陈慧
- 作品数：17 被引量：179H指数：10
- 供职机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院（水利水电科学研究院）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程环境科学与工程更多>>
- 水肥气耦合对温室番茄地土壤N2O排放及番茄产量的影响被引量：8
- 2020年
- 为揭示水肥气耦合对温室番茄地土壤N2O排放的影响,提出适宜的温室番茄增产减排措施,采用静态暗箱-气相色谱法监测土壤N2O的排放,分析水肥气耦合条件下土壤温度、灌溉水利用效率(WFPS)、NO3^--N、O2含量的变化规律以及N2O排放的影响机制.加气条件下设两个灌水水平0.6 W和1.0 W(分别代表亏缺40%灌溉和充分灌溉,W代表充分灌水时的灌水量)和3个施氮水平(120、 180和240 kg·hm^-2,分别代表低、中和高氮,以50%F、 75%F和F表示,其中F为当地推荐施氮量),以不加气充分灌溉(O为加气灌溉,CK为常规滴灌)条件下3种施肥水平为对照,共9个处理.结果表明,充分灌溉(W2F1O、W2F2O和W2F3O)的N2O累积排放量较亏缺灌溉(W1F1O、W1F2O和W1F3O)处理平均增加了55.7%(P<0.05);高氮条件下(W1F3O、W2F3O和W2F3CK)土壤N2O排放较中氮和低氮平均增大13.4%和43.8%(P<0.05),充分灌溉条件下加气处理(W2F1O、W2F2O和W2F3O)较相应不加气处理(W2F1CK、W2F2CK和W2F3CK)N2O排放平均增加11.2%(P<0.05).加气、施氮量和灌水量的增加可增加番茄产量和单产N2O排放量.高氮处理番茄产量和单产N2O排放量较中氮处理分别增加了12.5%(P<0.05)和3.9%(P>0.05),高氮处理番茄产量和单产N2O排放量较低氮处理显著增加了30.4%和9.6%(P<0.05),加气充分灌溉较加气亏缺灌溉处理番茄产量和单产N2O排放量分别显著增加了29.7%和18.7%(P<0.05),加气处理(W2F1O、W2F2O和W2F3O)较不加气处理产量(W2F1CK、W2F2CK和W2F3CK)平均增加了10.4%(P<0.05),单产N2O排放量增加但不显著.灌水量增加、施肥量降低、加气均可显著增大肥料偏生产力,减小灌溉水分利用效率(IWUE).综合考虑N2O累积排放量、作物产量、氮肥利用效率、IWUE和单产N2O排放量,得出加气低氮充分灌溉为较优的管理模式.本研究结果为温室番茄的增产减排提供了一定的参考.
- 商子惠蔡焕杰陈慧孙亚楠李亮朱艳王晓云
- 关键词：N2O排放
- 加气灌溉对部分土壤生境因子的影响被引量：6
- 2016年
- 通过温室小区试验,研究了加气灌溉对土壤生境因子的影响。结果表明:与对照处理相比,加气灌溉降低了4.0%的平均土壤含水量,增加了1.5%的平均土壤O_2含量、3.4%的平均土壤温度、3.7%的平均土壤NO_3^-—N含量及1.0%的平均土壤NH_4^+—N含量。加气灌溉对试验中观测的土壤生境因子的影响不显著(p>0.05),但土壤生境因子的微小改变可能会大幅改变土壤的环境效应和作物产量及品质,值得进一步研究。该研究对深入研究和客观评价加气灌溉技术具有重要意义。
- 侯会静陈慧蔡焕杰
- 关键词：土壤水分土壤温度硝态氮铵态氮
- 不同灌溉水平对夏玉米地土壤CO_2排放的影响被引量：8
- 2017年
- 灌溉影响土壤微生物活动和作物根系生长,进而影响土壤CO_2的产生和排放。为揭示亏缺灌溉夏玉米地土壤CO_2的排放特征,于2015年6-10月在西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院农田水分转化试验场,采用静态暗箱-气相色谱法对夏玉米地土壤CO_2排放进行了原位观测。试验设置3个处理,分别为充分灌溉(CK),亏水20%(T1)和亏水40%(T2)。结果表明:夏玉米地土壤CO_2排放通量在播种后达到峰值并急剧下降至低谷,直到在灌水后出现短暂的次高峰期,随后一直维持在较低排放水平直到玉米收获。在灌水后,土壤CO_2的排放通量表现为CK>T1>T2,且CK与T2,T1与T2处理间有显著差异(P<0.05)。不同灌溉水平下,夏玉米地土壤CO_2排放通量与土壤充水孔隙率呈指数正相关关系,相关性达显著水平(P<0.05)。亏缺灌溉在一定程度上抑制了土壤CO_2的排放,土壤充水孔隙率低于50%时,CO_2排放通量维持在较低水平,但当土壤充水孔隙率高于50%时,CO_2排放通量随着土壤充水孔隙率的增加而有大幅度增加。该研究结果可为农田的节水减排提供参考。
