奚雅静^1,2, 汪俊玉^1,2, 李银坤³, 武雪萍^,2, 李晓秀^,1, 王碧胜², 李生平², 宋霄君², 刘彩彩²1 首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100037
2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081
3 北京农业智能装备技术研究中心,北京 100097

Effects of Drip Irrigation Water and Fertilizer Integration Combined with Organic Fertilizers on Soil N₂O Emission and Enzyme Activity

XI YaJing^1,2, WANG JunYu^1,2, LI YinKun³, WU XuePing^,2, LI XiaoXiu^,1, WANG BiSheng², LI ShengPing², SONG XiaoJun², LIU CaiCai²1 College of Resources Environment and Tourism, Capital Normal University, Beijing 100037
2 Institute of Agricultural Resource and Regional Planning, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081
3 Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture, Beijing 100097

通讯作者: 武雪萍,E-mail：wuxueping@caas.cn。李晓秀,E-mail：lxiaoxiu0548@sina.com

汪俊玉同为第一作者,E-mail：Wjunyu1993@163.com。
责任编辑: 李云霞
收稿日期:2019-06-3接受日期:2019-09-2网络出版日期:2019-10-16

基金资助:

国家重点研发计划.2018YFE0112300 国家重点研发计划.2018YFD0200408 国家863课题.2013AA102901 国家科技支撑计划课题.2015BAD22B03

Received:2019-06-3Accepted:2019-09-2Online:2019-10-16
作者简介 About authors
奚雅静,E-mail：1051794571@qq.com。











摘要
【目的】 通过在有机肥基础上增施不同量无机氮,研究滴灌水肥一体化条件下温室番茄土壤N₂O排放和脲酶（UR）、硝酸还原酶（NR）、亚硝酸还原酶（Ni R）以及羟胺还原酶（Hy R）活性的动态变化,分析各处理土壤N₂O排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N₂O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N₂O排放过程机制。【方法】 试验共设CK（不施氮）、N1（200 kg·hm ^-2有机氮）、N2（200 kg·hm ^-2有机氮+ 250 kg·hm ^-2无机氮）、N3（200 kg·hm ^-2有机氮+ 475 kg·hm ^-2无机氮）4个处理。采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N₂O排放、土壤酶活性、土壤温湿度等进行监测。【结果】 滴灌水肥一体化,各施氮处理均在施肥+灌溉后第1天出现N₂O排放高峰,随着时间推移不断下降,不同处理番茄整个生育期N₂O排放通量在0.98—1 544.79 μg·m ^-2·h ^-1。土壤N₂O排放总量差异显著,依次为N3（（7.13±0.11）kg·hm ^-2）>N2（（4.87±0.21）kg·hm ^-2）>N1（（2.54±0.17）kg·hm ^-2）>CK（（1.56±0.23）kg·hm ^-2）,与N3相比,处理N1、N2土壤N₂O排放总量分别降低了64.38%、31.70%。番茄生育期内N₂O季节排放特征明显,秋季高,冬季低。土壤氮素转化相关酶活性大致随施氮量的升高而增高。土壤N₂O排放通量与5 cm土壤温度、0—10 cm土层硝态氮含量、土壤NR活性及土壤Hy R活性均呈极显著正相关（P＜0.01）。【结论】 滴灌水肥一体化下,土壤微生物处于好气环境,土壤N₂O主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N₂O排放。综合考虑番茄产量、品质、N₂O排放等因素,推荐北方温室秋冬茬番茄施用200 kg·hm ^-2有机氮+250 kg·hm ^-2无机氮,75 kg·hm ^-2 P₂O₅,450 kg·hm ^-2 K₂O较为适宜。
关键词： N₂O排放;土壤氮素转化相关酶;滴灌水肥一体化;温度;硝态氮;温室番茄

Abstract
【Objective】 This paper mainly studied the dynamic changes of soil N₂O emission and the activities of urease (UR), nitrate reductase (NR), nitrite reductase (Ni R) and hydroxylamine reductase (Hy R) under the condition of drip irrigation water and fertilizer integration by applying different amounts of inorganic nitrogen to organic nitrogen, and analyzed the soil N₂O emission characteristics of every treatment and the effects of soil UR, NR, Ni R and Hy R activities on soil N₂O emissions, the purpose of this research was to reveal the influence mechanism of N₂O emission process under the integration of drip irrigation water and fertilizer.【Method】 The treatments consisted of CK (no nitrogen application), N1 (200 kg·hm ^-2 organic nitrogen), N2 (200 kg·hm ^-2organic nitrogen + 250 kg·hm ^-2 inorganic nitrogen), and N3 (200 kg·hm ^-2 organic nitrogen + 475 kg·hm ^-2inorganic nitrogen). Using static-chamber method, the soil N₂O emission, enzyme activity, soil temperature and humidity during the growth period of tomato were monitored.【Result】 The integration of water and fertilizer in drip irrigation showed that the N₂O emission peak of every treatment appeared at the first day after fertilization + irrigation, and decreased continuously with the passage of time. The N₂O emission flux range under different treatments was 0.98-1544.79 μg·m ^-2·h ^-1. The total N₂O emissions during the growth period of tomato under different treatments had significant differences among each treatment, which were N3 ((7.13±0.11) kg·hm ^-2) >N2 ((4.87±0.21) kg·hm ^-2) >N1 ((2.54±0.17) kg·hm ^-2) >CK ((1.56±0.23) kg·hm ^-2). Compared with N3, the total soil N₂O emissions from N1 and N2 decreased by 64.38% and 31.70%, respectively. During the growth period of tomato, the characteristics of seasonal emission of N₂O changed obviously, which revealed high in autumn and low in winter. The activity of soil nitrogen-related enzymes increased with the increase of nitrogen application rate. The soil N₂O flux was positively correlated with 5 cm soil temperature, 0-10 cm soil nitrate nitrogen content, soil NR activity and soil Hy R activity (P＜0.01).【Conclusion】 Under the integration of drip irrigation and water and fertilizer, soil N₂O mainly came from the nitrification process, which reduced the N₂O emissions generated by the denitrification process. Considering the factors such as tomato yield, quality and N₂O emission, it was recommended to apply 200 kg·hm ^-2organic nitrogen +250 kg·hm ^-2 inorganic nitrogen, 75 kg·hm ^-2 P₂O₅ and 450 kg·hm ^-2 K₂O in northern greenhouse autumn-winter tomato.
Keywords：N₂O emissions;soil nitrogen invertase;drip irrigation water and fertilizer integration;temperature;nitrate nitrogen;greenhouse tomato


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本文引用格式
奚雅静, 汪俊玉, 李银坤, 武雪萍, 李晓秀, 王碧胜, 李生平, 宋霄君, 刘彩彩. 滴灌水肥一体化配施有机肥对土壤N₂O排放与酶活性的影响[J]. 中国农业科学, 2019, 52(20): 3611-3624 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.20.012
XI YaJing, WANG JunYu, LI YinKun, WU XuePing, LI XiaoXiu, WANG BiSheng, LI ShengPing, SONG XiaoJun, LIU CaiCai. Effects of Drip Irrigation Water and Fertilizer Integration Combined with Organic Fertilizers on Soil N₂O Emission and Enzyme Activity[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2019, 52(20): 3611-3624 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.20.012

0 引言

【研究意义】N₂O是一种重要的痕量温室气体,过去的100年中其全球增温潜势是CO₂的310倍^[1]。N₂O对全球变暖的贡献占全部温室气体总贡献的5%—6%^[2]。农田土壤是大气N₂O的最主要排放源^[3],对大气总N₂O的贡献率高达70%^[4]。设施蔬菜地是一个封闭的气候环境,生产上多采用漫灌或沟灌^[5,6,7]的方式,形成了高气温、高水分的内部环境^[8],同时由于长期大量施用化学氮肥造成设施菜地NO₃^--N大量累积,这就使得以NO₃^--N为底物的反硝化作用损失成为农田土壤N₂O损失的主要途径^[9,10,11],其损失量占氮素损失总量的30%左右^[12],化肥配施有机肥是减少化肥用量的重要手段。滴灌水肥一体化技术将肥料溶于水,通过滴灌方式将养分直接均匀地施到作物根层^[13,14],减少了土壤NO₃^--N的累积,进而减少了N₂O的排放。在滴灌水肥一体化条件下研究不同施氮处理土壤N₂O排放特征及排放量对于指导农民施肥具有重要意义。而土壤中酶的活性是反映土壤生物化学过程的重要指标^[15],土壤排放的N₂O主要是在土壤酶的作用下通过硝化和反硝化作用产生的。硝化作用是指微生物在土壤羟胺还原酶（hydroxylamine reductase,Hy R）的作用下将NH₃氧化成NO₂^-或者NO₃^-的过程,其中间产物会释放出N₂O^[16,17],反硝化作用是指微生物将NO₃^-或NO₂^-还原成N₂O等气体的过程,在此过程中土壤硝酸还原酶（nitrate reductase, NR）、亚硝酸还原酶（nitrite reductase,Ni R）发挥着重要作用^[18]。脲酶（urease, UR）能够水解施入土壤中的尿素,从而释放出供作物利用的铵^[19],其活性可以反映土壤供氮能力与水平^[20]。研究N₂O排放与NR、Ni R、Hy R和UR活性的关系对于揭示N₂O排放机制具有重要的环境学和生物学意义。【前人研究进展】农田水分管理、肥料类型、施氮量可以通过影响土壤温湿度、反应底物（NH₄⁺和NO₃^-）浓度和分布来影响土壤酶活性,进而影响土壤N₂O的排放。大量研究表明,滴灌水肥一体化条件下土壤水分养分条件与常规漫灌及沟灌条件下有很大不同^[21,22],由此会影响到土壤氮素转化过程^[23]及N₂O排放机制和排放量,而目前关于滴灌水肥一体化模式下的N₂O排放机制研究还鲜见报道。关于有机无机配施对N₂O排放影响的研究很多,但大多集中在不同处理间排放量、排放系数差异以及环境因子对其影响的研究,关于土壤酶对土壤N₂O排放过程机制的研究还很少,且结论不一致,方泽涛等^[24]得出施氮处理对土壤N₂O排放的影响会因土壤酶活性随土壤含水量的变化而产生差异,且土壤N₂O排放与Hy R活性呈显著正相关关系,和文祥^[25]和陈欢^[26]等在研究土壤酶活性对不同施肥模式的响应时发现,化肥配施有机肥可显著提高土壤反硝化酶（NR、Ni R、Hy R）的活性,土壤反硝化酶活性又可作为区分硝化过程和反硝化过程产生的N₂O指标^[27]。鲁亚楠等^[28]研究发现施氮量越高,土壤脲酶活性越高,土壤N₂O排放通量越低。而李华等^[29]通过分析研究土壤酶活性对稻田氮素转化的影响时则表明抑制脲酶活性是减少N₂O排放的重要手段。【本研究切入点】目前关于有机无机配施处理对温室番茄土壤N₂O排放影响的研究对象多为漫灌或沟灌方式,对于滴灌水肥一体化下,土壤N₂O的排放特征及排放量研究很少,同时土壤NR、Ni R、Hy R和UR活性对N₂O排放过程的影响机制鲜见报道。【拟解决的关键问题】本研究依托河北辛集温室番茄田间定位试验,运用静态暗箱-气相色谱法,在滴灌水肥一体化灌溉模式下研究有机肥配施不同量化肥氮处理土壤N₂O排放特征、番茄生育期内土壤酶活性的动态变化,探讨土壤硝态氮、铵态氮含量以及土壤温湿度对N₂O排放的影响,阐明N₂O排放与土壤氮素转化酶活性的关系,揭示滴灌水肥一体化下土壤N₂O排放特征与过程机制,以期为温室蔬菜运用合理的水肥管理技术并控制土壤N₂O排放提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于河北省辛集市马庄试验站日光温室。该地属暖温带半湿润大陆季风气候,年均气温12.5 ℃,年均降雨量为540 mm。供试日光温室带有保温层、砖制墙体,无水泥柱拱形结构,拱形外表面覆盖0.8 mm聚乙烯棚膜,冬季棚膜上覆盖草帘。温室长为40 m,宽为7.5 m,拱高 2.5 m。供试土壤为壤质潮土,0—100 cm土层土壤基础理化性质见表1,供试番茄品种为荷兰瑞克斯旺1404。番茄定植时间为2016年8月6日,株距0.30 m,行距0.60 m。番茄生长期内除草、打叶、病虫害防治等措施按照无公害蔬菜栽培技术规程进行管理。

Table 1
表1
表1供试温室基础土壤理化性质
Table 1Physicochemical properties of soil under test greenhouse

土层 Soil depth (cm)	有机质 Organic matter (g·kg-1)	全氮 Total nitrogen (g·kg-1)	硝态氮 NO3--N (mg·kg-1)	电导率 Electrical conductivity (μS·cm-1)	容重 Bulk density (g·cm-3)
0-20	15.4	1.55	14.87	276	1.354
20-40			12.80	278	1.517
40-60			22.25	348	1.485
60-80			70.25	360	1.361
80-100			98.68	392	1.424

