科研产出
芦荻生物质炭基肥研制及其对水稻土氮损失的影响
《水土保持学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为实现秸秆资源化利用和强化生物质炭基肥生产应用,以洞庭湖芦荻秸秆热解生物质炭为基质,采用包膜和混合造粒技术,以改性淀粉为黏合剂,辅以膨润土、腐殖酸等材料制备包膜炭基肥(CT)和混合炭基肥(MT).以生物质炭占比10%(T1),15%(T2),20%(T3),25%(T4)和30%(T5),从微观形态结构、养分释放速率、粒径及抗压强度等基本性质进行择优筛选,将筛选后的炭基肥处理(CT2、CT3、CT4和MT1、MT2、MT3)与普通复合肥(NPK)、不施肥(CK)共8个处理进行室内水稻盆栽试验,对比不同研制方式及生物质炭添加量下水稻土氨挥发及氮素渗漏流失差异.结果表明:炭肥比越大,肥料结构愈紧密,累积氮素释放率愈低,但过量的生物质炭的添加会造成肥料粒径不均匀、抗压强度不达标.包膜生物质炭基肥以15%~25%的生物质炭添加量较适宜;混合生物质炭基肥以10%~20%的生物质炭添加量较适宜.与NPK处理相比,CT2、CT3、CT4处理氨累积挥发量分别降低12.95%,27.96%,23.82%,氨挥发损失率分别降低16.56%,35.67%,30.57%,以CT3效果最好;MT1、MT2、MT3处理氨累积挥发量分别降低33.72%,41.48%,16.06%,氨挥发损失率分别降低43.31%,53.18%,20.38%,以MT2效果最好.2种炭基肥均可减少盆面水铵氮平均浓度,与NPK处理相比,最高降幅分别达20.74%(CT4)和39.90%(MT2);混合造粒炭基肥中以MT2处理的全氮、硝氮浓度降幅最大,分别达5.50%,5.09%,而包膜炭基肥各处理间差异均不显著.与NPK处理相比,施包膜炭基肥处理的渗漏水中铵氮与全氮平均浓度分别显著降低8.93%~14.00%,8.84%~16.38%,而各处理间硝氮平均浓度均无显著性差异.施混合炭基肥可降低铵氮、硝氮和全氮平均浓度,分别达11.16%~12.42%,3.22%~22.29%,11.14%~15.86%.此外,炭肥比越高,生物质炭的氮减排效应越明显,但添加量过大其氮减排量并无显著性增加.总体而言,2种工艺制备生物质炭基肥均能有效降低氨挥发损失以及减缓氮素径流渗漏损失风险.其中,包膜炭基肥以20%~25%生物炭添加量效果最优,混合炭基肥以15%最优.
关键词： 芦狄生物炭 生物炭基肥 氨挥发 氮素流失 面源污染
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施用南荻生物炭对不同类型土壤氨挥发的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在洞庭湖区农田施用秸秆生物炭不仅能实现秸秆资源化利用,还可降低环境污染压力.本研究于2020年采用水稻盆栽试验,研究了不同南荻秸秆生物炭施用量对土壤氨挥发速率、累积氨挥发量、表面水pH值和NH4+-N浓度的影响.供试土壤为第四纪红土发育的红黄泥和花岗岩发育的麻砂泥水稻土,设置6个南荻秸秆生物炭添加处理,即分别以土柱0~20 cm 土壤重量的0%、1%、2%、4%、6%和8%比例添加生物炭,每盆施用复合肥200kg N·hm-2.结果表明:施用生物炭导致两种土壤之间或不同生物炭处理之间的氨挥发速率和累积量均存在显著差异.麻砂泥施用生物炭处理在施肥后第2天出现氨挥发峰值,且较不施生物炭处理峰值降低了 23.6%~53.4%;红黄泥氨挥发峰值出现在施肥后第7~13天,且其峰值随着生物炭添加量的增加而升高.整体上,麻砂泥土壤的氨挥发速率均高于红黄泥.麻砂泥土壤<4%生物炭添加量能抑制土壤氨挥发速率及累积量,其中以2%处理降幅最大(46.9%),但生物炭添加对水稻生长前期表面水pH值的影响不显著;红黄泥土壤随着南荻生物炭用量的增加,表面水中pH值和NH4+-N浓度增加,导致氨挥发速率及累积量增幅达1.3~10.5倍.回归分析显示,生物炭添加量是影响两种土壤氨挥发的关键因素.Elo-vich方程能较好地拟合两种土壤的氨挥发累积量随时间的变化动态,各施炭处理的相关系数均达极显著水平.总体上,对于偏中性的麻砂泥土壤,施用一定量的南荻生物炭对氨排放有一定的抑制作用,而对于酸性的红黄泥土壤,增施南荻生物炭会通过提高表面水的pH值和NH4+-N浓度促进氨挥发,因此针对不同类型土壤施用南荻秸秆生物炭应注意选择适宜用量,以降低氮素损失.