- 杨凡侯会静蔡焕杰陈慧陈慧
- 关键词：CO2排放亏缺灌溉夏玉米
- 加气灌溉下气候因子和土壤参数对土壤呼吸的影响被引量：25
- 2016年
- 为揭示温室内气候因子和加气灌溉下土壤温度、氧气含量和水分对土壤呼吸的影响,对比研究了加气灌溉和地下滴灌(对照)下,各因子与土壤呼吸速率的关系。结果表明:5 cm处土壤温度与土壤呼吸呈极显著正相关关系,加气灌溉和对照处理下相关系数分别为0.615和0.564,且两处理下5 cm处土壤温度分别解释了土壤呼吸变化的46.6%和32.4%。大气相对湿度和土壤氧气含量也影响着土壤呼吸的变化。加气灌溉和对照处理下,大气相对湿度解释了土壤呼吸速率变化的35.2%和23.7%。两处理下土壤氧气含量分别解释了20%左右的土壤呼吸变化。各因子交叉混合影响了76.8%(加气灌溉)和42.5%(对照)的土壤呼吸变化。由此可知,土壤温度是影响土壤呼吸变化的控制性因子,大气相对湿度和土壤氧气含量也是影响土壤呼吸变化的重要因子。各因子对土壤呼吸速率存在交叉影响,且加气灌溉下的拟合效果明显优于对照。加气灌溉下土壤含水率略有下降,土壤呼吸速率和土壤氧气含量与对照差异显著,分别提高了33.16%和16.61%。加气灌溉明显改善了根区土壤环境,土壤呼吸的其他限制因素减少,因此加气灌溉下土壤温度、大气相对湿度、土壤含水率和土壤氧气含量对土壤呼吸的交叉影响更明显,对土壤呼吸变化的拟合效果更优。
- 朱艳蔡焕杰宋利兵侯会静陈慧
- 关键词：土壤呼吸土壤温度
- 亏缺灌溉对冬小麦农田温室气体排放的影响被引量：18
- 2019年
- 为研究不同时期亏水量对冬小麦农田土壤温室气体排放的影响,优化灌溉管理措施,试验采用静态箱-气相色谱法对关中平原冬小麦(2016年10月～2017年6月)农田温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放通量进行了监测研究.试验在冬小麦3个生育期(越冬期、拔节至抽穗期、抽穗至灌浆期)各设置3个灌水水平(充分灌溉,100%;轻度水分亏缺,80%;重度水分亏缺,60%),共6个处理(CK、T1、T2、T3、T4、T5,其中CK处理为充分灌溉处理,其它处理均为不同程度的水分亏缺处理).阐述了3种气体(CO_2、N_2O和CH_4)在全生育期的动态变化特征,并用作物产量、长远增温效应(net GWP_L)和当季增温效应(net GWPS)这3个指标综合评估不同生育期亏水水平对关中平原小麦经济效应和生态效应的影响.结果表明,生育期灌溉后CO_2、N_2O排放通量基本上呈增加趋势,以CK处理最高,而灌溉后土壤CH_4吸收通量迅速减小,高水分处理甚至出现排放特征.与CK处理相比,T1、T2、T3、T4和T5处理下小麦季CO_2排放总量分别显著降低了13. 32%、25. 98%、5. 55%、15. 47%和17. 52%(P <0. 05),N_2O排放总量分别显著降低了12. 20%、18. 00%、5. 63%、11. 54%和13. 53%(P <0. 05),CH_4吸收总量分别显著增加了46. 47%、75. 78%、19. 47%、53. 40%和62. 33%(P <0. 05); T1、T2、T3、T4和T5处理net GWP_L较CK处理分别显著降低了10. 07%、12. 77%、6. 50%、6. 81%和11. 53%(P <0. 05);除T3处理外,其他处理较CK处理net GWPS分别显著降低了13. 21%、37. 65%、24. 60%和19. 86%(P <0. 05); T1、T2、T3、T4和T5处理小麦产量较CK处理分别显著减少了12. 56%、32. 53%、2. 25%、20. 93%和18. 14%(P <0. 05),T3处理较CK处理减产2. 25%,但无显著性差异(P> 0. 05).亏缺灌溉显著降低了小麦地温室气体的排放,但会造成不同程度的减产,综合考虑不同生育期亏水水平处理下小麦地的经济效应和生态效应,T3处理更有利于关中平原冬小麦的保产节水减排.