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1.2 试验设计

试验共设CK（不施氮）、N1（200 kg·hm^-2有机氮）、N2（200 kg·hm^-2有机氮+ 250 kg·hm^-2无机氮）、N3（200 kg·hm^-2有机氮+ 475 kg·hm^-2无机氮）4个处理,每个处理设3次重复。其中200 kg·hm^-2有机氮包括100 kg·hm^-2商品有机肥氮和100 kg·hm^-2小麦秸秆氮。各小区长6 m,宽1.8 m,随机排列,为防止小区之间养分和水分的横向迁移,试验开始前保持原状土,在小区四周开挖宽10 cm、深100 cm的沟槽,放入4 mm PVC板制成的塑料隔断（PVC板衔接处涂PVC胶并用铆钉固定）,隔断上缘高出土面5 cm,周围用相应土层的土回填。试验所用氮、磷、钾肥分别为尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P₂O₅ 16%）和硫酸钾（含K₂O 51%）。商品有机肥为金太阳有机肥,含N 1.67%,P₂O₅ 3.24%,K₂O 2.30%,含水量为7.54%。小麦麦秸含N 0.94%,P₂O₅ 0.23%,K₂O 0.79%,含水量为26.23%。全部小麦秸秆、商品有机肥以及20%氮肥、100%磷肥和40%钾肥基施入土,余下肥料分4次平均分别在开花期、果实膨大期、采收盛期、采收末期将肥料溶入灌溉水并随同滴灌水施入土壤。各处理磷肥、钾肥施用量相等。灌溉依据土壤含水量、番茄生育期和天气情况进行调控,控制每个小区灌水量一致,总灌水量在126—135 mm,保持田间持水量70%—100%。

1.3 样品采集与分析

1.3.1 气体采集及计算 N₂O排放通量的测定采用静态暗箱-气相色谱法。在每次灌水施肥前1 天及灌水施肥后第1、2、3、4、5、7和9 天采集气样,具体采样时间为每天上午9：30—10：20。取样箱取样时用带有三通阀的注射器,分别在0、17、34 min抽取经过搅拌的气样35 mL注入到已备好的12 mL真空玻璃瓶中。

气体样品采用Agilent 7890A气相色谱仪进行分析,采用电子捕获检测器（ECD）分析N₂O浓度,气相色谱仪在每次测试时使用国家标准计量中心的标准气体进行标定,N₂O测定的相对误差控制在2%以内,N₂O 排放通量的计算公式为：

F =ρ×H×( Δc /Δt)×273 /( 273 + T)

式中,F为N₂O排放通量（μg·m^-2·h^-1）;ρ为N₂O标准状态下的密度（1.964 kg·m^-3）;H为取样箱高度（m）;Δc /Δt 为单位时间静态箱内的N₂O气体浓度变化率（mL·m^-3·h^-1）;T为测定时箱体内的平均温度（℃）。

N₂O排放总量计算公式为：

T=∑[(F_i+1+F_i)/2]×(D_i+1-D_i)×24/1000

式中,T为N₂O季节排放总量（mg·m^-2）;F_i和 F_i+1为分别第 i 和 i+1 次采样时N₂O平均排放通量（μg·m^-2·h^-1）;D_i和 D_i+1分别为第i和i+1次采样时间（d）;N₂O排放总量是将3次重复的各次观测值按时间间隔加权平均后再进行平均化处理。

IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）将同期内由化肥氮施用引起的N₂O-N排放量占总施氮量的百分比定义为N₂O排放系数,并建议化肥氮的N₂O排放系数为1%。计算公式为：

EF=（E_F-E_C）/N×100

式中,E_F和E_C分别为施氮和不施氮处理作物生长季N₂O排放总量（kg·hm^-2）;N为当季施氮肥量（kg·hm^-2）。

采样的同时用 TPM-10数字温度计测定箱内温度,TP101电子数显温度计测定土壤温度,并用SU-LB土壤水分速测仪测定5 cm土层土壤体积含水量,因仪器测得含水量与实际重量含水量存在差异,故在不同10个区域分别用用重量法测定含水量及水分速测仪测定含水量,用两组数据拟合得到一个方程来校正仪器的参数。大气平均温度采用当地气象数据。

土壤饱和含水量（%）=土壤孔隙度（%）/（100×土壤容重）×100;

土壤孔隙度=（1-土壤容重/土壤密度）×100%,土壤密度取2.65 g·cm^-3。

1.3.2 表层土样的采集 在基肥、灌水以及4次追肥后的第1、3、5、7、9天,在各小区番茄行间随机选取3点,采集0—10 cm表层土样混匀,土样采用2 mol·L^-1的KCl浸提,浸提液中的铵态氮与硝态氮用Smartchem化学分析仪测定;基肥（定植期）、单独灌水（苗期）以及4次追肥（开花期、果实膨大期、采收盛期、采收末期）后第2天,采集番茄行间0—10 cm表层土样,测定土壤酶活性。土壤UR活性、NR活性和Ni R活性按照关松荫^[30]提出的方法测定,参照史云峰等^[31]测定土壤Hy R活性。

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行图表的制作以及处理数据,不同处理间的差异显著性使用最小显著差异法（LSD）进行检验。用SPSS19.0软件采用Pearson法进行相关分析。

2 结果

2.1 番茄生育期内土壤温湿度及无机氮含量的动态变化

2.1.1 土壤温湿度的动态变化 本试验在观测期内土壤表层（0—5 cm）温度随季节变化明显（图1）,秋季8、9月份温度在19.59—32.34 ℃,平均温度为21.57 ℃;而冬季第3次（采收盛期）追肥和第4次（采收末期）追肥11月、12月温度在10—16 ℃,平均温度为11.27 ℃。

图1

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图1番茄土壤温湿度动态变化

图中箭头代表施肥。下同
Fig. 1Dynamic changes of soil temperature and humidity during the growth period of tomato

The arrows in the figure represent fertilization. The same as below


滴灌水肥一体化条件下,各处理灌水量相同,观测期间各处理水分变化动态基本一致,均呈上升趋势,处理间含水量也无明显差异（图1）,土壤表层含水量范围为12.10%—31.64%。求得土壤表层饱和含水量为36.34%,各处理均未超过饱和含水量。

2.1.2 土壤无机氮含量的动态变化 土壤中无机氮作为硝化和反硝化的底物显著影响土壤中的酶活性以及N₂O的排放。由图2-a可知,在番茄整个生育期内,土壤表层硝态氮含量在3.94—420.83 mg·kg^-1之间。氮肥基施阶段,各施肥处理0—10 cm土层硝态氮含量均在施肥后第1天达到最高值,峰值之后各处理硝态氮含量明显下降;各处理0—10 cm土层硝态氮含量差异显著,以处理N3含量最高;基肥后第7天单独灌水,各处理土壤表层硝态氮持续下降。追肥阶段,处理CK、N1、N2、N3土壤表层硝态氮含量范围分别为3.94—35.06、15.08—87.44、87.69—258、148.94— 337.25 mg·kg^-1,至采样最后一天,处理N1、N2、N3土壤硝态氮含量是CK的3.83、42.93、48.68倍。可见,施氮量越高,土壤表层硝态氮累积量越高。

图2

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图20—10 cm土层无机氮含量动态变化

Fig. 2Dynamic changes of soil inorganic nitrogen content in 0-10 cm soil layer



由图2-b 可知,在番茄整个生育期内,土壤表层铵态氮含量在1.7—8.2 mg·kg^-1之间,基本为N3处理>N2处理>N1处理>CK处理。本试验中0—10 cm土层中铵态氮含量与硝态氮含量变化趋势基本一致,均在施肥后第1天达到最高,以处理N3含量最高,随着时间的推移不断下降;至采样最后一天各施肥处理铵态氮含量比CK高1.6—2.1倍。

2.2 土壤酶活性动态变化

由图3-a可知,在番茄整个生长季,各处理土壤UR活性变化基本一致,均先升高后降低,各处理UR活性在番茄生长旺盛期（开花期到采收盛期）维持在较高水平,而至采收盛期土壤UR活性达到最大值,处理CK、N1、N2、N3的土壤UR活性依次为2.13、 3.34、4.59、6.21 mg·g^-1·d^-1,与CK相比,N1、N2、N3分别提高了57.13%、116.37%、192.93%,各处理差异显著（P＜0.05）;在采收末期土壤UR活性最低,各施肥处理土壤UR活性差异不显著。番茄由定植期到采收盛期,处理N3土壤UR活性均大于处理N2,而至采收末期追肥后,土壤UR活性表现为处理N2大于处理N3,且采收末期处理N3土壤UR活性较采收盛期降低了66.34%。可见,过量施氮反而会抑制土壤UR活性。

图3

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图3不同处理下土壤UR活性、NR活性、Ni R活性、Hy R活性动态变化

图中相同生育期不同字母表示处理间差异显著（P＜0.05）
Fig. 3Dynamic changes of soil urease activity, nitrate reductase activity, nitrite reductase activity and hydroxylamine reductase activity under different treatments

Different letters in the same growth period among the treatments mean significant difference (P＜0.05)


由图3-b可知,在番茄整个生长季,各处理土壤NR活性以定植期、开花期和果实膨大期维持在较高水平,苗期次之,采收盛期和采收末期最低,土壤NR活性与N₂O排放通量有相同的趋势。各处理NR活性均在开花期出现活性高峰,CK、N1、N2、N3处理土壤NR活性依次为0.23、0.38、0.53、0.63 mg·g^-1·d^-1,各处理间差异显著,番茄整个生育期内均以处理N3土壤NR活性最大,在采收末期,处理N1土壤NR活性接近于CK水平。

由图3-c可知,在番茄整个生长季,土壤Ni R活性呈现先升高后降低的趋势,以采收盛期活性最高,处理CK、N1、N2、N3土壤亚硝酸酶活性分别为0.48、1.16、1.48、2.10 mg·g^-1·d^-1。全生育期内土壤Ni R活性均以处理N3最高,处理N1和处理N2间土壤Ni R活性差异不显著。

由图3-d可知,各施肥处理番茄土壤Hy R活性在定植期最高,处理N1、N2、N3分别为1.62、2.04、2.07 mg·g^-1·d^-1,而全生育期内处理CK土壤Hy R活性变化不显著,始终保持在0.44—0.68 mg·g^-1·d^-1。追肥阶段开花期和采收末期处理N2、N3土壤Hy R活性差异显著,其余生育时期无明显差异,均保持在较高水平,而处理N1在苗期和开花期与处理CK差异性不显著。

2.3 土壤N₂O排放通量动态变化

在基肥阶段,各处理土壤N₂O排放通量的变化趋势基本一致（图4）,N₂O排放通量峰值在施肥后第1天出现,随着时间延长呈显著下降趋势。各处理在基肥后第1天的N₂O排放通量具有显著性差异（P＜0.05）,与处理CK相比,处理N1、N2和N3的土壤N₂O排放通量分别增加了72.37%、213.22%和267.08%;相比处理N3,处理N2的N₂O排放通量降低了97.81%,说明减少无机氮基施可以显著降低土壤N₂O排放通量。在此阶段,处理CK、N1、N2、N3的N₂O排放通量变化范围分别为0.39—420.83、13.50—725.40、17.08—1318.10、28.05— 1544.79 μg·m^-2·h^-1。

图4

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图4番茄生育期内土壤N₂O排放通量动态变化

Fig. 4Dynamic changes of soil N₂O emission flux during tomato growth period



图4显示了番茄追肥阶段各处理土壤N₂O排放通量在追肥前1 d及施肥后9 d内的动态变化。与追肥前1 d相比,在1—4次追肥后1 d处理 CK、N1、N2、N3的土壤 N₂O 排放通量增长了14.78—283.82 μg·m^-2·h^-1,追肥均显著提高了不同生育时期内土壤N₂O排放通量。各处理N₂O排放均在滴灌追肥后第1天出现排放高峰,但明显低于基肥阶段,随时间推移逐渐下降,并在第9天时趋于稳定,处理间也无显著性差异。随着番茄生育时期的推进,各处理土壤N₂O排放峰值也有下降趋势,其中处理N2与N3在第一次追肥后的N₂O排放峰值为205.10与370.10 μg·m^-2·h^-1,而在第4次追肥后的N₂O排放峰值为178.54与247.51 μg·m^-2·h^-1,峰值分别降低了12.95%与33.12%。

2.4 土壤N₂O排放总量及排放系数

试验期间土壤N₂O排放总量、排放系数均随施氮量的增加而增加,且不同处理间的N₂O排放总量存在显著性差异（表2）。与处理N3相比,处理N2的N₂O排放总量降低31.70%（P＜0.05）,排放系数降低6.74%。可见,滴灌施肥条件下减少无机氮投入可显著降低N₂O排放总量。


Table 2
Table 2Soil N₂O total emissions and emission factors

处理 Treatment	排放总量 Total emissions (kg·hm-2)	排放系数 Emission coefficient (%)
CK	1.56±0.23d	-
N1	2.54±0.17c	0.49
N2	4.87±0.21b	0.83
N3	7.13±0.11a	0.89

