国家科技重大专项(2009ZX07212-004)
- 作品数：9 被引量：111H指数：7
- 相关作者：杨正礼张晴雯张爱平罗良国张惠更多>>
- 相关机构：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所宁夏农林科学院宁夏职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中央级公益性科研院所基本科研业务费专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学更多>>
- 内蒙古河套灌区湿地芦苇根际可培养细菌多样性被引量：6
- 2012年
- 以内蒙古河套灌区湿地植物芦苇(Phragmites australis)根际土壤为材料,采用分离培养法对天然湿地和退化湿地的芦苇根际细菌多样性进行了研究。16SrRNA基因系统发育分析的结果显示,分离自天然湿地芦苇根际的45株细菌分属于γ-变形菌纲(44.44%)、厚壁菌门(Firmicutes)(42.22%)和放线菌门(Actinobacteria)(13.33%)3大类群,其中,γ-变形菌纲为最优势类群,芽孢杆菌属(Bacillus)(42.2%)为最优势菌属;分离自退化湿地芦苇根际的44株细菌分属γ-变形菌纲(13.63%)、β-变形菌纲(6.82%)、厚壁菌门(47.73%)及放线菌门(Actino-bacteria)(31.82%)4大类群,其中厚壁菌门为最优势类群,芽孢杆菌属(40.9%)为最优势菌属。研究结果表明,天然湿地和退化湿地芦苇根际细菌都具有较丰富的多样性,但天然湿地与退化湿地芦苇根际细菌群落结构存在一定差异。
- 孙磊刘莹姚娜邵红李潞滨
- 关键词：湿地芦苇根际细菌RRNA基因
- 黄河上游灌区稻田N_2O排放特征被引量：20
- 2011年
- 黄河上游灌区稻田高产区过量施肥现象十分突出,氮肥过量施用引起土壤氮素盈余,导致N2O排放量增大,由此引起的温室效应引起广泛关注。采用静态箱-气相色谱法研究黄河上游灌区稻田不同施肥处理下N2O排放特征。试验设置5个施肥处理,包括常规氮肥300 kg/hm2下单施尿素和有机肥配施2个处理,分别用N300和N300-OM代表;优化氮肥240 kg/hm2下单施尿素和有机肥配施2个处理,分别用N240和N240-OM代表;对照不施氮肥用N0代表。试验结果得出,灌区水稻生长季稻田土壤N2O排放主要集中在水稻分蘖前及水稻生长的中后期,稻田氮肥施用、灌水及土壤温度的变化对N2O排放通量影响较大,不同处理水稻各生育阶段N2O累积排放量与稻田土壤耕层NO-3-N含量动态变化显著相关。稻田N2O排放不是黄河上游灌区稻田氮素损失的主要途径,但灌区稻田N2O排放的增温潜势较大;稻田氮肥过量施用会显著增加N2O排放量,在相同氮素水平下,有机肥配施会显著增加稻田土壤N2O的排放量(P<0.01)。优化施氮能有效减少灌区稻田水稻生长季N2O排放量。稻田不同处理的水稻整个生长季土壤N2 O排放总量为2.69—3.87 kg/hm2,肥料氮通过N2 O排放损失的百分率仅为0.43%—0.64%。在灌区习惯灌水和高氮肥300 kg/hm2时,N300-OM处理的稻田N2 O排放量达3.87 kg/hm2,在100 a时间尺度上的全球增温潜势(GWPs)为20.76×107 kg CO2/hm2;优化施氮240 kg/hm2水平下,N240和N240-OM处理的N2O累计排放量较N300-OM处理,分别降低了1.18 kg/hm2和0.57 kg/hm2,在100 a尺度上每年由稻田N2 O排放引起的GWPs分别降低了6.33×107 kgCO2/hm2和3.06×107 kg CO2/hm2。
- 张惠杨正礼罗良国张晴雯易军杨世琦陈媛媛王明
- 关键词：稻田氮肥施用N2O排放
- 青铜峡灌区水稻田化肥氮去向研究被引量：26
- 2010年
- 青铜峡灌区是我国古老的特大型灌区和粮食主产区之一,灌区农田氮肥的过量施用已经导致化肥氮向水体流失.用15N示踪微区试验方法研究了青铜峡引黄灌区习惯灌溉量条件下水稻田化肥氮素去向.结果表明,施氮量为当地习惯施氮300kg.hm-2时,水稻吸收的化肥氮在籽粒中最多,氮肥的当季利用率为45.93%,吸收的土壤氮约占52.63%;作物中的回收率为27.90%,在0～90cm土壤中的残留率为23.31%,作物-土壤体系中的回收率为51.21%,氮肥的损失率为48.79%;氮肥除了被当季作物吸收和部分以矿质氮残留在土壤中外,灌区19×104hm2的水稻田化肥氮年流失量为2.78×104t,生产1000kg水稻(净籽粒),排放纯氮20.17kg;在0～90cm土壤层中均有化肥氮残留,残留化肥氮主要富集在表层0～30cm,在60～90cm检测到化肥氮,说明青铜峡引黄灌区在习惯灌溉量条件下,水稻田当季的化肥氮淋溶到90cm以下,成为浅层地下水的潜在污染源.
