农业科技论文精选范文:缓释化肥对消减农业环境排放的作用评价

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论文字数:**** 论文编号:lw202329348 日期:2023-07-22 来源:论文网

1前言


1.1C02、CHU、N2O和NH3的排放与全球变化
温室气体(c:02、CH4> N2O)和NH3是生态系统中的重要组成成分,在生态系统中的C、N循环占了很大的比例。并且这些温室气体在大气中的停留时间比较长,不易被生态系统所轻易转化,而且氨气是氮肥在土壤中经微生物代谢损失的一个重要途径m,NH3在土壤中沉降能够引起土壤酸化、在水中能够引起水体富营养化[2,3],而且NH3的转化也会对温室气体NOx产生影响。温室气体的形成与人类活动有是呈正相关的,自从18世纪中期以来,随着工业革命的开始,人类活动日益频繁,全球温室气体的浓度也在显著增加,目前,温室气体的浓度值已经远远超过了冰芯记录得到工业革命前几千年中的浓度值。其中,工业革命前C02浓度约为280 mg/L,在2005年的时候已经增加到了379mg/L;工业革命前CH4浓度约为715 ug/L,在2005年的时候已经增加到了 1774ug/L;工业革命前N2O浓度约为270ug/L,在2005年的时候已经增加到了319ug/L[4]。全球大气中,C02的变化主要是由于化石燃料的使用和土地利用的变化,而CH4和N2O浓度的变化则主要是由于农业生产。人类活动对农田生态系统中的碳、氮循环与大气中温室气体产生的作用有很大的贡献,尤其是耕作方式和肥料的使用引起的农田生态系统中的碳与氮排放的增加。现有的研究对农田施肥后土壤中碳与氮的综合影响的研究很少,大多属于针对单一的碳循环、氮循环或者三种温室气体排放的研究。随着世界上人口的快速增长,使得粮食问题变的尤为重要,由于耕地面积实在有限,所以提高作物的产量是势在必行,而提高作物产量主要依赖于化肥的投入,尤其是氮肥的投入[6]。由于大量氮肥的不合理投入,引起很多的环境问题,:诸如肥料利用率较低,氮肥的损失严重;土壤盐碱化;水体富营养化等等诸多问题。同时氮肥的增施还能引起土壤中温室气体的排放[7,8]。


1.1.1农田C02对环境的影响与产生的机理


1.1.1.1C02对环境的影响
在陆地生态系统中,C的主要存在形式是以C02、碳酸盐和有机物的形式存在的。C02在碳循环中起着至关重要的作用,植物通过光合作用将大气中的C和.水转化形成有机物,使得无机态的C变成有机的被固定下来;有机物通过微生物的分解,动植物的代谢等将有机态的C再释放到大气当中。随着C02在大气中的浓度不断的增加,对环境产生很多的问题,主要包括以下方面:温室效应、气候反常的变化、全球生态系统存在结构和物质循环的影响和农作物和森林草原植被的影响等,以及由此带来的有关社会经济效应。


1.1.1.2全球气温上升
全球升温是因为大气中的温室气体的浓度含量增加引起的,由于温室气体的增加,使得这一结果严重的影响了人类生存环境,并由此问题引起了很多国家当局和全球科学界的极大关注。温室气体对温室效应产生的作用中,C02的作用最为显著,占了大部分的比例,约为55%?60%[n]。由温室气体的引起全球温室效应,进而会影响到全球降水分布模式、海平面的上升、生态系统结构的变化、农业生产的变化以及一系列经济社会效应等。另外,随着全球温室效应的显著加剧,对生物多样性的威胁也越来越严重[12]。


1.1.1.3对农业的影响
C02是植物光合作用的原料,随着C02含量的增多,可在一定程度上延长植物的生长期,提高植物的生产能力,无疑对农业生产有利。Bazzaz与Gates研究指出:当C02浓度翻倍以后,许多植物的光合作用增加50%-75%,农作物与树木的生长速度增加50%-70%,农作物的产量也能够相应的增加30%-50%[13]。同时,C02又是温室气体的重要成分,对地球热量的平衡有着非常重要的影响,因此,随着C02浓度的增加一起的气候变化,从而间接的影响到农业生产。由于温室效应的加剧,使得一些原本不适宜作物生长的地区变得适合农作物的生长,这样间接的增加了农作物的生长区域范围。温室效应的作用显著的影响着干旱和农作物的病虫害等,使得农作物的生长环境一再恶化,给农业生产带来很大的损失。随着温室效应影响的气候变暖还能影响水资源的分布,还会引起全球各地的土壤水的有效性和土壤机制的特征等方面的改变[14]。此外,随着气候变暖,使得农业带逐渐向两级移动,从而导致作物的光照时间减少,农作物的光合作用和呼吸作用减慢,直接影响农作物的产量。