Different letters in the same column among the treatments mean significant difference (P＜0.05)
同一列不同字母表示处理间差异显著（P＜0.05）

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2.5 环境因子与N₂O排放通量间关系

土壤N₂O排放通量与环境因子及无机氮含量的相关分析表明（表3）,0—5 cm深度土壤温度与处理N1、N2和N3的土壤N₂O排放通量呈现极显著的正相关关系（P＜0.01）,而处理CK与土壤温度无显著相关关系。对各处理的N₂O排放通量与土壤重量含水量的相关分析表明,不同处理的土壤含水量对N₂O排放通量影响不显著。此外,土壤无机氮作为硝化作用和反硝化作用的底物,其含量也影响着N₂O的排放,本研究中除CK处理外,0—10 cm土层硝态氮含量均与各处理N₂O排放通量都有极显著相关（P＜0.01）,而只有处理N3的土壤N₂O排放通量与0—10 cm土层铵态氮含量达到极显著相关。

Table 3
表3
表3土壤N₂O排放通量与环境因子及无机氮含量的相关分析
Table 3Correlation analysis of soil N₂O emission fluxes with environmental factors and inorganic nitrogen contents

	5 cm土温 5 cm soil temperature	土壤含水量 Soil water content	0-10 cm土层硝态氮含量 Nitrate nitrogen content in 0-10 cm soil layer	0-10 cm土层铵态氮含量 Ammonium nitrogen content in 0-10 cm soil layer
CK	0.278	0.134	0.124	0.102
N1	0.319**	0.158	0.506**	0.155
N2	0.401**	0.237	0.766**	0.351
N3	0.445**	0.352	0.820**	0.512**

* 和**分别表示显著和极显著相关。下同
* and ** Indicate significant and extremely significant correlation, respectively. The same as below

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2.6 土壤氮素转化酶活性与N₂O排放通量间关系

将番茄6个生育时期土壤反硝化酶活性与采集田间土样当天的N₂O排放通量进行相关性分析,结果见表4。土壤N₂O排放通量与土壤NR和Hy R活性之间呈极显著正相关,相关系数分别为0.516和0.757,土壤N₂O排放通量与土壤UR和Ni R活性之间的相关性不显著。将6个生育时期内4种土壤氮素转化酶活性进行相关分析表明,土壤UR活性、土壤NR活性、Ni R活性以及Hy R活性两两之间均呈极显著相关（P＜0.01）,说明各土壤氮素转化酶活性之间存在极显著的正相关关系。

Table 4
表4
表4土壤氮素转化酶活性与N₂O排放通量的相关分析
Table 4Correlation analysis between soil nitrogen invertase activity and N₂O emission flux

	N2O排放通量 N2O emission flux	UR活性 UR activity	NR活性 NR activity	Ni R活性 Ni R activity	Hy R活性 Hy R activity
N2O排放通量 N2O emission flux	1	-0.055	0.516**	0.163	0.757**
UR活性 UR activity		1	0.704**	0.843**	0.567**
NR活性 NR activity			1	0.605**	0.712**
Ni R活性 Ni R activity				1	0.566**
Hy R活性 Hy R activity					1

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3 讨论

3.1 滴灌水肥一体化条件下土壤N₂O排放及影响因素分析

试验地地形、环境因素、肥料类型、施肥量及施肥方式都会影响土壤N₂O的排放,本试验条件下,秋冬茬番茄各生育时期土壤N₂O排放通量变化趋势基本一致,均在施肥后的第1天出现峰值,且施氮量越大,峰值越大,可见,施肥是影响土壤N₂O排放的主要因素,施用氮肥能显著促进土壤N₂O的排放^[32,33]。土壤微生物参与下的硝化与反硝化过程是生成N₂O的主要途径^[34],施氮引起N₂O排放量升高是因为增加了土壤硝化和反硝化作用底物即铵态氮及硝态氮^[35,36,37]。土壤表层中硝态氮含量随氮肥施用量的增加显著升高,土壤硝态氮既能促进反硝化速率,又可抑制N₂O还原为N₂,在本试验中施氮条件下土壤表层硝态氮含量与N₂O排放量呈极显著正相关（P＜0.01）,可见硝态氮含量是影响土壤N₂O排放的重要因素,长期过量施氮肥会造成大量的硝态氮积累,造成土壤N₂O大量排放。土壤表层中铵态氮含量也随氮肥施用量的增加显著升高,但由于温室菜地高含水量铵态氮快速转化为硝态氮,只有处理N3土壤表层中铵态氮含量与N₂O排放量达到了极显著正相关（P＜0.01）。根据已发文献^[38]结果表明处理N2番茄产量及品质也最高。

各处理番茄滴灌追肥阶段土壤N₂O排放总量均低于基肥阶段,且以处理N3排放总量最大,主要由于滴灌追肥可将肥料施在根部,减少氮素损失,显著提高肥料利用率^[39],在有机氮与无机氮配施总量为450 kg·hm^-2条件下,本试验采用滴灌水肥一体化灌溉模式比其他研究中采用漫灌模式土壤N₂O排放总量降低了50%^[40]。郝小雨等^[40]对设施菜田N₂O排放规律的研究也表明N₂O排放的最大值出现在施肥灌水后第1 天,陈海燕^[41]、张婧^[42]等在京郊地区采取漫灌和冲灌的灌水方式对番茄地土壤N₂O排放的研究得出,N₂O排放峰出现在施肥后3—4 d,单独灌水后2—3 d,而本试验中单独灌水并未引起土壤N₂O排放的高峰,原因是含水量主要通过改变氧环境而影响N₂O的产生,当含水量在饱和含水量以下时,微生物处于好气环境中,有利于硝化作用的进行,N₂O主要来自硝化反应;当含水量超过饱和含水量时,使系统易形成厌氧环境,有利于反硝化作用产生N₂O^[43]。说明微生物处于嫌气条件,土壤N₂O排放主要来自于反硝化作用^[42]。传统的设施菜地多采用漫灌和冲灌的方式,需要大量的灌溉水,但灌溉水的利用率却非常低,灌水不均匀,容易造成肥料的流失,且作物长期处于水量过多的状态,造成土壤无氧环境,使得土壤N₂O主要来自于反硝化过程,郑欠等^[44]研究得出在一定范围内,含水量升高会使反硝化作用增强。丁洪等^[45]也得出,漫灌条件下,设施菜地N₂O排放与反硝化活性的变化是同步的。而本试验采用滴灌水肥一体化技术,很好的保持了土壤含水量,由图1可知,番茄生育期内土壤含水量在12.10%—31.64%之间,土壤表层饱和含水量为36.34%,各处理均未超过饱和含水量,使土壤处于有氧环境,微生物处于好气条件,为土壤硝化作用提供了很好的环境,土壤N₂O主要来自于硝化过程,而减少了由反硝化过程所产生的N₂O损失。王艳丽等^[46]也得出在水肥一体化条件下设施菜地土壤含水量小于40%时,土壤N₂O主要来自于硝化作用。

设施菜地高温、高湿的特点为土壤中硝化和反硝化作用的进行提供了重要的条件,由此引起N₂O的大量排放^[47]。土壤温度是影响硝化和反硝化微生物活性的重要因素,温度的变化会影响土壤N₂O的排放过程和排放量。有研究指出,促进硝化过程的微生物其活性最大的适宜温度在15—35℃之间,反硝化微生物活性最大的适宜温度在5—75℃之间^[48],本试验中秋季平均温度为21.57℃,冬季平均温度为11.27℃。温度低不利于硝化和反硝化微生物的活动,土壤温度升高,土壤的呼吸强度增大,促进反硝化过程中N₂O的形成与释放^[49],但土壤N₂O排放对温度的依赖关系随不同灌水和施氮水平而不同^[50]。本试验中土壤N₂O排放量与土壤含水量无显著相关,与5 cm土温均呈极显著相关,故本研究中N₂O排放存在明显的季节性变化规律,相同追施氮量下,秋季土壤N₂O排放量较高,冬季相对较低,正是温度影响所致。徐文彬等^[51]研究也得出土壤排放通量季节变化与温度间呈正相关关系,且N₂O排放发生的频率随温度的变化呈正态分布,郑循华等^[52]得出67%的N₂O排放量都集中在15—25℃温度范围内,与本研究结果一致。

3.2 滴灌水肥一体化条件下土壤酶活性与土壤N₂O排放的关系

土壤酶参与土壤中重要的生物化学循环、有机质及矿物质的转化过程^[53],土壤中生命体内氧化还原反应、化合物水解等许多重要的生物化学反应都是在酶的催化下进行的^[54,55]。土壤UR活性的提高对于土壤中稳定性较高的有机态氮向无机态氮的转化具有重要意义^[56],可以改善土壤向植物提供氮素养分的状况,增强土壤供氮能力^[57]。王树起^[58]、褚素贞^[59]、肖新^[60]等人的研究得出硝化和反硝化作用的底物浓度对UR活性有很大影响,夏雪^[61]在研究施氮水平对塿土酶活性的影响发现低量和中量氮肥可以增加脲酶活性。白红英等^[62]研究得出氮素一次性大量投入显著提高脲酶活性,势必增加土壤中N₂O的排放。而本研究中采集土样当天土壤N₂O排放通量与土壤UR活性未达到显著相关,主要是由于本试验中肥料分基施和追施两个阶段,单次施肥量小,且滴灌追肥能将养分送至植物根部,土壤含水量较低,土壤脲酶活性变化不大,故对土壤N₂O排放的影响不显著。

NR、Ni R及Hy R是土壤硝化与反硝化作用中的3种关键性还原酶,其活性大小体现了土壤硝化反硝化能力的强弱^[63]。本研究中土壤NR及土壤Ni R活性均以处理N3最高。而土壤Hy R除定植期外,其余生育时期内同一处理间差异不显著,主要是由于羟胺（NH₂OH）在土壤中含量极少,只是N转化过程中存在时间极短的两种中间产物^[64]。在嫌气条件下,Ni R为催化反硝化过程的NO₂^-转化为N₂O的酶^[65],而Hy R将羟氨转化为N₂O^[66];但在好气情况下,Ni R催化土壤中NO₂^-转化为NH₂OH,Hy R的催化作用可将羟胺转化为亚硝酸盐和N₂O。本试验在滴灌水肥一体化条件下,控制了土壤含水量,使微生物处于好气条件,且本试验中土壤Hy R、NR活性与采样当天土壤N₂O排放通量显著相关,而土壤Ni R活性与N₂O排放通量未达到显著相关,说明经NR催化形成的NO₂^-主要在Ni R的作用下继续还原成了NH₂OH,经过Hy R的催化作用产生了N₂O。由此也说明在滴灌水肥一体化条件下,土壤N₂O主要是由硝化过程产生的,而减少了土壤反硝化过程所产生的N₂O。

4 结论

温室滴灌水肥一体化条件下,不同施氮处理土壤N₂O排放均在氮肥基施及追肥后第1天达到峰值,施氮量越高,峰值越高,排放总量越大。番茄生育期土壤N₂O存在明显的季节排放特征,秋季高,冬季低。硝态氮含量与N₂O排放量呈极显著相关,长期过量施氮肥会造成大量的硝态氮积累,从而引起土壤N₂O大量排放。综合考虑番茄产量品质与环境效应^[14,38],推荐北方温室番茄秋冬茬施用200 kg·hm^-2有机氮+250 kg·hm^-2 无机氮,P₂O₅ 75 kg·hm^-2,K₂O 450 kg·hm^-2。

在滴灌水肥一体化条件下土壤氮素转化酶活性随施氮量的升高而增高,土壤硝酸还原酶与羟胺还原酶活性显著影响土壤N₂O的排放,温室滴灌水肥一体化土壤的N₂O排放主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N₂O排放量。

