不同氮素水平下有机物料添加对陇中黄土高原旱作农田N2O排放特征的影响

不同氮素水平下有机物料添加对陇中黄土高原旱作农田N2O排放特征的影响

论文摘要

为了探究不同用量氮肥配施生物质炭或小麦秸秆对旱作农田N2O排放通量的影响,在陇中黄土高原半干旱区连续进行4年不同氮素水平配施不同有机物料的田间定位试验,试验以3种施氮用量(不施氮肥、50 kg(N)·hm-2氮肥、100 kg(N)·hm-2氮肥)配施2种有机物料(小麦秸秆S、生物质炭B)及无有机物料(C)共组成9个处理,于2016年11月—2017年10月,采用静态箱-气相色谱法,对N2O通量进行全年内连续观测。研究结果表明:观测期内,各处理N2O年平均通量大小排序SN100>CN100>SN50>CN50>BN100>SNO>BN50>CN0>BN0,各处理N2O排放通量变化趋势一致;相较N0处理(CN0、SN0、BN0)的年平均排放通量,N50(CN50、SN50、BN50)和N100(CN100、SN100、BN100)处理分别增加了6.92%和10.03%。相较CN0、CN50和CN100,与其相同氮素水平配施生物质炭后,N2O年平均排放通量分别降低了0. 49%、3. 15%和4. 67%;配施秸秆后,N2O年平均排放通量分别增加了6. 37%、3.44%和2.73%。单施氮肥或小麦秸秆配施氮肥均增加了N2O排放的增温潜势,生物质炭配施氮肥减少了N2O排放的增温潜势。主效应分析表明,氮素、秸秆均对提升N2O排放通量发挥显著效应,而生物质炭具有降低效应。相关分析表明,土壤温度与N2O通量表现为显著正相关关系,土壤含水量与N2O通量表现为显著负相关关系(P<5%)。通径分析表明,土壤温度对N2O通量的增大作用远大于土壤含水量对N2O通量的减小作用。秸秆或生物质炭与氮素无交互效应,N2O排放通量随氮素水平的增加而增大,秸秆还田促进了N2O排放而生物质炭抑制了N2O排放。因此,添加生物质炭对旱作农田固氮减排具有较大的潜力。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 研究区概况
  •   1.2 试验设计
  •   1.3 气体样本的采集和测定
  •   1.4 土壤含水量与土壤温度测定
  •   1.5 指标计算
  •   1.6 数据整理与分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 不同氮素水平下有机物料添加对旱作农田N2O通量排放特征的影响
  •     2.1.1 N2O通量排放动态特征
  •     2.1.2 N2O季节平均通量排放特征
  •     2.1.3 N2O年平均通量排放特征
  •   2.2 不同处理对N2O增温潜势的影响
  •   2.3 不同处理土壤平均含水量、土壤平均温度动态特征
  •   2.4 旱作农田N2O排放通量与土壤水分、土壤温度的关系
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王泳斌,武均,吕锦慧,蔡立群,张军,张仁陟

    关键词: 旱作农田,排放,生物质炭,秸秆还田,氮素水平

    来源: 干旱地区农业研究 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用,农业基础科学

    单位: 甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃省节水农业工程技术研究中心

    基金: 国家自然科学基金(31571594,41661049),“十二·五”循环农业科技工程项目(2012BAD14B03),甘肃省干旱生境作物学重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地开放基金(GSCS-2012-13),甘肃省自然科学基金(1606RJZA076)

    分类号: S181

    页码: 108-115

    总页数: 8

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