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控释氮肥结合减氮对冬绿肥−夏玉米轮作体系土壤氧化亚氮排放的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 赵秋;赵鑫;张新建;宁晓光;曹卫东;常单娜;吴迪

作者机构：

关键词： 绿肥;氧化亚氮排放;控释氮肥;玉米产量;生物炭

期刊名称：植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2025 年 31 卷 8 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 【目的】研究首都圈控释氮肥结合减氮对冬绿肥−夏玉米轮作体系土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,为该地区合理节肥减排提供理论依据与技术支撑。【方法】2022—2024年,在天津开展了为期2年的田间试验,试验共设置6个处理:冬闲+常规氮肥(F100)、绿肥+常规氮肥(GF100)、绿肥+控释氮肥(GS100)、绿肥+70%控释氮肥(GS70)、绿肥+70%控释氮肥+生物炭(GS70C)、绿肥+55%控释氮肥+生物炭(GS55C)。测定玉米产量、N_(2)O周年排放速率及累积排放量、土壤pH值、碳氮含量及土壤酶活性。【结果】GF100处理玉米产量最高,GS100次之；与F100处理相比,GS70与GS70C处理保持稳产,而GS55C产量在2023、2024年分别降低了12.5%和7.2%。与F100处理相比,GF100处理的N_(2)O周年累积排放量2023年无显著变化,2024年显著增加了7.6%,而2023、2024年GS100较GF100处理分别减排11.7%和19.0%,且GS70处理较GS100处理分别降低N_(2)O排放量22.3%和15.3%。与GS70相比,GS70C处理的N_(2)O排放量两年均无显著差异,而GS55C处理2023、2024年分别显著下降了14.0%与15.4%。添加生物炭可增加土壤pH值,GS70C与GS55C处理的土壤pH值最高。与F100相比,GF100显著增加了土壤铵态氮与硝态氮含量,5个含绿肥处理均显著提升了β-葡萄糖苷酶(BG)和β-纤维二糖苷酶(CEL)活性。控释氮肥显著降低了硝酸还原酶(NR)与亚硝酸还原酶(NIR)的活性,GS100处理的土壤NR和NIR活性较GF100分别显著下降18.4%和14.8%,GS70、GS70C、GS55C处理的NR和NIR活性较GS100又进一步显著降低；相同控释氮肥施用量下,配施生物炭对NR活性无明显影响,但显著降低了NIR活性。相关分析结果表明,玉米产量与土壤碳氮比呈显著负相关,与土壤酶(脲酶、NR、NIR)活性及土壤铵态氮、硝态氮、全氮含量存在显著正相关关系。N_(2)O排放量与土壤硝态氮含量、NR和NIR活性显著正相关,与土壤pH值、有机碳含量、全氮含量及BG、CEL活性呈显著负相关。【结论】绿肥与常规氮肥配合会增加N_(2)O排放,与控释氮肥配合则会降低N_(2)O排放,且控释氮肥减量能进一步降低N_(2)O排放。综合考虑玉米产量和N_(2)O排放因素,在绿肥配施控释氮肥的基础上,减施30%氮肥是首都圈冬绿肥−夏玉米轮作体系中土壤N_(2)O减排的有效措施。

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