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为探讨日光温室黄瓜-番茄种植体系内N2O排放动态变化及其对不同氮水平的响应规律，采用密闭静态箱法，研究了常规氮量（黄瓜季1 200 kg/hm2，番茄季900 kg/hm2）、比常规氮量减25%（黄瓜季900 kg/hm2，番茄季675 kg/hm2）、减50%（黄瓜季600 kg/hm2，番茄季450 kg/hm2）以及不施氮对日光温室土壤N2O排放的影响。结果表明，温度是影响日光温室土壤N2O排放强度的重要因素，4－10月（平均气温为27.4℃）的N2O排放通量最高达818.4μg/(m2·h)；而2－3月（平均气温15.1℃）以及11－12月（平均气温14.7℃）期间的N2O排放通量最高仅为464.5 μg/(m2·h)，比4－10月的N2O排放峰值降低了43.2%。N2O排放峰值在氮肥追施后5 d内出现，N2O排放量集中在氮肥施用后7 d内，可占整个监测期（271 d）排放量的64.7%～67.8%。施氮因增加了土壤硝态氮含量而引起N2O排放爆发式增长，0～10 cm土壤硝态氮含量与N2O排放量呈指数函数关系（P<0.01）。日光温室黄瓜-番茄种植体系内的N2O排放量为0.99～9.92 kg/hm2，其中75.6%～90.0%由施氮造成。与常规氮用量相比，氮减量25%和50%处理的N2O排放量分别降低了40.4%和59.3%，总产量却增加4.9%和7.4%。综上所述，合理减少氮用量不仅可显著降低日光温室土壤N2O排放，而且不会引起产量的降低。该研究为日光温室蔬菜生产构建科学合理的施氮技术及估算中国设施农田温室气体排放量提供参考。
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为探讨日光温室黄瓜-番茄种植体系内N2O排放动态变化及其对不同氮水平的响应规律，采用密闭静态箱法，研究了常规氮量（黄瓜季1 200 kg/hm2，番茄季900 kg/hm2）、比常规氮量减25%（黄瓜季900 kg/hm2，番茄季675 kg/hm2）、减50%（黄瓜季600 kg/hm2，番茄季450 kg/hm2）以及不施氮对日光温室土壤N2O排放的影响。结果表明，温度是影响日光温室土壤N2O排放强度的重要因素，4－10月（平均气温为27.4℃）的N2O排放通量最高达818.4μg/(m2·h)；而2－3月（平均气温15.1℃）以及11－12月（平均气温14.7℃）期间的N2O排放通量最高仅为464.5 μg/(m2·h)，比4－10月的N2O排放峰值降低了43.2%。N2O排放峰值在氮肥追施后5 d内出现，N2O排放量集中在氮肥施用后7 d内，可占整个监测期（271 d）排放量的64.7%～67.8%。施氮因增加了土壤硝态氮含量而引起N2O排放爆发式增长，0～10 cm土壤硝态氮含量与N2O排放量呈指数函数关系（P<0.01）。日光温室黄瓜-番茄种植体系内的N2O排放量为0.99～9.92 kg/hm2，其中75.6%～90.0%由施氮造成。与常规氮用量相比，氮减量25%和50%处理的N2O排放量分别降低了40.4%和59.3%，总产量却增加4.9%和7.4%。综上所述，合理减少氮用量不仅可显著降低日光温室土壤N2O排放，而且不会引起产量的降低。该研究为日光温室蔬菜生产构建科学合理的施氮技术及估算中国设施农田温室气体排放量提供参考。

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于2010年3～7月，在河北省辛集市马庄农场研究了不同水氮用量对黄瓜季硝态氮淋失的影响，结果表明，通过调节不同生育阶段灌水量使黄瓜全生育期土壤含水量保持在18.7%～22.1%，不仅可以满足黄瓜生长发育对土壤水分的要求，而且可以减少用水量30%。不同处理中以节水灌溉、习惯施氮处理（W2N1）土壤硝态氮含量最高，习惯灌水、减量施氮处理（W1N2）最低。全生育期内，土体95cm深度硝态氮淋失量与土壤含水量、土壤硝态氮含量均呈正相关，其中以初瓜期和盛瓜期相关性系数最高。与农民习惯水氮处理（W1N1）相比，节水减氮处理（W2N2）在节水30%减施氮25%的情况下，可以显著降低黄瓜季土壤硝态氮淋失量，整个生育期降低淋失量35.0%。3年连续试验结果表明，节水减氮处理（W2N2）与习惯水氮处理（W1N1）间黄瓜产量结果差异不显著，说明河北省温室大棚蔬菜生产，目前农民习惯施氮和灌水量有很大的节水节肥空间，根据蔬菜不同生育期需肥量和土壤含水量来合理分配水、氮可取得明显的节水节氮效果。
YAN P, WU X P, HUA L, WU Q F, LI Y K, WU H J, WANG X B, CAI D X, ZHANG Y C, LI R N, WANG L Y . Effects of different water and nitrogen application rates on soil nitrate-nitrogen leaching in cucumber greenhouse in solar greenhouse
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于2010年3～7月，在河北省辛集市马庄农场研究了不同水氮用量对黄瓜季硝态氮淋失的影响，结果表明，通过调节不同生育阶段灌水量使黄瓜全生育期土壤含水量保持在18.7%～22.1%，不仅可以满足黄瓜生长发育对土壤水分的要求，而且可以减少用水量30%。不同处理中以节水灌溉、习惯施氮处理（W2N1）土壤硝态氮含量最高，习惯灌水、减量施氮处理（W1N2）最低。全生育期内，土体95cm深度硝态氮淋失量与土壤含水量、土壤硝态氮含量均呈正相关，其中以初瓜期和盛瓜期相关性系数最高。与农民习惯水氮处理（W1N1）相比，节水减氮处理（W2N2）在节水30%减施氮25%的情况下，可以显著降低黄瓜季土壤硝态氮淋失量，整个生育期降低淋失量35.0%。3年连续试验结果表明，节水减氮处理（W2N2）与习惯水氮处理（W1N1）间黄瓜产量结果差异不显著，说明河北省温室大棚蔬菜生产，目前农民习惯施氮和灌水量有很大的节水节肥空间，根据蔬菜不同生育期需肥量和土壤含水量来合理分配水、氮可取得明显的节水节氮效果。

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<p><strong>目的</strong> 滴灌施肥较传统施肥更为精准的将肥水输送至作物的根区,减少肥料的用量,降低土壤水分和养分深层渗漏带来的环境风险。本试验研究滴灌管理下不同氮肥(N)用量对设施菜地供氮能力及环境质量的影响,以期获得滴灌水肥一体化管理条件下最佳施氮用量。<strong>方法</strong> 采用日光温室冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄轮作,共设计4个化肥氮用量梯度(N₀、 N₁、 N₂、 N₃,对应冬春茬黄瓜季施氮 0、 300、 600、 900 kg/hm²; 秋冬茬番茄季施氮 0、 225、 450、 675 kg/hm²),3年定位研究比较不同氮用量下0&mdash;100 cm土体硝态氮、 电导率(EC_5∶1)、 pH动态变化,计算了各施氮水平下设施蔬菜生产的氮素表观平衡、 氮肥利用率和经济效益。<strong>结果</strong> 随着种植年限的延长,N₂和N₃处理0&mdash;100 cm土体硝态氮和盐分积累显著,土壤硝态氮含量分别由2008年黄瓜季季平均14.4~31.1和14.9~41.0 mg/kg增至2010年番茄季季均76.4~119.8和129.0~184.5 mg/kg,分别增加了1.9~5.1和3.5~7.7倍; 两处理EC_5∶1分别由2008年黄瓜季季平均379.6~514.3和407.0~476.7 &mu;S/cm增至2010年番茄季季平均663.0~1212.4和710.0~1359.6 &mu;S/cm,分别增加了0.3~1.8和0.5~2.0倍。与N₂和N₃处理相比,N₁处理节氮50%~66.7%,经过三年的种植0&mdash;100 cm土层季均硝态氮含量和EC_5∶1分别下降了35.5%~67.4%和6.0%~25.2%,pH增加0.06~0.18,氮肥利用率显著增加9.0~13.8个百分点,而种植蔬菜的经济效益未有显著下降。<strong>结论</strong> 温室滴灌冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄经济施氮量分别为N 300和225 kg/hm²,既能保证3年5季蔬菜根层(0&mdash;60 cm)土层硝态氮处于相对适宜水平,具有较好的经济和环境效益。</p>
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DOI:10.11674/zwyf.2015.0632Magsci [本文引用: 2]
<p><strong>目的</strong> 滴灌施肥较传统施肥更为精准的将肥水输送至作物的根区,减少肥料的用量,降低土壤水分和养分深层渗漏带来的环境风险。本试验研究滴灌管理下不同氮肥(N)用量对设施菜地供氮能力及环境质量的影响,以期获得滴灌水肥一体化管理条件下最佳施氮用量。<strong>方法</strong> 采用日光温室冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄轮作,共设计4个化肥氮用量梯度(N₀、 N₁、 N₂、 N₃,对应冬春茬黄瓜季施氮 0、 300、 600、 900 kg/hm²; 秋冬茬番茄季施氮 0、 225、 450、 675 kg/hm²),3年定位研究比较不同氮用量下0&mdash;100 cm土体硝态氮、 电导率(EC_5∶1)、 pH动态变化,计算了各施氮水平下设施蔬菜生产的氮素表观平衡、 氮肥利用率和经济效益。<strong>结果</strong> 随着种植年限的延长,N₂和N₃处理0&mdash;100 cm土体硝态氮和盐分积累显著,土壤硝态氮含量分别由2008年黄瓜季季平均14.4~31.1和14.9~41.0 mg/kg增至2010年番茄季季均76.4~119.8和129.0~184.5 mg/kg,分别增加了1.9~5.1和3.5~7.7倍; 两处理EC_5∶1分别由2008年黄瓜季季平均379.6~514.3和407.0~476.7 &mu;S/cm增至2010年番茄季季平均663.0~1212.4和710.0~1359.6 &mu;S/cm,分别增加了0.3~1.8和0.5~2.0倍。与N₂和N₃处理相比,N₁处理节氮50%~66.7%,经过三年的种植0&mdash;100 cm土层季均硝态氮含量和EC_5∶1分别下降了35.5%~67.4%和6.0%~25.2%,pH增加0.06~0.18,氮肥利用率显著增加9.0~13.8个百分点,而种植蔬菜的经济效益未有显著下降。<strong>结论</strong> 温室滴灌冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄经济施氮量分别为N 300和225 kg/hm²,既能保证3年5季蔬菜根层(0&mdash;60 cm)土层硝态氮处于相对适宜水平,具有较好的经济和环境效益。</p>

[15] 刘素慧, 刘世琦, 张自坤, 尉辉, 齐建建, 段吉锋 . 大蒜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响
[J]. 中国农业科学, 2010,43(05):1000-1006.
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LIU S H, LIU S Q, ZHANG Z K, WEI H, QI J J . Effects of continuous cropping of garlic on microbial and enzyme activities in rhizosphere Soil
[J]. Chinese Agricultural Science, 2010,43(5):1000-1006. (in Chinese)
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[17] 朱永官, 王晓辉, 杨小茹, 徐会娟, 贾炎 . 农田土壤N₂O产生的关键微生物过程及减排措施
环境科学, 2014,1(2):792-800.
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ZHU Y G, WANG X H, YANG X R, XU H J, JIA Y . Key microbial processes and emission reduction measures for N₂O production in farmland soils
Environmental Science, 2014,1(2):792-800. (in Chinese)
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[18] 王苏平, 辉建春, 林立金, 朱雪梅, 朱波 . 施肥制度对川中丘陵区玉米不同生育期土壤反硝化酶活性的影响
水土保持研究, 2012,19(3):274-283.
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WANG S P, HUI J C, LIN L J, ZHU X M, ZHU B . Effects of fertilization system on soil denitrifying enzyme activities in Different growth stages of maize in hilly areas of central Sichuan
Soil and Water Conservation Research, 2012,19(3):274-283. (in Chinese)
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[20] 徐国伟, 段骅, 王志琴, 刘立军, 杨建昌 . 麦秸还田对土壤理化性质及酶活性的影响
中国农业科学, 2009,42(3):934-942.
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】探讨麦秸秆还田对水稻土壤理化性质和酶活性的影响及其相互关系。【方法】粳稻扬粳9538种植于大田，进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理，观察了秸秆还田后水稻不同生长阶段的土壤pH值、有机酸含量、呼吸速率、土壤酶活性及土壤离子的变化动态。【结果】秸秆的腐解高峰在水稻生长的第1个月，土壤中有机酸含量在分蘖中期及穗分化期明显上升;土壤脲酶及过氧化氢酶活性表现为先升后降，而碱性磷酸酶活性则表现为双峰曲线的变化规律。秸秆还田后土壤pH值明显降低，有机酸含量增加，并且两者之间呈极显著的负相关关系，土壤中脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性增强，土壤全磷、可溶性钾含量明显上升，但Na+、Mg2+及Ca2+含量降低，土壤中酶活性和离子含量的升降与土壤中秸秆的腐解有关。秸秆还田增加了水稻成熟时土壤有机质含量及呼吸强度。与实地氮肥管理（SSNM）相比，农民习惯施肥法（FFP）处理增加了土壤中脲酶活性，对其它指标无显著性影响。土壤脲酶和碱性磷酸酶活性与土壤中有机质、全氮、全磷及全钾含量呈极显著正相关，土壤过氧化氢酶及土壤有机质与全氮呈正相关，与全磷、全钾相关不显著。【结论】秸秆还田能够增强土壤有机质含量与土壤酶活性，降低土壤中Na+、Mg2+及Ca2+含量，提高土壤肥力。<BR></FONT></P>
XU G W, DUAN H, WANG Z Q, LIU L J, YANG C J . Effects of wheat straw returning on soil physical and chemical properties and enzyme activity
Chinese Agricultural Science, 2009,42(3):934-942. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】探讨麦秸秆还田对水稻土壤理化性质和酶活性的影响及其相互关系。【方法】粳稻扬粳9538种植于大田，进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理（SSNM）和农民习惯施肥法（FFP）等处理，观察了秸秆还田后水稻不同生长阶段的土壤pH值、有机酸含量、呼吸速率、土壤酶活性及土壤离子的变化动态。【结果】秸秆的腐解高峰在水稻生长的第1个月，土壤中有机酸含量在分蘖中期及穗分化期明显上升;土壤脲酶及过氧化氢酶活性表现为先升后降，而碱性磷酸酶活性则表现为双峰曲线的变化规律。秸秆还田后土壤pH值明显降低，有机酸含量增加，并且两者之间呈极显著的负相关关系，土壤中脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性增强，土壤全磷、可溶性钾含量明显上升，但Na+、Mg2+及Ca2+含量降低，土壤中酶活性和离子含量的升降与土壤中秸秆的腐解有关。秸秆还田增加了水稻成熟时土壤有机质含量及呼吸强度。与实地氮肥管理（SSNM）相比，农民习惯施肥法（FFP）处理增加了土壤中脲酶活性，对其它指标无显著性影响。土壤脲酶和碱性磷酸酶活性与土壤中有机质、全氮、全磷及全钾含量呈极显著正相关，土壤过氧化氢酶及土壤有机质与全氮呈正相关，与全磷、全钾相关不显著。【结论】秸秆还田能够增强土壤有机质含量与土壤酶活性，降低土壤中Na+、Mg2+及Ca2+含量，提高土壤肥力。<BR></FONT></P>

