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本研究将硝化抑制剂添加到氮肥中形成生化调控肥,通过动态测定生化调控肥中抑制剂含量以及肥料的养分含量变化,来探明抑制剂的稳定性;采用室内静态培养方法,从减少氧化亚氮排放的角度出发,分析生化调控肥对菜田土壤氮素转化及酶活性的影响,筛选出减少氮素气态损失的措施;采用盆栽试验方法,从蔬菜(油菜)生长和减少氮素损失角度出发,分析生化调控肥对土壤N2O和CO2排放及蔬菜产量、品质的影响,筛选出减少氮肥损失的措施;采用田间原位跟踪方法,从设施蔬菜(番茄)生长和环境效应角度出发,分析生化调控肥对蔬菜产量、品质及土壤氮素转化的影响,筛选出能够实现经济效益与环境效益双赢的措施,为我国华北地区设施蔬菜温室气体减排,实现资源环境友好发展提供理论指导及技术支持。主要研究结果如下: (1)监测期间,有机液态生化调控肥中硝化抑制剂DCD含量随时间没有明显减少;添加硝化抑制剂后两种液态肥养分含量也较稳定。 (2)室内培养条件下,土壤N2O累积排放通量表现出:M>M(DCD)>M+DCD;L>L+DCD>L(DCD);N0处理土壤N2O累积排放量最低。与M处理相比,M(DCD)和M+DCD分别减少30.51%和65.72%;与L处理相比,L(DCD)和L+DCD处理分别减少了77.82%和76.85%。施用生化调控肥减少了土壤N2O排放,对土壤铵态氮向硝态氮的转化有一定抑制作用。 (3)室内培养条件下,土壤N2O累积排放通量表现出:R1>R1+DCD>R1(DCD);R2>R2+NP>R2(NP);N0处理土壤N2O累积排放量最低。与R1处理相比,R1(DCD)和R1+DCD处理分别减少了47.09%和43.77%;与R2处理相比,R2(NP)和R2+NP处理分别减少了15.69%和8.58%。施用生化调控肥减少了土壤N2O排放,对土壤铵态氮向硝态氮的转化有一定抑制作用。 (4)油菜施用基肥后,与R1处理相比,R1(DCD)和R1(NP)处理分别减少了45.70%和62.46%;与L处理相比,L(DCD)处理减少了45.81%。追肥后,与R1处理相比,R1(DCD)和R1(NP)处理土壤N2O累积排放量分别减少了71.54%和66.81%;与L处理相比,L(DCD)处理减少了37.13%。施用生化调控肥减少了土壤N2O排放,对油菜地上部生物量及品质没有显著影响。 (5)番茄生长期间,每次追肥后,土壤N2O排放量均呈现先升高后降低的趋势,在第1~3天达到最大值。整个监测期间,土壤N2O排放表现出:L>L(DCD),R1>R1(DCD),R2>R2(NP),施用生化调控肥可减少土壤N2O排放。每次追肥后,土壤NH3挥发速率在第1~2天达到峰值,之后逐渐降低,与单施氮肥的处理相比,在减氮情景下施用生化调控肥没有明显促进NH3挥发。施用生化调控肥对土壤铵态氮向硝态氮的转化有一定抑制作用,对果实品质及产量没有显著影响,经济效益有所增加。 综上所述,施用生化调控肥减少了土壤N2O排放,对土壤铵态氮向硝态氮转化有一定抑制作用,对蔬菜品质和产量没有显著影响。