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生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季氨挥发的影响
《农业环境科学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季氨挥发的影响,采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合[N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)]与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田稻季氨(NH3)挥发动态变化的影响。结果表明:黄泥田稻季NH3挥发损失主要集中于施肥后1周,峰值发生在第1~3 d。生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季NH3挥发损失量的效应显著。尿素分次施用处理稻季NH3挥发净损失率较一次性施用处理显著降低24.6%。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP处理显著提高田面水NH+4-N峰值和NH3挥发速率峰值,增加稻田NH3挥发损失量;脲酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP处理明显延缓尿素水解,降低NH3挥发速率峰值,减少稻田NH3挥发损失量。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田NH3挥发动态变化与NBPT相似。相关性分析表明,稻田NH3挥发速率与田面水NH+4-N浓度和pH值呈显著正相关,而与气温、土温和土壤相对湿度无显著相关性。总之,生化抑制剂组合与适宜的运筹相结合更能有效减少黄泥田稻季NH3挥发损失。
关键词： 脲酶抑制剂 硝化抑制剂 N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT) N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT) 2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP) 黄泥田 氨挥发
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控释尿素减施对双季稻田氨挥发损失和氮肥利用率的影响
《中国水稻科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究连续控释尿素减施对双季稻籽粒产量、N肥利用率和NH3挥发损失的影响,以期为水稻稳产条件下减少双季稻田氮素损失提供理论依据和技术方法。【方法】以中早39(早稻)和泰优390(晚稻)为材料,设置不同控释尿素N用量的等N量控释尿素(CRU1)、控释尿素减N 10%(CRU2)、控释尿素减N 20%(CRU3)、控释尿素减N 30%(CRU4)以及尿素(U)和不施肥对照(CK)的6个处理,采用密闭室间歇通气法监测双季稻田NH3挥发特征,同时测定水稻产量和N含量。【结果】普通尿素(U)处理和控释尿素(CRU)处理施基肥和分蘖肥后早稻NH3挥发发生在施肥后的8~9 d内,峰值分别于第1~2天和第2~4天出现;晚稻NH3挥发发生在施肥后的6~7 d内,峰值分别于第2~3天和第3~4天出现。早、晚稻生长季U处理总计NH3挥发损失量(率)最高,分别为47.2kg/hm~2(26.4%)和61.9 kg/hm~2(28.7%),产量分别为5.5 t/hm~2和6.2 t/hm~2,N肥利用率分别为23.0%和20.0%;早、晚稻生长季CRU处理总计NH3挥发损失量(率)分别为22.8~32.3 kg/hm~2(14.6%~16.5%)和30.4~42.1kg/hm~2(15.9%~17.6%),产量分别为5.8~6.3 t/hm~2和6.6~7.5 t/hm~2,N肥利用率分别为34.3%~40.5%和33.8%~39.2%;其中,CRU2处理在早、晚稻生长季总计NH3挥发损失量较U处理降低40.9%、38.3%,产量增加14.9%、20.9%,N肥利用率提高75.6%、96.0%。早、晚稻生长季及双季稻整个生长季CRU处理总计NH3挥发损失量及籽粒产量与施N量呈显著线性关系。【结论】施用控释尿素显著减少双季稻田NH3挥发损失,增加籽粒产量,提高N肥利用率,以减N 10%处理效果最明显。
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生石灰施用增加了酸性双季稻田氮素氨挥发损失
《湖南农业科学 》 2017
摘要：选择南方典型酸性双季稻田,采用通气法研究了不同生石灰用量对稻田氨挥发通量、田面水NH_4~+-N浓度和pH值的影响。结果表明:撒施生石灰显著影响稻田田面水NH_4~+-N浓度和pH值,生石灰用量与田面水NH_4~+-N浓度和田面水pH值之间均存在极显著正相关关系;撒施生石灰,显著增加稻田氮素氨挥发损失,早、晚稻季氨挥发损失量较不施生石灰处理分别增加2.20~22.91和3.08~52.44 kg/hm~2,增幅分别达19.28%~200.79%和6.96%~118.48%;当早、晚稻季分别施纯氮150和180 kg/hm~2时,撒施生石灰450~3 750 kg/hm~2,氨挥发损失量分别达13.61~34.32和47.34~96.70 kg/hm2,氮素损失率分别达7.44%~18.78%和21.66%~44.24%;当早、晚稻季生石灰用量分别超过900和1 800 kg/hm2时,稻田氨挥发显著增加。
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典型双季稻田基施碳酸氢铵和尿素的氨挥发损失研究
《中国土壤与肥料 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：采用密闭室连续抽气法研究了湖南典型双季稻田,尿素和碳酸氢铵基施后的氨挥发特征。结果表明,基施碳酸氢铵(NC)稻田初始氨挥发强度和氨挥发总量大于基施尿素(UR)稻田。早稻季NC处理稻田氨挥发排放量为45.19 kg·hm-2,损失率达30.12%,UR处理氨挥发排放量为32.93 kg·hm-2,损失率达21.95%;晚稻季NC处理稻田氨挥发排放量为70.91 kg·hm-2,损失率达31.93%,UR处理氨挥发排放量为61.78 kg·hm-2,损失率达27.04%。基施尿素能够显著降低稻田氨挥发排放,减少氮素损失。
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湖南典型双季稻田氨挥发对施氮量的响应研究
《植物营养与肥料学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：选择湖南典型双季稻田为对象,采用密闭室连续抽气法研究了不同施氮量下的氨挥发损失。结果表明,稻田氨挥发总量随施氮量增加而显著增加,在当地农民习惯施肥水平(早稻150 kg/hm2、晚稻180 kg/hm2)下,早稻氨挥发损失氮量占施氮量的39.8%,晚稻则达46.9%,双季稻平均氨挥发损失率达43.7%。氨挥发通量与田面水的NH+4-N浓度和pH之间均存在极显著的正相关关系。可见,氨挥发是该区域稻田氮素损失的最主要途径之一。
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