[21] 李银坤, 郭文忠, 薛绪掌, 乔晓军, 王利春, 陈红, 赵倩, 陈菲 . 不同灌溉施肥模式对温室番茄产量、品质及水肥利用的影响
中国农业科学, 2017,50(19):3757-3765.
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.19.012Magsci [本文引用: 1]
【目的】建立适用于日光温室番茄水肥一体化的管理模式,探讨不同灌溉施肥模式在日光温室番茄节水节肥增产效能上的差异。【方法】基于负压装置和滴灌系统,研究常规施基肥（CK）、营养液滴灌施肥（DI）和负压供液施肥（NI）对温室番茄产量、品质及水肥利用效率的影响。【结果】负压供液施肥模式下土壤水分具有相对的稳定性,0&mdash;20 cm土层含水量周年变化幅度为20.8%&mdash;25.0%,低于滴灌施肥处理的19.7%&mdash;28.6%。基于负压装置的供液模式（NI）相对于处理CK和DI,不但养分（N+P₂O₅+K₂O）的周年总投入量分别降低了5.0%和17.2%,而且显著促进了番茄植株生长,增加了产量,改善了果实品质。其中处理NI与CK相比,番茄生物量提高了23.0%以上（<em>P</em>&lt;0.05）,产量增加了7.5%&mdash;10.0%,而与处理DI相比,果实硝酸盐含量降低了17.3%&mdash;21.5%（<em>P</em>&lt;0.05）。负压供液施肥模式能够减少水肥用量,降低温室番茄周年耗水量,提高水肥利用率。与处理CK和DI相比,处理NI的年灌水量分别减少了18.4%和17.2%,番茄年耗水量分别降低了12.8%和12.1%（<em>P</em>&lt;0.05）,而水分利用效率分别提高了12.7%&mdash;40.1%和10.0%&mdash;30.3%（<em>P</em>&lt;0.05）,肥料偏生产力则分别提高了10.4%&mdash;19.6%和14.5%&mdash;42.7%（<em>P</em>&lt;0.05）。水分的持续稳定供给是负压供液施肥模式实现节水节肥增产保质等效能的重要原因。【结论】基于负压装置的供液模式不仅减少了水肥的投入量,而且能够促进温室番茄生长、确保产量,同时改善了果实品质并大幅度提高了水肥利用效率,可作为日光温室番茄水肥一体化管理的新模式。
LI Y K, GUO W Z, XUE X Z, QIAO X J, WANG L C, CHEN H, ZHAO Q, CHENG F . Effects of different fertigation patterns on yield, quality and water and fertilizer utilization of greenhouse tomatoes
Scientia Agricultura Sinica, 2017,50(19):3757-3765. (in Chinese)
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.19.012Magsci [本文引用: 1]
【目的】建立适用于日光温室番茄水肥一体化的管理模式,探讨不同灌溉施肥模式在日光温室番茄节水节肥增产效能上的差异。【方法】基于负压装置和滴灌系统,研究常规施基肥（CK）、营养液滴灌施肥（DI）和负压供液施肥（NI）对温室番茄产量、品质及水肥利用效率的影响。【结果】负压供液施肥模式下土壤水分具有相对的稳定性,0&mdash;20 cm土层含水量周年变化幅度为20.8%&mdash;25.0%,低于滴灌施肥处理的19.7%&mdash;28.6%。基于负压装置的供液模式（NI）相对于处理CK和DI,不但养分（N+P₂O₅+K₂O）的周年总投入量分别降低了5.0%和17.2%,而且显著促进了番茄植株生长,增加了产量,改善了果实品质。其中处理NI与CK相比,番茄生物量提高了23.0%以上（<em>P</em>&lt;0.05）,产量增加了7.5%&mdash;10.0%,而与处理DI相比,果实硝酸盐含量降低了17.3%&mdash;21.5%（<em>P</em>&lt;0.05）。负压供液施肥模式能够减少水肥用量,降低温室番茄周年耗水量,提高水肥利用率。与处理CK和DI相比,处理NI的年灌水量分别减少了18.4%和17.2%,番茄年耗水量分别降低了12.8%和12.1%（<em>P</em>&lt;0.05）,而水分利用效率分别提高了12.7%&mdash;40.1%和10.0%&mdash;30.3%（<em>P</em>&lt;0.05）,肥料偏生产力则分别提高了10.4%&mdash;19.6%和14.5%&mdash;42.7%（<em>P</em>&lt;0.05）。水分的持续稳定供给是负压供液施肥模式实现节水节肥增产保质等效能的重要原因。【结论】基于负压装置的供液模式不仅减少了水肥的投入量,而且能够促进温室番茄生长、确保产量,同时改善了果实品质并大幅度提高了水肥利用效率,可作为日光温室番茄水肥一体化管理的新模式。

[22] 于舜章 . 山东省设施黄瓜水肥一体化滴灌技术应用研究
水资源与水工程学报, 2009,20(6):173-176.
[本文引用: 1]

YU S Z . Application research of integrated irrigation and drip irrigation technology for cucumber in Shandong Province
Journal of Water Resources and Water Engineering, 2009,20(6):173-176. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[23] 强浩然, 张国斌, 郁继华, 马国礼, 张柏杨, 季磊, 王翠丽, 叶洁, 杜淼鑫 . 不同水分和氮素供应对日光温室辣椒栽培基质氮转化细菌和酶活性的影响
园艺学报, 2018,45(5):943-958.
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QIANG H R, ZHANG G B, YU J H, MA G L, ZHANG B Y, JI L, WANG C L, YE J, DU M X . Effects of different water and nitrogen supply on nitrogen-transformed bacteria and enzyme activities in pepper greenhouse cultivation in solar greenhouse
Acta Horticulturae Sinica, 2018,45(5):943-95. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[24] 方泽涛, 王楷 . 不同灌溉模式和施氮处理稻田N₂O排放与反硝化酶活性的关系
应用与环境生物学报, 2017(6):1059-1066.
[本文引用: 1]

FANG Z T, WANG K . Relationship between N₂O emission and denitrifying enzyme activity in different irrigation modes and nitrogen treatment
Journal of Applied and Environmental Biology, 2017(6):1059-1066. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[25] 和文祥, 魏燕燕, 蔡少华 . 土壤反硝化酶活性测定方法及影响因素研究
西北农林科技大学学报(自然科学版), 2006(1):121-124.
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HE W X, WEI Y Y, CAI S H . Determination of soil denitrifying enzyme activity and its influencing factors
Journal of Northwest A&F University (Natural Science Edition), 2006(1):121-124. (in Chinese)
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[26] 陈欢, 李玮, 张存岭, 乔玉强, 杜世州, 赵竹, 曹承富 . 淮北砂姜黑土酶活性对长期不同施肥模式的响应
中国农业科学, 2014,47(3):495-502.
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.03.009Magsci [本文引用: 1]
【目的】针对安徽淮北砂姜黑土&ldquo;旱、涝、僵、瘦&rdquo;等不良属性，通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响，揭示土壤酶对施肥模式的响应机制，为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验（1981至今）为基础，研究5种不同施肥模式下（不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施（等氮）、有机肥与化肥配施（高氮））小麦-玉米轮作系统中耕层土壤（0&mdash;20 cm）脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势，并进行相关性分析和成对比较，分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不施肥相比，长期单施有机肥可显著提高砂姜黑土脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性，小麦收获期和玉米收获期分别提高了130.5%和129.5%、11.4%和14.9%、31.4%和12.0%，但对酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性无明显促进作用；长期单施化肥可有效增强土壤酸性磷酸酶与中性磷酸酶活性，同时明显抑制其他3种土壤酶的活性；在同等施氮水平下，有机肥与化肥配施可使5种土壤酶活性均保持较高水平，弥补了单施化肥或单施有机肥因施肥模式单一导致某种土壤酶活性较差的不足;高氮水平下，有机肥与化肥配施可显著提高酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性，但对其他酶作用规律不明显。砂姜黑土不同土壤酶之间普遍存在显著相关关系：脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间以及过氧化氢酶与蔗糖酶之间存在显著正相关关系，而磷酸酶与其他3种酶之间存在此消彼长的关系。此外，砂姜黑土脲酶、酸性和中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶酶活受季节的影响也因施肥不同而不同。【结论】同等施氮水平下，有机肥与化肥配施与单施化肥或单施有机肥相比，能使砂姜黑土脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶及蔗糖酶均保持较高的活性，有利于改善土壤生物化学环境，进而提高土壤可持续生产力；土壤酶之间相关关系各有不同，呈显著正相关关系的有脲酶与过氧化氢酶、脲酶与蔗糖酶及过氧化氢酶与蔗糖酶，而磷酸酶与其他3种酶之间均呈显著负相关关系；砂姜黑土酶活性受季节影响的程度因酶种类与施肥方式不同而有所不同。
CHEN H, LI W, ZHANG C L, QIAO Y Q, DU S Z, ZHAO Z, CAO C F . Response of enzyme activity of Shajiang black soil in Huaibei to long-term different fertilization models
Scientia Agricultura Sinica, 2014,47(3):495-502. (in Chinese)
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.03.009Magsci [本文引用: 1]
【目的】针对安徽淮北砂姜黑土&ldquo;旱、涝、僵、瘦&rdquo;等不良属性，通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响，揭示土壤酶对施肥模式的响应机制，为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验（1981至今）为基础，研究5种不同施肥模式下（不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施（等氮）、有机肥与化肥配施（高氮））小麦-玉米轮作系统中耕层土壤（0&mdash;20 cm）脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势，并进行相关性分析和成对比较，分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不施肥相比，长期单施有机肥可显著提高砂姜黑土脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性，小麦收获期和玉米收获期分别提高了130.5%和129.5%、11.4%和14.9%、31.4%和12.0%，但对酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性无明显促进作用；长期单施化肥可有效增强土壤酸性磷酸酶与中性磷酸酶活性，同时明显抑制其他3种土壤酶的活性；在同等施氮水平下，有机肥与化肥配施可使5种土壤酶活性均保持较高水平，弥补了单施化肥或单施有机肥因施肥模式单一导致某种土壤酶活性较差的不足;高氮水平下，有机肥与化肥配施可显著提高酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性，但对其他酶作用规律不明显。砂姜黑土不同土壤酶之间普遍存在显著相关关系：脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间以及过氧化氢酶与蔗糖酶之间存在显著正相关关系，而磷酸酶与其他3种酶之间存在此消彼长的关系。此外，砂姜黑土脲酶、酸性和中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶酶活受季节的影响也因施肥不同而不同。【结论】同等施氮水平下，有机肥与化肥配施与单施化肥或单施有机肥相比，能使砂姜黑土脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶及蔗糖酶均保持较高的活性，有利于改善土壤生物化学环境，进而提高土壤可持续生产力；土壤酶之间相关关系各有不同，呈显著正相关关系的有脲酶与过氧化氢酶、脲酶与蔗糖酶及过氧化氢酶与蔗糖酶，而磷酸酶与其他3种酶之间均呈显著负相关关系；砂姜黑土酶活性受季节影响的程度因酶种类与施肥方式不同而有所不同。

