文献类型： 中文期刊

作者： 赵秋 ¹ ; 赵鑫 ¹ ; 张新建 ¹ ; 宁晓光 ¹ ; 曹卫东 ² ; 常单娜 ² ; 吴迪 ¹ ;

作者机构： 1.天津市农业科学院

2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

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 008 期

页码： 1542-1551

收录情况： 北大核心 ; CSCD

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（N₂O）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、N₂O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N2O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N2O排放量22.3%和15.3%。与GS70相比，GS70C处理的N2O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。N₂O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N₂O排放，与控释氮肥配合则会降低N₂O排放，且控释氮肥减量能进一步降低N₂O排放。综合考虑玉米产量和N₂O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N₂O减排的有效措施。