浓度冬、春季较高,夏季最低,冬春两季NH+4^+-N、NO_3^--N、TIN和TDN浓度分别占全年的74.5%、72.6%、74.1%和71.3%;氮湿/混合沉降量亦存在明显的季节性变化,夏季最大,冬季最小;各形态氮湿/混合沉降浓度高低表现为:TDN>TIN>NH+4^+-N>NO_3^--N,且与降雨量呈极显著负相关;监测区6年间平均湿/混合沉降总量为32.8 kg N·hm^(-2),其中2008年大气氮湿/混合沉降量最大,达40.4 kg N·hm^(-2),2010年大气氮湿/混合沉降量最小,为28.9 kg N·hm^(-2);大气氮湿/混合沉降中TIN占TDN沉降量75%以上,其中NH+4^+-N是TIN的主要组成部分,占其总量的56.6%—69.7%,平均为64.4%;各形态氮(NH+4^+-N、NO_3^--N、TIN和TDN)湿/混合沉降量与月降雨量、月降雨频次呈极显著正相关;大气氮干沉降中各无机氮(NH_3、NO_2、HNO_3、pNH_4^+、pNO_3^-)浓度有明显的季节性变化特征,且各形态氮的月沉降量变化趋势与氮浓度一致;总体来看,气态氮NH_3、HNO_3、NO_2及颗粒态氮pNH_4^+、pNO_3^-的年沉降量分别达到10.1、7.60、4.39、6.47及3.81 kg N·hm^(-2)。【结论】监测区大气氮沉降量受周边地区工业与当地农田施氮量共同影响,且由干湿沉降共同决定。该地区大气氮沉降量较高,2006—2011年大气湿/混合沉降总量在28.9 kg N·hm^(-2)(2010年)—40.4 kg N·hm^(-2)(2008年)之间,平均为32.8 kg N·hm^(-2);干沉降无机氮总量(2011年)为32.3 kg N·hm^(-2);干湿沉降无机氮总量(2011年)为58.6 kg N·hm^(-2)。展开更多
针对河北地区化肥投入高、温室气体排放多、环境污染风险日益增加等问题,本研究基于河北统计年鉴等数据对小麦集约化过程中产量、氮肥投入、温室气体排放及净温室效应等进行年际动态分析。化肥的使用保证了小麦产量,从2005—2018年,化...针对河北地区化肥投入高、温室气体排放多、环境污染风险日益增加等问题,本研究基于河北统计年鉴等数据对小麦集约化过程中产量、氮肥投入、温室气体排放及净温室效应等进行年际动态分析。化肥的使用保证了小麦产量,从2005—2018年,化肥投入量增加了27.8%,小麦产量提高了30.8%(达6772.3 kg/hm^(2))。随年际变化,小麦生产导致的总温室气体排放从2005年的4662.7 kg CO_(2)-eq/hm^(2)逐渐增到2018年的6698.4 kg CO_(2)-eq/hm^(2),而间接温室气体排放量占总量的92.2%~95.2%,其中化肥、电力和燃油为主要排放源。从2014年开始施氮量呈下降趋势,氮肥偏生产力(PFP)逐渐增加。从2005年开始温室气体排放强度呈二项变化。说明在保证粮食产量的同时,进一步优化氮肥施用量是减少温室气体排放、土壤氮素盈余和提升生产可持续性的主要手段。展开更多
为研究不同施氮量对黑小麦产量、干物质积累及氮素吸收利用的影响,试验以黑小麦品种‘农大876’和‘冀紫439’为供试材料,于2021—2023年在田间设置不施氮和分别施氮120、180、240 kg N/hm^(2)处理,于各生长期测定产量要素及各器官含氮...为研究不同施氮量对黑小麦产量、干物质积累及氮素吸收利用的影响,试验以黑小麦品种‘农大876’和‘冀紫439’为供试材料,于2021—2023年在田间设置不施氮和分别施氮120、180、240 kg N/hm^(2)处理,于各生长期测定产量要素及各器官含氮量。结果表明:增加施氮量提高黑小麦产量主要是由于提高了穗数和收获指数,但品种间存在差异。对于‘农大876’,施氮180 kg N/hm^(2)产量最高,与不施氮处理相比显著提高13.0%;‘冀紫439’施氮180 kg N/hm^(2)和240 kg N/hm^(2)产量与不施氮处理相比均提高48.8%。提高施氮量,有利于提高黑小麦地上部吸氮量和干物质积累量,但品种间存在显著差异。‘农大876’、‘冀紫439’于拔节期追肥后,地上部干物质积累量分别增加72.9%~128.4%、131.5%~215.2%,表明‘冀紫439’对氮肥的响应更为敏感。增施氮肥对氮素收获指数无显著影响,但均不利于提高两个黑小麦品种的氮素吸收效率、氮素利用效率、氮肥偏生产力。因此,在与本研究土壤环境一致的条件下,对于‘农大876’这类相对高杆且低养分需求的黑小麦品种,其最高产量推荐施氮量为199 kg N/hm^(2);而对于‘冀紫439’这类对氮肥响应更敏感的黑小麦品种,其最高产量推荐施氮量为211 kg N/hm^(2)。展开更多