[27] 史奕, 黄国宏 . 土壤中反硝化酶活性变化与N₂O排放的关系
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[28] 鲁亚楠, 李开忠, 吕艳杰, 曹玉军 . 水氮互作下土壤脲酶活性与N₂O排放的相关性研究
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LU Y N, LI K Z, LV Y J, CAO Y J . Correlation between soil urease activity and N₂O emission under water-nitrogen interaction
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[32] 王立刚, 李虎, 邱建军 . 黄淮海平原典型农田土壤N₂O的排放特征
中国农业科学, 2008,41(4):1248-1254.
Magsci [本文引用: 1]
【目的】明确黄淮海平原地区典型作物种植类型下，农田土壤N2O排放特征，并探明不同环境因子对其排放通量的影响。【方法】采用静态箱法测定了黄淮海平原典型农田（冬小麦/夏玉米、棉花、休闲地）土壤N2O的排放通量及其季节变化特征，并分析了土壤温度、土壤水分、不同氮肥量对土壤N2O通量的影响。【结果】3种种植方式N2O排放在秋季均呈现总体下降趋势，至12月中旬左右降到最低，随着春季气温的升高则呈总体上升趋势。冬小麦/夏玉米地土壤N2O排放高峰值为433.5 &micro;g N2O&#8226;m-2&#8226;h-1，出现在7月下旬；棉花地为146.5 &micro;g N2O&#8226;m-2&#8226;h-1，出现在6月中旬；休闲地为175.16 &micro;g N2O&#8226;m-2&#8226;h-1。在棉花地和休闲地，N2O排放通量随地温增加而呈指数增长，而在冬小麦/夏玉米地则没有观测到N2O排放通量与地温之间的相关关系，但与土壤含水量的变化趋势基本一致。施用氮肥对土壤N2O的排放具有明显的促进作用。【结论】N2O排放表现出多峰的日变化特征，呈明显的季节变化；土壤中N2O的产生与释放受多种环境因子的影响，而且不同环境条件不同作物影响因子所起的作用是不一样的。
WANG L G, LI H, QIU J J . Emission characteristics of N₂O from typical farmland soils in the Huang-Huai-Hai Plain
Scientia Agricultura Sinica, 2008,41(4):1248-1254. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
【目的】明确黄淮海平原地区典型作物种植类型下，农田土壤N2O排放特征，并探明不同环境因子对其排放通量的影响。【方法】采用静态箱法测定了黄淮海平原典型农田（冬小麦/夏玉米、棉花、休闲地）土壤N2O的排放通量及其季节变化特征，并分析了土壤温度、土壤水分、不同氮肥量对土壤N2O通量的影响。【结果】3种种植方式N2O排放在秋季均呈现总体下降趋势，至12月中旬左右降到最低，随着春季气温的升高则呈总体上升趋势。冬小麦/夏玉米地土壤N2O排放高峰值为433.5 &micro;g N2O&#8226;m-2&#8226;h-1，出现在7月下旬；棉花地为146.5 &micro;g N2O&#8226;m-2&#8226;h-1，出现在6月中旬；休闲地为175.16 &micro;g N2O&#8226;m-2&#8226;h-1。在棉花地和休闲地，N2O排放通量随地温增加而呈指数增长，而在冬小麦/夏玉米地则没有观测到N2O排放通量与地温之间的相关关系，但与土壤含水量的变化趋势基本一致。施用氮肥对土壤N2O的排放具有明显的促进作用。【结论】N2O排放表现出多峰的日变化特征，呈明显的季节变化；土壤中N2O的产生与释放受多种环境因子的影响，而且不同环境条件不同作物影响因子所起的作用是不一样的。

[33] CUI Z, YUE S, WANG G, MENG Q, WU L, YANG Z, ZHANG Q, LI S, ZHANG F, CHEN X . Closing the yield gap could reduce projected greenhouse gas emissions: a case study of maize production in China
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[38] 汪俊玉, 刘东阳, 宋霄君, 武雪萍, 李晓秀, 黄绍文, 李若楠 . 滴灌水肥一体化条件下番茄氮肥适宜用量探讨
中国土壤与肥料, 2018(6):98-103.
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WANG J Y, LIU D Y, SONG X J, WU X P, LI X X, HUANG S W, LI R N . Discussion on the suitable amount of nitrogen fertilizer for tomato under the condition of integrated drip irrigation with water and fertilizer
Soil and Fertilizer Sciences in China, 2018(6):98-103. (in Chinese)
[本文引用: 2]

[39] 黄绍文, 唐继伟, 殷学云, 张怀志, 袁硕 . 基于发育阶段的日光温室有机基质栽培番茄水肥一体化技术
中国果菜, 2017,37(9):52-54, 60.
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HUANG S W, TANG J W, YIN X Y, ZHANG H Z, YUAN S . Integrated water and fertilizer technology for tomato cultivation in solar greenhouse based on developmental stage
Chinese Fruit and Vegetable, 2017,37(9):52-54, 60. (in Chinese)
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[40] 郝小雨, 高伟, 王玉军, 金继运, 黄绍文, 唐继伟, 张志强 . 有机无机肥料配合施用对设施菜田土壤N₂O排放的影响
植物营养与肥料学报, 2012,18(5):1073-1085.
[本文引用: 2]

HAO X Y, GAO W, WANG Y J, JIN J Y, HUANG S W, TANG J W, ZHANG Z Q . Effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on soil N₂O emissions from greenhouse vegetable fields
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2012,18(5):1073-1085. (in Chinese)
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[41] 陈海燕, 李虎, 王立刚, 邱建军 . 京郊典型设施蔬菜地N₂O排放规律及影响因素研究
中国土壤与肥料, 2012(5):5-10.
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CHEN H Y, LI H, WANG L G, QIU J J . Study on N₂O emissions and influencing factors of typical vegetable areas in Beijing Suburbs
Soil and Fertilizer Sciences in China, 2012(5):5-10. (in Chinese)
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[42] 张婧, 李虎, 王立刚, 邱建军 . 京郊典型设施蔬菜地土壤N₂O排放特征
生态学报, 2014,34(14):4088-4098.
DOI:10.5846/stxb201306091534Magsci [本文引用: 2]
利用静态暗箱-气相色谱法对北京郊区设施蔬菜地典型种植模式（番茄-白菜-生菜）下土壤N₂O排放特征进行了周年（2012年2月22日-2013年2月23日）观测，探讨了不同处理下（即不施氮肥处理（CK）、农民习惯施肥处理（FP）、减氮优化施肥处理（OPT）和减氮优化施肥+硝化抑制剂处理（OPT+DCD））N₂O排放特征及土壤温度、土壤湿度、土壤无机氮含量对土壤N₂O排放的影响。结果表明：每次施肥+灌溉之后设施蔬菜地会出现明显的N₂O排放高峰，持续时间一般为3-5 d。不同处理N₂O排放通量变化范围在-0.21-14.26 mg N₂O m^-2 h^-1，平均排放通量0.03-0.36 mg N₂O m^-2 h^-1。整个蔬菜生长季各处理N₂O排放与土壤孔隙含水率（WFPS）均表现出极显著的正相关关系（<em>P</em>< 0.01）；不施氮处理5 cm深度土壤温度与N₂O排放通量呈现显著的正相关关系（<em>P</em>< 0.05）；各处理N₂O排放与土壤表层硝态氮含量具有较一致变化趋势。不同处理下N₂O年度排放总量差异显著，依次顺序为FP（（20.66&#177;0.91）kg N/hm²） > OPT（（12.79&#177;1.33）kg N/hm²） > OPT+DCD（（8.03&#177;0.37）kg N/hm²）。与FP处理相比，OPT处理和OPT+DCD处理N₂O年排放总量分别减少了38.09%和61.13%。各处理N₂O排放系数介于0.36%-0.77%，低于IPCC 1.0%的推荐值。在目前的管理措施下，合理减少施氮量和添加硝化抑制剂是减少设施蔬菜地N₂O排放量的有效途径。
ZHANG J, LI H, WANG L G, QIU J J . Characteristics of soil N₂O emission from typical vegetable fields in Beijing suburbs
Chinese Journal of Ecology, 2014,34(14):4088-4098. (in Chinese)
DOI:10.5846/stxb201306091534Magsci [本文引用: 2]
利用静态暗箱-气相色谱法对北京郊区设施蔬菜地典型种植模式（番茄-白菜-生菜）下土壤N₂O排放特征进行了周年（2012年2月22日-2013年2月23日）观测，探讨了不同处理下（即不施氮肥处理（CK）、农民习惯施肥处理（FP）、减氮优化施肥处理（OPT）和减氮优化施肥+硝化抑制剂处理（OPT+DCD））N₂O排放特征及土壤温度、土壤湿度、土壤无机氮含量对土壤N₂O排放的影响。结果表明：每次施肥+灌溉之后设施蔬菜地会出现明显的N₂O排放高峰，持续时间一般为3-5 d。不同处理N₂O排放通量变化范围在-0.21-14.26 mg N₂O m^-2 h^-1，平均排放通量0.03-0.36 mg N₂O m^-2 h^-1。整个蔬菜生长季各处理N₂O排放与土壤孔隙含水率（WFPS）均表现出极显著的正相关关系（<em>P</em>< 0.01）；不施氮处理5 cm深度土壤温度与N₂O排放通量呈现显著的正相关关系（<em>P</em>< 0.05）；各处理N₂O排放与土壤表层硝态氮含量具有较一致变化趋势。不同处理下N₂O年度排放总量差异显著，依次顺序为FP（（20.66&#177;0.91）kg N/hm²） > OPT（（12.79&#177;1.33）kg N/hm²） > OPT+DCD（（8.03&#177;0.37）kg N/hm²）。与FP处理相比，OPT处理和OPT+DCD处理N₂O年排放总量分别减少了38.09%和61.13%。各处理N₂O排放系数介于0.36%-0.77%，低于IPCC 1.0%的推荐值。在目前的管理措施下，合理减少施氮量和添加硝化抑制剂是减少设施蔬菜地N₂O排放量的有效途径。

