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海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立

张博飞 肖玉林 张翀 巨晓棠

张博飞, 肖玉林, 张翀, 巨晓棠. 海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立[J]. 热带生物学报, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
引用本文: 张博飞, 肖玉林, 张翀, 巨晓棠. 海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立[J]. 热带生物学报, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
ZHANG Bofei, XIAO Yulin, ZHANG Chong, JU Xiaotang. Establishment of Nitrogen surplus indicators in the main vegetable and orchard systems in Hainan[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
Citation: ZHANG Bofei, XIAO Yulin, ZHANG Chong, JU Xiaotang. Establishment of Nitrogen surplus indicators in the main vegetable and orchard systems in Hainan[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030

海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
基金项目: 

海南大学启动经费项目[KYQD(ZR)-20098,KYQD(ZR)-21028

海南省自然科学基金项目(422RC597)

国家自然科学基金项目(42207348)

海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021008)

详细信息
    第一作者:

    张博飞(1997-),男,海南大学热带农林学院2021级硕士研究生。E-mail:z15670585072@163.com

    通信作者:

    张翀(1987-),男,副教授。研究方向:碳氮循环与环境效应。E-mail:zhangchong@hainanu.edu.cn

    巨晓棠(1965-),男,教授。研究方向:农田生态系统氮素循环与环境效应。E-mail:juxt@cau.edu.cn

  • 中图分类号: S63;S66

Establishment of Nitrogen surplus indicators in the main vegetable and orchard systems in Hainan

  • 摘要: 为了定量海南热带蔬菜和果树体系氮素输入和输出,建立氮素盈余指标并评价其环境影响,搜集了1980年以来发表的有关海南农田的34篇符合要求的文献,包括蔬菜和果树传统和优化氮素管理的72个样本,用土壤界面氮素平衡法分析氮素输入、输出和盈余,并以优化管理下氮素盈余作为氮素盈余阈值。同时,用生命周期评价法(Life Cycle Assessment)定量活性氮损失、温室气体排放、碳和氮足迹。结果表明:传统氮素管理条件下,海南典型蔬菜和果树氮素(N)盈余分别为290和432 kg·hm-2;优化氮素管理条件下,对应氮素盈余(阈值)减少39%和49%,分别为176和222 kg·hm-2;蔬菜传统氮素管理下活性氮排放、氮足迹、温室气体排放(CO2-eq)和碳足迹(CO2-eq)分别为145 kg·hm-2、4.5 kg·t-1、9 444 kg·hm-2和295 kg·t-1,优化氮素管理分别减少以上指标的26%、24%、19%和19%;果树传统氮素管理下活性氮排放、氮足迹、温室气体排放和碳足迹分别为177 kg·hm-2、4.5 kg·t-1、14 758 g·hm-2和388 kg·t-1,优化氮素管理分别减少以上指标的28%、33%、21%和26%。综上所述,海南典型蔬菜和果树体系氮素盈余阈值分别为176和222 kg·hm-2,采用优化模式(如“4R Plus”养分管理策略、土壤“改酸增碳”和水肥一体化等)可以达到以上氮素盈余阈值,并降低当前活性氮排放、氮足迹、温室气体排放和碳足迹的19%~33%。
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    出版历程
    • 收稿日期:  2024-02-24
    • 修回日期:  2024-03-12
    • 刊出日期:  2024-07-25

    海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立

    doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
      基金项目:

      海南大学启动经费项目[KYQD(ZR)-20098,KYQD(ZR)-21028

      海南省自然科学基金项目(422RC597)

      国家自然科学基金项目(42207348)

      海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021008)

      作者简介:

      张博飞(1997-),男,海南大学热带农林学院2021级硕士研究生。E-mail:z15670585072@163.com

      通讯作者: 张翀(1987-),男,副教授。研究方向:碳氮循环与环境效应。E-mail:zhangchong@hainanu.edu.cn; 巨晓棠(1965-),男,教授。研究方向:农田生态系统氮素循环与环境效应。E-mail:juxt@cau.edu.cn
    • 中图分类号: S63;S66

    摘要: 为了定量海南热带蔬菜和果树体系氮素输入和输出,建立氮素盈余指标并评价其环境影响,搜集了1980年以来发表的有关海南农田的34篇符合要求的文献,包括蔬菜和果树传统和优化氮素管理的72个样本,用土壤界面氮素平衡法分析氮素输入、输出和盈余,并以优化管理下氮素盈余作为氮素盈余阈值。同时,用生命周期评价法(Life Cycle Assessment)定量活性氮损失、温室气体排放、碳和氮足迹。结果表明:传统氮素管理条件下,海南典型蔬菜和果树氮素(N)盈余分别为290和432 kg·hm-2;优化氮素管理条件下,对应氮素盈余(阈值)减少39%和49%,分别为176和222 kg·hm-2;蔬菜传统氮素管理下活性氮排放、氮足迹、温室气体排放(CO2-eq)和碳足迹(CO2-eq)分别为145 kg·hm-2、4.5 kg·t-1、9 444 kg·hm-2和295 kg·t-1,优化氮素管理分别减少以上指标的26%、24%、19%和19%;果树传统氮素管理下活性氮排放、氮足迹、温室气体排放和碳足迹分别为177 kg·hm-2、4.5 kg·t-1、14 758 g·hm-2和388 kg·t-1,优化氮素管理分别减少以上指标的28%、33%、21%和26%。综上所述,海南典型蔬菜和果树体系氮素盈余阈值分别为176和222 kg·hm-2,采用优化模式(如“4R Plus”养分管理策略、土壤“改酸增碳”和水肥一体化等)可以达到以上氮素盈余阈值,并降低当前活性氮排放、氮足迹、温室气体排放和碳足迹的19%~33%。

    English Abstract

    张博飞, 肖玉林, 张翀, 巨晓棠. 海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立[J]. 热带生物学报, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
    引用本文: 张博飞, 肖玉林, 张翀, 巨晓棠. 海南典型蔬菜和果树氮素盈余指标的建立[J]. 热带生物学报, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
    ZHANG Bofei, XIAO Yulin, ZHANG Chong, JU Xiaotang. Establishment of Nitrogen surplus indicators in the main vegetable and orchard systems in Hainan[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
    Citation: ZHANG Bofei, XIAO Yulin, ZHANG Chong, JU Xiaotang. Establishment of Nitrogen surplus indicators in the main vegetable and orchard systems in Hainan[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(4): 391-399. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240030
    参考文献 (32)

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