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目前,我国氮肥利用率还很低,大约在30 %-35 % ,损失率平均达45 %。氮肥施入农田后通过氨挥发、硝化-反硝化气态损失和硝酸盐淋失等途径损失掉,但以哪一条途径为主目前尚无一致的看法,有些方面还存在争议。对于氮肥的硝化-反硝化气态损失量究竟有多大,在许多报道中是众说不一。有人认为,反硝化损失量为微量至100 kgN/hm2;氮肥损失中有30 %是缘于反硝化作用。本研究以田间实验为基础,运用平衡气室法和静态箱法,研究了黄土性土壤冬小麦/夏玉米轮作体系以及露天/温室蔬菜种植条件下氧化亚氮排放的时间空间变异、排放总量、排放系数以及主要影响因子。取得的主要研究结果如下:1.黄土性土壤玉米生长季N2O排放研究结果表明:各个处理N2O年排放量存在明显的季节变化,较高的N2O排放量发生在温度较高和水分条件较好的7-8月份。各处理间,以氮磷钾有机肥(NPKM)处理排放量最高达15.05 kgN2O-N/hm2·a;其次为氮磷钾施肥处理(NPK),年排放量为5.85 kgN2O-N/hm2·a,仅施氮肥不施磷钾肥处理(N)和不施肥(CK)条件下黄上性土壤N2O的年排放量分别为2.97 kgN2O-N/hm2·a和0.92 kgN2O-N/hm2·a。N、NPK、NPKM处理的N2O排放通量日变化比较明显,从早上7:00-14:00,排放通量急剧增大,从14:00-5:00N2O排放通量逐渐减小。N2O最大排放通量出现在下午13:00-14:00左右,NPKM、NPK、N三个处理N2O排放通量最大值分别为810μgN2O-N/m2·h、439μgN2O-N/m2·h、144μgN2O-N/m2·h,而最小排放通量是在清晨1:00-2:00,三个处理N2O排放通量最小值分别为137μgN2O-N/m2·h、47μgN2O-N/m2·h、32μgN2O-N/m2·h。N、NPK、NPKM这3个处理释放N2O系数即通过N2O排放损失的氮占施入总氮的百分率分别是0.36%、0.86%、1.45%。2.玉米-小麦轮作体系下,砂质土壤中N2O浓度的空间变异很大,以140 cm土层最高,15 cm土层最低,各处理N2O浓度在土壤剖面的大小顺序为:140 cm>100 cm>60 cm>30 cm>15 cm。从时间变异来看,不论对照处理还是施肥处理,玉米生长季各土层的N2O浓度均高于小麦生长季相应土层,土壤N2O浓度在一年的不同时期变化较大,以温度高、水分充足的6-7月份最高。施肥显著增加了土壤剖面的N2O的产生量。试验期间施肥处理各土层N2O浓度均高于对照处理,施肥处理从上至下各土层N2O浓度分别是对照处理对应土层的1.37、1.62、1.21、1.37、1.27倍,但两者的变化趋势基本相同。另外本实验还测定了渭河流域不同阶地0-200cm土壤剖面的活性有机碳含量,结果表明渭河流域各阶地0-200 cm土壤剖面中,0-20 cm土层含量最高,头道塬、二道塬、三道塬和河滩土壤剖面在0-20 cm土层的活性有机碳含量分别为4.9 g/kg、2.5 g/kg、2.9 g/kg、3.3 g/kg,各阶地活性有机碳平均含量的大小关系为:头道塬>二道塬>三道塬>河滩。随着土层深度的增大,各阶地土壤活性有机碳含量急剧减小,但从60 cm土层以下直到200 cm土壤活性有机碳含量无明显变化,头道塬、二道塬、三道塬、河滩60-200 cm土壤中活性有机碳平均含量分别为1.10 g/kg、1.15 g/kg、0.64 g/kg、0.26 g/kg,这表明深层土壤仍然能为微生物活动提供活性有机碳作为能量。3.露天蔬菜地中,白菜、菜花、黄瓜3个处理的N2O平均通量大小关系为白菜地>黄瓜地>菜花地。且土壤N2O通量与土壤温度的变化趋势基本一致,呈明显正相关。白菜、菜花和黄瓜各处理生育期内N2O排放总量分别为:N2O-N 1.52 kg/hm2、N2O-N 0.97 kg/hm2、N2O-N 0.97 kg/hm2,分别占施氮量的0.43%、0.28%、0.73%。种植黄瓜和番茄的两个温室的N2O通量在一天内均为13:00-14:00时间段内最高,最大值分别为230.6μgN2O-N/m2·h、97.5μgN2O-N/m2·h,两个温室均在23:00-0:00出现一个排放低谷,值分别为63.6μgN2O-N/m2·h和11.6μgN2O-N/m2·h。温室内垄梁N2O通量高于垄沟。番茄大棚一个生长季排放的N2O总量为2.40 kgN2O-N/hm2。