[43] SMITH K A, THOMSON P E, CLAYTON H, IAIN M . Effects of temperature, water content and nitrogen fertilisation on emissions of nitrous oxide by soils
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[44] 郑欠, 丁军军, 李玉中, 林伟, 徐春英, 李巧珍, 毛丽丽 . 土壤含水量对硝化和反硝化过程N₂O排放及同位素特征值的影响
中国农业科学, 2017,50(24):4747-4758.
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.24.008Magsci [本文引用: 1]
【目的】通过室内培养试验,研究不同含水量对北京顺义潮褐土N₂O排放及同位素特征值（&delta;¹⁵N^bulk,&delta;¹⁸O和nitrogen isotopomer site preference of N₂O,简称SP）的影响,以期获得不同水分条件下土壤N₂O产生途径及变化规律,为农田土壤N₂O减排提供理论依据。【方法】结合稳定同位素技术与乙炔抑制法,以北京顺义潮褐土为试材,设置3个含水量梯度：67%、80%和95% WFPS（土壤体积含水量与总孔隙度的百分比或实际重量含水量与饱和含水量的百分比,简称WFPS）,在此基础上设置无C₂H₂,0.1%（V/V）C₂H₂和10%（V/V）C₂H₂处理。将土壤装入培养瓶中培养2 h,之后收集培养瓶中的气体测定N₂O浓度及同位素特征值,并采集土样测定其NH+ 4-N和NO- 3-N的含量。利用同位素二源混合模型计算硝化和反硝化作用对土壤<span>N₂O排放的贡献率,对N₂O产生途径进行量化分析。【结果】根据室内土壤培养测定结果,高（</span>95% WFPS）、中（80% WFPS）和低（67% WFPS）含水量土壤N₂O加权平均排放通量分别为1.17、0.27和0.08 mgN&middot;kg^-1&middot;d^-1,高含水量土壤N₂O排放量均显著高于中、低含水量处理,中含水量处理显著高于低含水量；整个培养周期,高、中和低含水量土壤N₂O+N₂累积排放量分别为培养初期总的无机氮含量的18.05%、5.27%和1.24%（N₂O+N₂累积排放量分别为19.61、5.72和1.35 mgN&middot;kg^-1；各处理NH+ 4-N+NO- 3-N初始含量均为108.62 mgN&middot;kg^-1）；与低含水量处理相比,高、中含水量土壤的N₂O+N₂累积排放量分别增加了13.53倍和3.24倍,高含水量土壤N₂O+N₂累积排放量比中含水量高2.43倍,表现为随着含水量的增加,土壤无机氮（NH<span>+ 4-N+NO- 3-N</span>）以气态氮（N₂O+N₂）形式的损失量逐渐增加。3个含水量处理N₂O的&delta;¹⁵N^bulk加权平均值变化范围为-42.93&permil;&mdash;-4.07&permil;,且较高含水量处理显著低于较低含水量处理；10%（V/V）C₂H₂抑制土壤中N₂O还原成N₂的过程,各含水量土壤中,10%（V/V）C₂H₂处理组其N₂O的&delta;¹⁸O值显著低于0.1%（V/V）C₂H₂处理组,且N₂O/（N₂O+N₂）比率随土壤含水量增加而降低；各处理土壤中同时存在多个N₂O产生过程,对于培养第一周,土壤产生的N₂O的SP值于培养前4 d呈逐渐增加的趋势,之后又逐渐降低,低含水量土壤在第1&mdash;2 天产生的N₂O的SP值为6.74&permil;&mdash;12.04&permil;,反硝化作用对土壤N₂O排放的贡献率为56.36%&mdash;66.15%,此培养阶段表现为土壤主要通过反硝化作用产生N₂O,之后,硝化作用贡献率（55.78%&mdash;100%）增强；中含水量土壤N₂O的SP加权平均值为10.26&permil;,该土壤中反硝化作用（40.90%&mdash;74.04%）占据主导地位；加10%（V/V）C₂H₂的高含水量处理,在整个培养第一周均具有较高的SP值,变化范围为7.61&permil;&mdash;21.11&permil;；与0.1% （V/V）C₂H₂处理组相比,10%（V/V）C₂H₂处理的高、中和低含水量土壤排放N₂O的SP加权平均值分别降低了0.10倍、0.33倍和0.06倍。【结论】土壤含水量增加促进N₂O排放,高含水量处理中N₂O排放量最高。67%WFPS处理中,N₂O排放前期以反硝化作用为主,后期以硝化作用为主；80%WFPS处理中,N₂O主要由反硝化过程产生；95% WFPS处理中,N₂O排放以硝化作用为主。
ZHENG Q, DING J J, LI Y Z, LIN W, XU C Y, LI Q Z, MAO L L . Effects of soil water content on N₂O emission and isotope characteristics of nitrification and denitrification processes
Scientia Agricultura Sinica, 2017,50(24):4747-4758. (in Chinese)
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.24.008Magsci [本文引用: 1]
【目的】通过室内培养试验,研究不同含水量对北京顺义潮褐土N₂O排放及同位素特征值（&delta;¹⁵N^bulk,&delta;¹⁸O和nitrogen isotopomer site preference of N₂O,简称SP）的影响,以期获得不同水分条件下土壤N₂O产生途径及变化规律,为农田土壤N₂O减排提供理论依据。【方法】结合稳定同位素技术与乙炔抑制法,以北京顺义潮褐土为试材,设置3个含水量梯度：67%、80%和95% WFPS（土壤体积含水量与总孔隙度的百分比或实际重量含水量与饱和含水量的百分比,简称WFPS）,在此基础上设置无C₂H₂,0.1%（V/V）C₂H₂和10%（V/V）C₂H₂处理。将土壤装入培养瓶中培养2 h,之后收集培养瓶中的气体测定N₂O浓度及同位素特征值,并采集土样测定其NH+ 4-N和NO- 3-N的含量。利用同位素二源混合模型计算硝化和反硝化作用对土壤<span>N₂O排放的贡献率,对N₂O产生途径进行量化分析。【结果】根据室内土壤培养测定结果,高（</span>95% WFPS）、中（80% WFPS）和低（67% WFPS）含水量土壤N₂O加权平均排放通量分别为1.17、0.27和0.08 mgN&middot;kg^-1&middot;d^-1,高含水量土壤N₂O排放量均显著高于中、低含水量处理,中含水量处理显著高于低含水量；整个培养周期,高、中和低含水量土壤N₂O+N₂累积排放量分别为培养初期总的无机氮含量的18.05%、5.27%和1.24%（N₂O+N₂累积排放量分别为19.61、5.72和1.35 mgN&middot;kg^-1；各处理NH+ 4-N+NO- 3-N初始含量均为108.62 mgN&middot;kg^-1）；与低含水量处理相比,高、中含水量土壤的N₂O+N₂累积排放量分别增加了13.53倍和3.24倍,高含水量土壤N₂O+N₂累积排放量比中含水量高2.43倍,表现为随着含水量的增加,土壤无机氮（NH<span>+ 4-N+NO- 3-N</span>）以气态氮（N₂O+N₂）形式的损失量逐渐增加。3个含水量处理N₂O的&delta;¹⁵N^bulk加权平均值变化范围为-42.93&permil;&mdash;-4.07&permil;,且较高含水量处理显著低于较低含水量处理；10%（V/V）C₂H₂抑制土壤中N₂O还原成N₂的过程,各含水量土壤中,10%（V/V）C₂H₂处理组其N₂O的&delta;¹⁸O值显著低于0.1%（V/V）C₂H₂处理组,且N₂O/（N₂O+N₂）比率随土壤含水量增加而降低；各处理土壤中同时存在多个N₂O产生过程,对于培养第一周,土壤产生的N₂O的SP值于培养前4 d呈逐渐增加的趋势,之后又逐渐降低,低含水量土壤在第1&mdash;2 天产生的N₂O的SP值为6.74&permil;&mdash;12.04&permil;,反硝化作用对土壤N₂O排放的贡献率为56.36%&mdash;66.15%,此培养阶段表现为土壤主要通过反硝化作用产生N₂O,之后,硝化作用贡献率（55.78%&mdash;100%）增强；中含水量土壤N₂O的SP加权平均值为10.26&permil;,该土壤中反硝化作用（40.90%&mdash;74.04%）占据主导地位；加10%（V/V）C₂H₂的高含水量处理,在整个培养第一周均具有较高的SP值,变化范围为7.61&permil;&mdash;21.11&permil;；与0.1% （V/V）C₂H₂处理组相比,10%（V/V）C₂H₂处理的高、中和低含水量土壤排放N₂O的SP加权平均值分别降低了0.10倍、0.33倍和0.06倍。【结论】土壤含水量增加促进N₂O排放,高含水量处理中N₂O排放量最高。67%WFPS处理中,N₂O排放前期以反硝化作用为主,后期以硝化作用为主；80%WFPS处理中,N₂O主要由反硝化过程产生；95% WFPS处理中,N₂O排放以硝化作用为主。

[45] 丁洪, 王跃思, 项虹艳, 李卫华 . 菜田氮素反硝化损失与N₂O排放的定量评价
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DING H, WANG Y S, XIANG H Y, LI W H . Quantitative evaluation of nitrogen denitrification loss and N₂O emission in vegetable fields
Acta Horticulturae Sinica, 2004(6):762-766. (in Chinese)
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[46] 王艳丽, 李虎, 孙媛, 王立刚 . 水肥一体化条件下设施菜地的N₂O排放
生态学报, 2016,36(7):2005-2014.
DOI:10.5846/stxb201409301932Magsci [本文引用: 1]
在保证作物产量的前提下,研究减少农田土壤N₂O排放的水肥统筹管理措施对全球温室气体减排具有重要意义。以京郊典型设施菜地为例,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对果菜-叶菜(黄瓜-芹菜)轮作周期内土壤N₂O排放进行了观测,并分析了氮肥施用量、灌溉方式、土壤温度和湿度等因素对土壤N₂O排放的影响。结果表明:在黄瓜-芹菜种植模式中,各施氮处理除基肥施用后N₂O排放峰持续10-15d外,一般施肥、施肥+灌溉事件后土壤N₂O排放峰均呈现3-5d短而急促的情形。黄瓜生长季N₂O排放通量与土壤湿度(WFPS)之间呈现显著相关的关系;芹菜生长季N₂O排放通量与土壤温度之间呈现显著相关的关系。观测期内FP处理N₂O排放量为(31.00&#177;2.15) kg N/hm²,FPD处理与之相比N₂O排放量减少了4.2%,而OPTD处理在减少40%化肥氮量的情况下,N₂O累积排放量比FP处理减少了42.7%,且达到显著水平。说明在水肥一体化条件下,合理改变施肥体系是减少N₂O排放的前提,在此基础上进行水肥优化是设施菜地保持产量、减少N₂O排放的重要技术措施。
WANG Y L, LI H, SUN Y, WANG L G . N₂O emissions from protected vegetable fields under water and fertilizer integration conditions
Acta Ecologica Sinica, 2016,36(7):2005-2014. (in Chinese)
DOI:10.5846/stxb201409301932Magsci [本文引用: 1]
在保证作物产量的前提下,研究减少农田土壤N₂O排放的水肥统筹管理措施对全球温室气体减排具有重要意义。以京郊典型设施菜地为例,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对果菜-叶菜(黄瓜-芹菜)轮作周期内土壤N₂O排放进行了观测,并分析了氮肥施用量、灌溉方式、土壤温度和湿度等因素对土壤N₂O排放的影响。结果表明:在黄瓜-芹菜种植模式中,各施氮处理除基肥施用后N₂O排放峰持续10-15d外,一般施肥、施肥+灌溉事件后土壤N₂O排放峰均呈现3-5d短而急促的情形。黄瓜生长季N₂O排放通量与土壤湿度(WFPS)之间呈现显著相关的关系;芹菜生长季N₂O排放通量与土壤温度之间呈现显著相关的关系。观测期内FP处理N₂O排放量为(31.00&#177;2.15) kg N/hm²,FPD处理与之相比N₂O排放量减少了4.2%,而OPTD处理在减少40%化肥氮量的情况下,N₂O累积排放量比FP处理减少了42.7%,且达到显著水平。说明在水肥一体化条件下,合理改变施肥体系是减少N₂O排放的前提,在此基础上进行水肥优化是设施菜地保持产量、减少N₂O排放的重要技术措施。

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农业环境科学学报, 2004(1):144-147.
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ZHANG G Y, FANG B S, MIN H, CHEN M C . Study on nitrous oxide emission from soil in greenhouse cultivation and its impact factors.
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[50] 姚志生, 郑循华, 周再兴, 谢宝华, 梅宝玲, 顾江新, 王定勇 . 太湖地区冬小麦田与蔬菜地N₂O排放对比观测研究
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[51] 徐文彬, 洪业汤 . 贵州省旱田土壤N₂O释放及其环境影响因素
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[53] 张恩平, 谭福雷, 王月, 张淑红, 段瑜, 周芳 . 氮磷钾与有机肥配施对番茄产量品质及土壤酶活性的影响
园艺学报, 2015,42(10):2059-2067.
DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0341Magsci [本文引用: 1]
<p>以&lsquo;辽园多丽&rsquo;番茄为试材，在长期定位施肥条件下研究氮磷钾与有机肥配施对产量、品质及土壤酶活性的影响。研究结果表明：氮磷钾肥配施有机肥能够提高番茄维生素C、可溶性固形物、可溶性蛋白和可溶性糖含量并且提高番茄产量；钾肥对番茄维生素C和可溶性固形物含量影响显著，磷肥对提高可溶性糖含量起着关键作用，番茄产量受氮肥影响最为显著。氮磷钾肥配施有机肥，能够提高土壤酶活性，配施氮肥能显著提高过氧化氢酶活性；磷肥对提高转化酶、蛋白酶活性具有关键作用。番茄产量、品质与土壤酶活性具有一定的正相关，土壤转化酶对番茄品质影响最多。</p>
ZHANG E P, TAN F L, WANG Y, ZHANG S H, DUAN Y, ZHOU F . Effects of nitrogen, phosphorus, potassium and organic fertilizers on yield and quality of tomato and soil enzyme activities
Acta Horticulturae Sinica, 2015,42(10):2059-2067. (in Chinese)
DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0341Magsci [本文引用: 1]
<p>以&lsquo;辽园多丽&rsquo;番茄为试材，在长期定位施肥条件下研究氮磷钾与有机肥配施对产量、品质及土壤酶活性的影响。研究结果表明：氮磷钾肥配施有机肥能够提高番茄维生素C、可溶性固形物、可溶性蛋白和可溶性糖含量并且提高番茄产量；钾肥对番茄维生素C和可溶性固形物含量影响显著，磷肥对提高可溶性糖含量起着关键作用，番茄产量受氮肥影响最为显著。氮磷钾肥配施有机肥，能够提高土壤酶活性，配施氮肥能显著提高过氧化氢酶活性；磷肥对提高转化酶、蛋白酶活性具有关键作用。番茄产量、品质与土壤酶活性具有一定的正相关，土壤转化酶对番茄品质影响最多。</p>