- 王晓云王晓云蔡焕杰徐家屯李亮
- 关键词：亏缺灌溉冬小麦农田
- 不同灌水水平对温室番茄地土壤CO_2排放影响被引量：2
- 2016年
- 为分析不同灌水水平对温室番茄地土壤CO_2排放的影响,采用静态箱气相色谱法对2014年秋冬季和2015年春夏季番茄地土壤CO_2排放进行原位观测。试验设置2个灌水水平分别为:充分灌溉(FI)和亏缺灌溉(DI)。结果表明:番茄两个生长季中,不同灌水处理下土壤CO_2排放通量均呈波动性变化。2015年春夏季试验各处理土壤CO_2平均排放通量和排放量高于2014年秋冬季试验对应的各处理土壤CO_2平均排放通量和排放量,且两个生育期内高灌水处理的土壤CO_2排放在番茄生育期绝大多数时间内均高于低灌水处理。以2015年FI处理土壤CO_2累积排放量最大(5 641.57kg/hm^2),分别较2014年FI处理、2014年DI处理和2015年DI处理增加了3.9%、54.2%和16.7%。此外,研究还发现春夏茬试验中不同灌水处理下,土壤CO_2排放通量与土壤水分呈显著负相关关系。这为评估设施菜地温室气体减排提供一定的科学依据。
- 陈慧侯会静朱艳徐家屯王云霏蔡焕杰
- 关键词：灌水CO2土壤番茄
- 加气条件下土壤CO_2排放对土壤过氧化氢酶活性及番茄生长的响应被引量：3
- 2018年
- 为研究加气条件下土壤过氧化氢酶活性(CAT)和番茄生长对土壤CO_2排放的影响,试验于2017年4月至7月采用静态暗箱/气相色谱法对加气灌溉(AI)和常规膜下滴灌(CK)两个处理下的温室番茄地土壤CO_2排放进行原位监测;并同时测定各处理CAT、土壤充水孔隙率(WFPS)、土壤温度和番茄株高。结果表明:在番茄整个生育期内,各处理土壤CO_2排放通量均呈现先增加后减小的趋势; CAT呈现波动性变化,在生育末期达到最大值。AI处理CO_2累积排放量(9 031.08 kg/hm2)较CK处理增加了2.4%,但不显著(P>0.05)。此外,加气灌溉促进了番茄的生长,增加了CAT和土壤温度,但降低了WFPS,且处理间各指标差异性均不明显(P>0.05)。土壤CO_2排放通量与CAT、土壤温度和番茄株高均呈正相关(P>0.05),与WFPS呈极显著负相关(P<0.01)。
- 胡文同杨志超郑心洁蒋洪丽蔡焕杰陈慧
- 关键词：土壤CO2过氧化氢酶活性番茄
- 加气灌溉温室番茄地土壤N_2O排放特征被引量：31
- 2016年
- 加气灌溉引起的土壤中氧气含量改变势必会影响N_2O的产生和排放。为了揭示加气灌溉对秋冬茬温室番茄地土壤N_2O排放的影响,2014年采用静态箱-气相色谱法对加气灌溉土壤N_2O排放进行原位观测,研究秋冬茬温室番茄地土壤N_2O排放对加气灌溉的动态响应。试验采用灌水量（充分灌溉、亏缺灌溉）和加气（加气、不加气）的双因素设计,设置4个处理,分别为加气亏缺灌溉（A1）、不加气亏缺灌溉（CK1）、加气充分灌溉（A2）和不加气充分灌溉（CK2）。结果表明：不同加气灌溉模式下土壤N_2O排放均主要集中在番茄果实膨大期,其他时期排放水平较低。加气和充分供水处理均增加了番茄整个生育期的土壤N_2O排放量,以A2处理最大（120.34 mg/m2）,分别是A1和CK1处理的1.89和4.21倍（P〈0.01）,而与CK2处理差异性不显著（P=0.078）。此外,不同灌水水平不加气处理,除N_2O排放主峰值点外,N_2O排放通量与土壤充水孔隙率（water-filled pore space,WFPS）存在指数正相关关系（P〈0.05）,WFPS在46.0%~52.1%时观测到N_2O剧烈释放。可见,加气灌溉增加了温室番茄地土壤N_2O排放,且在亏缺灌溉条件下,加气灌溉对温室番茄地土壤N_2O排放的影响显著。研究结果为评估加气灌溉技术的农田生态效应及设施菜地温室气体减排提供参考。