2引言


2.1研究目的与意义
温室气体的排放将会对大气造成严重的污染,而农田生态系统对温室气体和NH3排放占了很大的比重。土壤对温室气体和NH3的排放主要来源于农田施肥和农田土壤养分的排放。近年来,围绕着能够影响农田温室气体和NH3排放的诸多因素己经受到很多的关注和研究。C02是影响温室效应的主导气体,它对温室消音的影响达到了55%-60%[80]。它作为最重要的温室气体,它也就受到相应的广泛关注。它的排放源比较多,主要有地球内部、动植物的呼吸作用、地表植被破坏、海洋、化石燃料的燃烧等,而它的汇较为少,主要是海洋的吸收和绿色植物的光合作用为主。近年来,随着人类活动的日益频繁,引起的C02排放也相应的成倍增加,与此同时,人们对森林的砍伐增大了C02源和汇之间的差距,从而加剧了C02浓度的增多,直接的促进了全球温室效应。在大气中,虽然CH4的含量比C02少,但是它对气候的强迫性是C02的26倍(以1:1计算),而且它的浓度在大气中的增加速度比C02快的多。CH4主要是由化石燃料的燃烧和腐殖质被生物在厌氧环境下进行分解所产生。研究发现,大气中的CH4主要来源于稻田的排放[31,32]。有很多研究对稻田中土壤温度、湿度、pH、有.机质和肥料等单一的逐个基本做了研究,但是,把诸多因素综合到一起的研究进行的还很少N2O是除二氧化氮和氨气之外的一种温室气体了,它能够滞留在大气中的时.间能够达到150年之久,对温室效应的作用为5%,但是它的增温效应是C02的150-200倍。NaO还参与大气中许多光化学反应,能够引起大气中的臭氧层破坏[37]。N2O的源主要有化石燃料的燃烧、水体以及工业排放、生物质燃烧、土壤释放等,有70%?80%是由生态系统中的土壤和水体及腐殖质堆积过程中产生的。土壤排放是N20的一个非常重要的排放源。大气中有90%来源于土壤排放[47],因此,研究农田系统对N20排放的影响具有非常重大的意义。


2引言........12
2.1研究目的与意义.......12
2.2实验分析.......13
3结果与分析.......20
3.1不同类型氮肥对土壤中C02的排放影响.......20
3.2不同类型氮肥对土壤中CH4的排放影响.......22
3.3不同类型氮肥对土壤中N20的排放影响.......25
3.4不同类型氮肥对土壤中NH3的排放影晌.......28
3.5不同肥料对养分淋失量的影响.......31
3.6不同氮肥处理土壤中总氮变化.......33
3.7不同氮肥对砂柱淋减少情况.......34
4结论.......35
5讨论.......37


结论


本文通过控制土壤的攝度、湿度和施用不同类型氮肥的处理,同时在培养时,对土壤中C02、CH4、N20 m NH3'的排放总量进行检测,并对培养后期土壤成分.进行分析,得出在不同温度、湿度和施用不同类型氮肥处理时对土壤中C02、CH4、N2O和N?排放的影响以及培养后期土壤养分的分析,得出如下结论:
(1)氮素肥料的施用对土壤C02的排放产生影响,对WFPS60%的土壤处理表明,施肥与土壤C02的排放呈正相关,而施入普通尿素比缓释尿素促进土壤C02排放的影响更加显著,达到24.69%;而淹水土壤处理中,施肥组对C02的排放起到一定的抑制作用,但普通尿素对土壤C02排放的促进作用强于缓释尿素,平均排放通量降低1245.70降低了 13.51%,而对于掩水条件下对照组的C02比施肥组的高这个问题还有待于进一步实验解释说明。通过对不同湿度处理土壤中C02排放通量的研究可知:不管是旱田还是水田,缓释尿素都能通过高分子材料的作用使肥料中的养分缓慢释放到田间,并起到抑制土壤中C02排放的作用。
(2)土壤CH4的排放主要受土壤湿度的影响,氮肥的施入土壤对CH4的排放也具有抑制作用。土壤湿度越大对土壤CH4的排放越有利。在WFPS60%土壤处理下,土壤CH4的排放较为缓慢,尤其是施肥组,由于施肥对CH4的排放受到抑制,施肥组的排放量明显下降,但是,缓释尿素较普通尿素对土壤CH4排放的抑制作用大;淹水土壤处理,施氮肥后对土壤CH4的排放同样具有抑制作用,并且对照组CH4的显著高于施肥组,同样,缓释尿素CH4的释放量低于普通尿素,平均排放通量降低。


,参考文献
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