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[55] 孙建, 刘苗, 李立军, 刘景辉, 张星杰 . 免耕与留茬对土壤微生物量C、N及酶活性的影响
生态学报, 2009,29(10):5508-5515.
Magsci [本文引用: 1]
2005~2008年在内蒙古呼和浩特市清水河县进行定位试验，设免耕留低茬（NL）、免耕留高茬覆盖（NHS）和传统耕翻（T）3种耕作处理方式。结果表明：（1）免耕留高茬覆盖及免耕留低茬长期实施，能显著提高表层土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量，且免耕留高茬覆盖处理比传统耕翻分别提高了11％、41％、22％、15％、29％、27％、13％；在测定各个时期内，土壤各营养指标含量整体趋势为NHS＞NL＞T。（2）免耕留高茬覆盖及免耕留低茬耕作方式有利于提高土壤微生物量C、N含量，在各测定时期均以免耕留高茬覆盖处理的土壤微生物量C、N含量最高，传统耕翻最低。与传统耕翻相比，免耕留高茬覆盖处理土壤微生物量C、N含量分别平均提高了69％、43％；测定各个时期，不同处理土壤生物量C、N含量均以7月份含量最高、5月份次之、10月份最低。（3）免耕留高茬覆盖及免耕留低茬处理土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和脲酶活性高于传统耕翻，整个测定期内免耕留高茬覆盖处理4种酶平均活性，分别较传统耕翻增加了57%、82%、93%和25%；春季土壤酶活性开始增强，在7月份蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性达到最大值，而碱性磷酸酶的峰值出现在6月份。土壤微生物量C、N及土壤酶活性是评价土壤质量的重要因子。
SUN J, LIU M, LI L J, LIU J H, ZHANG X J . Effects of no-tillage and stubble on soil microbial biomass C, N and enzyme activities
Acta Ecologica Sinica, 2009,29(10):5508-5515. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
2005~2008年在内蒙古呼和浩特市清水河县进行定位试验，设免耕留低茬（NL）、免耕留高茬覆盖（NHS）和传统耕翻（T）3种耕作处理方式。结果表明：（1）免耕留高茬覆盖及免耕留低茬长期实施，能显著提高表层土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量，且免耕留高茬覆盖处理比传统耕翻分别提高了11％、41％、22％、15％、29％、27％、13％；在测定各个时期内，土壤各营养指标含量整体趋势为NHS＞NL＞T。（2）免耕留高茬覆盖及免耕留低茬耕作方式有利于提高土壤微生物量C、N含量，在各测定时期均以免耕留高茬覆盖处理的土壤微生物量C、N含量最高，传统耕翻最低。与传统耕翻相比，免耕留高茬覆盖处理土壤微生物量C、N含量分别平均提高了69％、43％；测定各个时期，不同处理土壤生物量C、N含量均以7月份含量最高、5月份次之、10月份最低。（3）免耕留高茬覆盖及免耕留低茬处理土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和脲酶活性高于传统耕翻，整个测定期内免耕留高茬覆盖处理4种酶平均活性，分别较传统耕翻增加了57%、82%、93%和25%；春季土壤酶活性开始增强，在7月份蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性达到最大值，而碱性磷酸酶的峰值出现在6月份。土壤微生物量C、N及土壤酶活性是评价土壤质量的重要因子。

[56] 李东坡, 武志杰, 陈利军, 杨杰, 朱平, 任军, 彭畅, 高红军 . 长期培肥黑土脲酶活性动态变化及其影响因素
应用生态学报, 2003(12):2208-2212.
[本文引用: 1]

LI D P, WU Z J, CHEN L J, YANG J, ZHU P, PENG C, GAO H J . Dynamic changes of urease activity in long-term fertilization black soil and its influencing factors
Chinese Journal of Applied Ecology, 2003(12):2208-2212. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[57] 王栋, 李辉信, 胡锋 . 不同耕作方式下覆草旱作稻田土壤肥力特征
土壤学报, 2011,48(6):1203-1209.
[本文引用: 1]

WANG D, LI H X, HU F . Characteristics of soil fertility in paddy field under different tillage patterns
Acta Pedologica Sinica, 2011,48(6):1203-1209. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[58] 王树起, 韩晓增, 乔云发, 王守宇, 李晓慧 . 不同土地利用和施肥方式对土壤酶活性及相关肥力因子的影响
植物营养与肥料学报, 2009,15(6):1311-1316.
DOI:10.11674/zwyf.2009.0610Magsci [本文引用: 1]
以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验为平台，研究了不同土地利用和施肥方式对土壤酶活性和相关肥力因子的影响，结果表明，种植苜蓿和土地休闲两种方式与裸地相比脲酶、转化酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性、土壤全碳、全氮含量和碱解氮、速效磷、速效钾含量均显著增加。其中，脲酶活性增加了24.5%和25.0%，转化酶活性增加了18.4%和18.9%，磷酸酶活性增加了54.6%和50.4%，过氧化氢酶活性增加了8.52%和59.3%，土壤全碳、全氮含量分别增加了13.8%、13.0%和36.8%、33.7%，但苜蓿和休闲两种方式间无显著差异。不同施肥方式相比，土壤酶活性、土壤全碳、全氮含量及土壤养分含量相差显著，其高低顺序为：NPKOM （氮磷钾肥＋有机肥）＞NPKST （氮磷钾肥＋秸秆）＞NPK（氮磷钾肥）＞CK （无肥）；施肥，特别是有机肥，显著提高了土壤酶活性，使土壤全碳、全氮、有效养分含量显著增加。表明黑土经自然恢复和人工恢复及施肥后土壤肥力提高，土壤质量得到改善。
WANG S Q, HAN X Z, QIAO Y F, WANG S Y, LI X H . Effects of different land use and fertilization methods on soil enzyme activities and related fertility factors
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2009,15(6):1311-1316. (in Chinese)
DOI:10.11674/zwyf.2009.0610Magsci [本文引用: 1]
以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验为平台，研究了不同土地利用和施肥方式对土壤酶活性和相关肥力因子的影响，结果表明，种植苜蓿和土地休闲两种方式与裸地相比脲酶、转化酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性、土壤全碳、全氮含量和碱解氮、速效磷、速效钾含量均显著增加。其中，脲酶活性增加了24.5%和25.0%，转化酶活性增加了18.4%和18.9%，磷酸酶活性增加了54.6%和50.4%，过氧化氢酶活性增加了8.52%和59.3%，土壤全碳、全氮含量分别增加了13.8%、13.0%和36.8%、33.7%，但苜蓿和休闲两种方式间无显著差异。不同施肥方式相比，土壤酶活性、土壤全碳、全氮含量及土壤养分含量相差显著，其高低顺序为：NPKOM （氮磷钾肥＋有机肥）＞NPKST （氮磷钾肥＋秸秆）＞NPK（氮磷钾肥）＞CK （无肥）；施肥，特别是有机肥，显著提高了土壤酶活性，使土壤全碳、全氮、有效养分含量显著增加。表明黑土经自然恢复和人工恢复及施肥后土壤肥力提高，土壤质量得到改善。

[59] 褚素贞, 张乃明, 史静, 毛昆明 . 云南省设施栽培土壤脲酶活性变化趋势研究
土壤通报, 2010,41(4):811-814.
[本文引用: 1]

ZHU S Z, ZHANG N M, SHI J, MAO K M . Study on the change trend of soil urease activity in protected cultivation in Yunnan Province
Chinese Journal of Soil Science, 2010,41(4):811-814. (in Chinese)
[本文引用: 1]

[60] 肖新, 朱伟, 肖靓, 邓艳萍, 赵言文, 汪建飞 . 适宜的水氮处理提高稻基农田土壤酶活性和土壤微生物量碳氮
农业工程学报, 2013,29(21):91-98.
Magsci [本文引用: 1]
为探讨节水灌溉与氮肥施用对稻田土壤微生物特性的影响，该试验采用防雨棚池栽试验，研究2个灌溉模式（常规灌溉与控制灌溉）与3个水平施氮量（90、180和270 kg/hm2））对稻基农田土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤微生物量碳及土壤微生物量氮的影响。研究结果表明，随着施氮水平增加，土壤脲酶活性和土壤微生物量氮增加，土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤微生物量碳、土壤微生物量碳与土壤微生物量氮的比值、土壤微生物熵均呈先增加后降低趋势；与常规灌溉相比，控制灌溉显著提高稻基农田土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤中微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物熵，降低土壤微生物量碳与土壤微生物量氮的比值。在该试验条件下，以控制灌溉模式下施氮量180 kg/hm2可获得最优的生物环境，土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤中微生物量碳、土壤微生物量氮分别达到3.02×10-2 mg/g、0.93 mL/g、5.70 mg/g、10.08 mL/g、237.58 mg/kg、52.60 m/kg。该研究对认识稻基农田水氮耦合关系、指导江淮丘陵季节性干旱区水稻优质节水高产高效栽培实践提供理论依据。
XIAO X, ZHU W, XIAO L, DENG Y P, ZHAO Y W, WANG J F . Appropriate water and nitrogen treatment to increase soil enzyme activity and soil microbial biomass carbon and nitrogen in rice-based farmland
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2013,29(21):91-98. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
为探讨节水灌溉与氮肥施用对稻田土壤微生物特性的影响，该试验采用防雨棚池栽试验，研究2个灌溉模式（常规灌溉与控制灌溉）与3个水平施氮量（90、180和270 kg/hm2））对稻基农田土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤微生物量碳及土壤微生物量氮的影响。研究结果表明，随着施氮水平增加，土壤脲酶活性和土壤微生物量氮增加，土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤微生物量碳、土壤微生物量碳与土壤微生物量氮的比值、土壤微生物熵均呈先增加后降低趋势；与常规灌溉相比，控制灌溉显著提高稻基农田土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤中微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物熵，降低土壤微生物量碳与土壤微生物量氮的比值。在该试验条件下，以控制灌溉模式下施氮量180 kg/hm2可获得最优的生物环境，土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤中微生物量碳、土壤微生物量氮分别达到3.02×10-2 mg/g、0.93 mL/g、5.70 mg/g、10.08 mL/g、237.58 mg/kg、52.60 m/kg。该研究对认识稻基农田水氮耦合关系、指导江淮丘陵季节性干旱区水稻优质节水高产高效栽培实践提供理论依据。

[61] 夏雪, 谷洁, 车升国, 高华, 秦清军 . 施氮水平对塿土微生物群落和酶活性的影响
中国农业科学, 2011,44(8):1618-1627.
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】研究不同施氮量对土壤微生物群落功能多样性和酶活性的影响。【方法】通过野外大田定位试验，于2009年7月15至2009年9月30采用微生物自动分析系统BIOLOG微平板分析法，对不同施氮水平下土壤微生物群落功能多样性，及水解酶活性的动态变化进行了研究。研究涉及N0（0 kg·hm-2）、N1（60 kg·hm-2）、N2（120 kg·hm-2）和N3（180 kg·hm-2）4个施氮水平。【结果】低氮（N1）、中氮（N2）和高氮（N3）处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于零氮（N0）处理，其中N2处理最高。主成分分析表明，不同施氮水平土壤微生物功能多样性差异明显，起分异作用的主要碳源是糖类和氨基酸类。土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均以N2处理最高，分别为24.85 mg glucose·g-1·(24 h)-1、1.04 mg NH3-N·g-1·(24 h)-1 和2.40 mg hydroxybenzene·g-1·(24 h)-1。【结论】氮肥的施用可以提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性。低量和中量氮肥能够提高蔗糖酶和脲酶活性，而中量和高量氮肥可以增加碱性磷酸酶活性。</FONT></P>
XIA X, GU J, CHE S G, GAO H, QIN Q J . Effects of nitrogen application levels on microbial community and enzyme activities in bauxite
Scientia Agricultura Sinica, 2011,44(8):1618-1627. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】研究不同施氮量对土壤微生物群落功能多样性和酶活性的影响。【方法】通过野外大田定位试验，于2009年7月15至2009年9月30采用微生物自动分析系统BIOLOG微平板分析法，对不同施氮水平下土壤微生物群落功能多样性，及水解酶活性的动态变化进行了研究。研究涉及N0（0 kg·hm-2）、N1（60 kg·hm-2）、N2（120 kg·hm-2）和N3（180 kg·hm-2）4个施氮水平。【结果】低氮（N1）、中氮（N2）和高氮（N3）处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于零氮（N0）处理，其中N2处理最高。主成分分析表明，不同施氮水平土壤微生物功能多样性差异明显，起分异作用的主要碳源是糖类和氨基酸类。土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均以N2处理最高，分别为24.85 mg glucose·g-1·(24 h)-1、1.04 mg NH3-N·g-1·(24 h)-1 和2.40 mg hydroxybenzene·g-1·(24 h)-1。【结论】氮肥的施用可以提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性。低量和中量氮肥能够提高蔗糖酶和脲酶活性，而中量和高量氮肥可以增加碱性磷酸酶活性。</FONT></P>

[62] 白红英, 韩建刚, 赵一萍 . 不同土层土壤理化性状与反硝化酶活性N₂O排放通量的相关性研究
农业环境保护, 2002,21(3):193-196.
[本文引用: 1]

BAI H Y, HAN J G, ZHAO Y P . Correlation between physical and chemical properties of different soil layers and denitrifying enzyme activity N₂O emission flux.
Agro- environmental Protection, 2002,21(3):193-196. (in Chinese)
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[63] 周礼恺 . 土壤的酶活性
土壤学进展, 1980,8(4):9-15.
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ZHOU L K . Soil enzyme activity
Advances in Soil Science, 1980,8(4):9-15. (in Chinese)
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[64] 陈利军, 武志杰, 姜勇, 周礼恺 . 与氮转化有关的土壤酶活性对抑制剂施用的响应
应用生态学报, 2002(9):1099-1103.
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CHEN L J, WU Z J, JIANG Y, ZHOU L K . Response of soil enzyme activity related to nitrogen conversion to inhibitor application
Chinese Journal of Applied Ecology, 2002(9):1099-1103. (in Chinese)
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[65] KNOWLES R . Denitrification
Microbiology Reviews, 1982,46(1):43-70.
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[66] 宋琴, 许雷 . 异养硝化作用酶学研究进展
生物技术通报, 2008(5):60-62.
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SONG Q, XU L . Advances in enzymology of heterotrophic nitrification
Biotechnology Bulletin, 2008(5):60-62. (in Chinese)
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