文摘【目的】随着人类活动引起大气活性氮排放的增加,大气氮沉降亦迅速增加,进而影响各区域生态系统。明确河北平原城市近郊农田大气氮沉降的动态变化,可以为农田氮素资源综合管理提供科学依据,也为中国氮素沉降网络提供关键基础数据。【方法】在河北省保定市河北农业大学实验教学基地进行了为期6年(2006—2011年)的湿/混合沉降监测试验以及1年(2011年)的干沉降监测试验。湿/混合沉降通过雨量器自动采集降水;干沉降中气态NH_3、HNO_3和颗粒态铵离子和硝酸根(_pNH_4^+和pNO_3^-)样品通过主动采样DELTA(DEnuder for Long-Term Atmospheric Sampling)系统采集,气态NO_2样品通过被动扩散管采集。【结果】河北保定地区多雨季节为6—9月,占全年(2006-2011年)降雨量的88.6%、81.5%、89.3%、88.9%、74.5%和83.1%;大气氮湿/混合沉降浓度冬、春季较高,夏季最低,冬春两季NH+4^+-N、NO_3^--N、TIN和TDN浓度分别占全年的74.5%、72.6%、74.1%和71.3%;氮湿/混合沉降量亦存在明显的季节性变化,夏季最大,冬季最小;各形态氮湿/混合沉降浓度高低表现为:TDN>TIN>NH+4^+-N>NO_3^--N,且与降雨量呈极显著负相关;监测区6年间平均湿/混合沉降总量为32.8 kg N·hm^(-2),其中2008年大气氮湿/混合沉降量最大,达40.4 kg N·hm^(-2),2010年大气氮湿/混合沉降量最小,为28.9 kg N·hm^(-2);大气氮湿/混合沉降中TIN占TDN沉降量75%以上,其中NH+4^+-N是TIN的主要组成部分,占其总量的56.6%—69.7%,平均为64.4%;各形态氮(NH+4^+-N、NO_3^--N、TIN和TDN)湿/混合沉降量与月降雨量、月降雨频次呈极显著正相关;大气氮干沉降中各无机氮(NH_3、NO_2、HNO_3、pNH_4^+、pNO_3^-)浓度有明显的季节性变化特征,且各形态氮的月沉降量变化趋势与氮浓度一致;总体来看,气态氮NH_3、HNO_3、NO_2及颗粒态氮pNH_4^+、pNO_3^-的年沉降量分别达到10.1、7.60、4.39、6.47及3.81 kg N·hm^(-2)。【结论】监测区大气氮沉降量受周边地区工业与当地农田施氮量共同影响,且由干湿沉降共同决定。该地区大气氮沉降量较高,2006—2011年大气湿/混合沉降总量在28.9 kg N·hm^(-2)(2010年)—40.4 kg N·hm^(-2)(2008年)之间,平均为32.8 kg N·hm^(-2);干沉降无机氮总量(2011年)为32.3 kg N·hm^(-2);干湿沉降无机氮总量(2011年)为58.6 kg N·hm^(-2)。
文摘针对河北地区化肥投入高、温室气体排放多、环境污染风险日益增加等问题,本研究基于河北统计年鉴等数据对小麦集约化过程中产量、氮肥投入、温室气体排放及净温室效应等进行年际动态分析。化肥的使用保证了小麦产量,从2005—2018年,化肥投入量增加了27.8%,小麦产量提高了30.8%(达6772.3 kg/hm^(2))。随年际变化,小麦生产导致的总温室气体排放从2005年的4662.7 kg CO_(2)-eq/hm^(2)逐渐增到2018年的6698.4 kg CO_(2)-eq/hm^(2),而间接温室气体排放量占总量的92.2%~95.2%,其中化肥、电力和燃油为主要排放源。从2014年开始施氮量呈下降趋势,氮肥偏生产力(PFP)逐渐增加。从2005年开始温室气体排放强度呈二项变化。说明在保证粮食产量的同时,进一步优化氮肥施用量是减少温室气体排放、土壤氮素盈余和提升生产可持续性的主要手段。
文摘为研究不同施氮量对黑小麦产量、干物质积累及氮素吸收利用的影响,试验以黑小麦品种‘农大876’和‘冀紫439’为供试材料,于2021—2023年在田间设置不施氮和分别施氮120、180、240 kg N/hm^(2)处理,于各生长期测定产量要素及各器官含氮量。结果表明:增加施氮量提高黑小麦产量主要是由于提高了穗数和收获指数,但品种间存在差异。对于‘农大876’,施氮180 kg N/hm^(2)产量最高,与不施氮处理相比显著提高13.0%;‘冀紫439’施氮180 kg N/hm^(2)和240 kg N/hm^(2)产量与不施氮处理相比均提高48.8%。提高施氮量,有利于提高黑小麦地上部吸氮量和干物质积累量,但品种间存在显著差异。‘农大876’、‘冀紫439’于拔节期追肥后,地上部干物质积累量分别增加72.9%~128.4%、131.5%~215.2%,表明‘冀紫439’对氮肥的响应更为敏感。增施氮肥对氮素收获指数无显著影响,但均不利于提高两个黑小麦品种的氮素吸收效率、氮素利用效率、氮肥偏生产力。因此,在与本研究土壤环境一致的条件下,对于‘农大876’这类相对高杆且低养分需求的黑小麦品种,其最高产量推荐施氮量为199 kg N/hm^(2);而对于‘冀紫439’这类对氮肥响应更敏感的黑小麦品种,其最高产量推荐施氮量为211 kg N/hm^(2)。