- 张晴雯张惠易军罗良国张爱平王芳刘洳亮杨正礼
- 关键词：灌区水稻田
- 宁夏引黄灌区典型区域农田退水水量与水质特征被引量：9
- 2013年
- 宁夏引黄灌区农田退水污染严重威胁着灌区的水环境质量和黄河水质安全。于2010年对宁夏引黄灌区西排水沟的农田退水水量与水质动态特征开展了研究工作,结果显示:2010年4-9月通过西排水沟出口断面排入黄河的总水量为2 173.5万m3,占同期引水量(6 460万m3)的33.6%;农田退水中铵态氮最高浓度为4.0mg/L,平均浓度为1.0mg/L,超过《地表水环境质量标准》Ⅲ类水的准限值,属中度污染,总氮平均浓度为4.6mg/L,远远超过了《地表水环境质量标准》所规定的Ⅴ类水的准限值(2mg/L),属重度污染。4-9月农田退水中铵态氮、硝态氮、总氮和总磷的总负荷分别为1.862 46万kg、7.842 47万kg、11.645 92万kg和541.3kg。
- 黄仲冬樊向阳杜臻杰朱东海
- 关键词：引黄灌区
- 黄河上游灌区稻田氨挥发损失研究被引量：20
- 2011年
- 采用密闭气室间歇式抽气法研究了黄河上游灌区不同施肥处理下稻田氨挥发损失特征。结果表明,在水稻全生育期不同施肥处理下稻田氨挥发量为N 27.6～94.1 kg/hm2,肥料氮损失率为16.4%～22.2%;不同施肥阶段氨挥发损失持续时间为10 d左右,氨挥发最大峰值均发生在施肥后2～3 d;分蘖肥后氨挥发损失量最大,损失量占全生育期损失总量的27.1%～37.0%。温度、光照、pH值是黄河上游灌区氨挥发的主要影响因素,稻田田面水铵浓度与氨挥发呈显著线性正相关。稻田氨挥发损失量随氮肥施用量的增加而增加,与习惯施肥(N300)相比,减氮20%(N240)及有机肥和化肥配合施用(N240-1/2OM)均能有效减少稻田氨挥发损失,且这两个处理的水稻产量最高,是生态效益和经济效益双赢的最佳模式。
- 张惠杨正礼罗良国张晴雯易军王永生陈媛媛王明
- 关键词：稻田施肥氨挥发
- 宁夏灌区湿地沉积物营养盐和重金属垂向分布特征被引量：11
- 2011年
- 湿地是灌区农业面源污染物的汇集地,沉积物中的营养盐和重金属含量是指示水体营养状况的地球化学指标之一。该文分析了宁夏黄灌区湿地沉积物剖面中TOC、TN、TP、Zn、Cu含量的垂向分布特征,并与湿地周围农田、排水沟和猪场排污口沉积物相应层次元素的含量进行了比较。结果表明,湿地沉积物剖面中TOC、TN垂向分布规律相似,在0-50cm有富集,湿地沉积物中TOC的含量是农田和排水沟的5～7倍、是猪场排污口的2.4倍,湿地沉积物中TN的含量是农田和排水沟的3倍左右,是猪场排污口的1.24倍。湿地沉积物中TP的含量与农田、排水沟土壤剖面中的含量差别不大,但远低于猪场排污口。湿地沉积物中Zn的含量小于农田、排水沟和猪场排污口,Cu的含量高于农田和排水沟但远低于猪场排污口。湿地沉积物剖面中TP、Zn、Cu垂向分布规律相似,在湿地入口处0-10cm表层有富集,10cm以下基本均匀分布,且在湿地腹地整个剖面基本均匀分布。湿地沉积物中TOC、TN、TP间均存在显著相关性,湿地沉积物剖面中的TOC、TN、TP与农田土壤剖面中相应层次元素的含量呈显著线性相关关系。湿地沉积物表层明显有TOC、TN、TP、Zn、Cu的富集,由于元素本身化学性质和来源影响的差异,在沉积物剖面中富集的深度不同,农田退水携带的营养型污染物及养殖排污是湿地沉积物的主要来源之一。
- 张晴雯杨正礼罗良国张爱平
- 关键词：宁夏灌区湿地沉积物营养盐重金属
- 氮肥后移对引黄灌区水稻产量和氮素淋溶损失的影响被引量：21
- 2012年