- 陈慧侯会静蔡焕杰朱艳
- 关键词：土壤温室气体N2O番茄
- 加气灌溉对番茄地土壤CO_2排放的调控效应被引量：12
- 2016年
- 【目的】CO_2是大气中最重要的温室气体,对全球变暖起到重要作用。加气灌溉通过改善土壤通气状态,提高作物产量、品质及水分利用效率等已被大量研究证实,然而加气灌溉引起的土壤环境效应研究较少,且通过静态箱法系统地研究加气灌溉对设施菜地土壤CO_2排放影响的研究尚未见报道。因此,分析加气灌溉对土壤CO_2排放的影响,对评估加气灌溉技术的农田生态效应具有重要作用。【方法】供试番茄品种为‘飞越’,通过温室小区试验利用文丘里计作为加气设备,通过地下滴灌系统实现水气结合的加气灌溉方式。采用静态箱-气相色谱法对温室番茄地土壤CO_2排放进行原位观测,研究加气灌溉对土壤CO_2排放的调控效应。试验按灌水量(充分灌溉、亏缺灌溉)和加气(加气、不加气)的双因素设计,设置4个处理,分别为:加气亏缺灌溉(AI1)、不加气亏缺灌溉(CK1)、加气充分灌溉(AI2)和不加气充分灌溉(CK2),每个处理3个重复。研究加气和充分灌溉较不加气和亏缺灌溉对温室番茄地土壤CO_2排放、土壤水分、土壤温度和土壤有机碳的影响。【结果】番茄整个生育期,不同加气灌溉模式下土壤CO_2排放通量随移植后天数增加呈波动性变化,总体呈现先增加后减小的趋势,峰值均出现在番茄开花坐果期。加气和充分灌溉处理较对应的不加气和亏缺灌溉处理增加了番茄整个生育期土壤CO_2平均排放通量和排放量,但差异不显著(P>0.05)。AI1、CK1、AI2和CK2处理土壤CO_2平均排放通量分别为229.31、193.66、259.10和224.76 mg·m^(-2)·h^(-1),且以AI2处理土壤CO_2排放量最大(6 383.43 kg·hm^(-2)),分别是AI1、CK1和CK2处理的1.12、1.32和1.13倍。此外,不同加气灌溉模式下土壤充水孔隙率(WFPS)在番茄整个生育期内大致呈下降的趋势;土壤温度(T)大致呈上升的趋势,且同一时刻处理间土壤温度差异较小;而土壤有机�
- 陈慧侯会静蔡焕杰朱艳王超
- 关键词：土壤番茄有机碳
- 水稻控制灌溉对稻麦轮作农田N_2O排放的调控效应被引量：15
- 2015年
- 为了揭示水稻控制灌溉对稻麦轮作农田N2O排放的调控效应,该文对稻麦轮作农田N2O排放进行原位观测,分析稻麦轮作农田N2O排放对水稻控制灌溉水分调控的动态响应。结果表明,水稻灌溉模式对后茬冬小麦田N2O排放产生了显著的后效性影响,控制灌溉稻季农田N2O排放总量较常规灌溉稻季农田平均增加了136.9%（P〈0.05）,而稻季采用控制灌溉的麦季农田N2O排放总量较稻季采用常规灌溉的麦季农田平均减少47.1%（P〈0.05）;稻季采用控制灌溉的稻麦轮作农田全年N2O排放总量平均为761.50 mg/m2,较稻季采用常规灌溉的轮作农田平均减少了1.0%,差异很小（P〉0.05）。稻季采用控制灌溉的稻麦轮作农田N2O-N损失率为1.01%,稻季采用常规灌溉的轮作农田N2O-N损失率为0.98%。麦季N2O排放通量的峰值一般出现在施肥后伴随降雨时,降雨后7~10 d是麦季N2O剧烈排放的关键时期。水稻控制灌溉较常规灌溉没有增加稻麦轮作农田的N2O排放。研究结果为准确估算中国农田N2O排放量及制定N2O减排措施提供参考。
- 侯会静陈慧杨士红徐俊增
- 关键词：灌溉作物N2O稻麦轮作节水