- 通过田间小区试验研究在优化施肥条件下氮肥后移技术对引黄灌区水稻籽粒产量和氮素渗漏淋失量的影响。结果表明:与农民常规施肥处理(N300)比较,氮肥后移各处理在氮素投入降低20%的基础上水稻产量没有降低,显著提高了氮肥利用率,N240/3处理的氮肥利用率达到40.5%,比N300处理提高了8.8%。田面水中TN和NH4+浓度施肥后1～3d达到最大,而NO3-极大值出现在施肥后3～5d内,之后逐渐降低,施肥后的前9d做好水肥管理是防止氮素流失的关键时期。N300处理氮素渗漏淋失主要发生在分蘖期,氮肥后移处理主要发生在分蘖期和孕穗期,TN渗漏淋失量在29.78～44.51kg/hm2之间,N240/3处理TN淋失量比N300处理降低了33.1%;氮素淋失形态以NO3-为主,占TN淋失量的74.14%～79.44%。综合考虑水稻产量和环境效益,氮肥后移技术N240/3处理可作为一种资源节约和环境友好的施肥技术在水稻种植上应用。
- 刘汝亮李友宏张爱平王芳赵天成陈晨洪瑜杨正礼
- 关键词：氮肥后移水稻氮素流失引黄灌区
- 黄河上游灌区连作稻田N_2O排放特征及影响因素被引量：2
- 2012年
- 黄河上游灌区高产连作稻田氮肥的过量施用引起土壤氮素盈余,进而导致稻田N2O排放量增大.为了探明水稻连作模式下稻田N2O排放特征及影响因素,采用静态箱-气相色谱法,开展了为期2年的连作水稻田试验研究.试验共设置3个施氮处理,包括常规氮肥300kg.hm-2(N300)、优化氮肥240kg.hm-2(N240)和对照不施氮肥(N0),并在稻田连作的第2年,对N240处理灌溉节水30%.2年连作试验结果表明,水稻生长季稻田N2O排放主要发生在水稻施基肥后及水稻生长的中后期,在稻田灌水泡田后N2O排放速率达最大值.稻田高氮肥(300kg.hm-2)施用显著增加N2O的排放量,优化氮肥(240kg.hm-2)处理可有效降低土壤N2O排放量(p<0.01).水稻生长季稻田淹水状态时N2O排放量极低,稻田灌溉节水会相应增加土壤N2O排放量.土壤温度变化对稻田N2O的生成和排放会产生较大影响,但受稻田肥水管理等因素的影响,温度与N2O排放量相关性不显著.灌区稻田土壤N2O排放通量与田面水NO3--N含量变化及耕层0～40cm土壤NO3--N积累量变化有显著的相关性.稻田连作显著增加了耕层土壤剖面0～40cm土层NO3--N的积累量,耕层土壤NO3--N积累量的增加进而加大了土壤N2O排放的风险.在宁夏黄灌区稻田常规灌水和高氮肥(300kg.hm-2)水平下,2年连作稻田水稻生长季土壤N2O总排放量分别达55.98×104kg.a-1和51.48×104kg.a-1,在100a时间尺度上的全球增温潜势(GWPs)均值为16.02×107kg.hm-2(以CO2计),表明黄灌上游灌区高氮肥施用导致稻田N2O排放量增大,由此引起的增温潜势严重.
- 张惠张晴雯杨正礼
- 关键词：氮肥影响因素
- 育秧箱全量施肥对水稻产量和氮素流失的影响被引量：25
- 2012年
- 采用育秧箱全量施肥技术,通过2年田间小区试验,研究中量控释氮肥(80kgN·hm-2)、高量控释氮肥(120kgN·hm-2)和常规施肥(300kgN·hm-2)处理对水稻产量和氮素流失的影响.结果表明:与常规施肥相比,高量控释氮肥处理的水稻产量未显著降低.常规施肥处理2年平均氮素利用率为33.2%,中量和高量控释氮肥处理的平均氮素利用率分别比常规施肥处理提高26.2%和20.7%.常规施肥处理田面水的总氮含量在施肥后1～3d达最大值,中量和高量控释氮肥处理的高峰期为施肥后7～9d,全生育期内,中量和高量控释氮肥处理田面水的总氮含量均显著低于常规施肥处理.常规施肥处理的氮素渗漏流失主要在分蘖期,中量和高量控释氮肥处理的氮素渗漏流失后移至分蘖-开花期.各处理硝态氮流失量占总氮流失量的59.7%～64.2%,高量控释氮肥处理的总氮净流失量比常规施肥处理减少51.8%.
- 刘汝亮李友宏张爱平王芳赵天成陈晨洪瑜杨正礼
- 关键词：控释氮肥水稻产量氮素流失
