關(guān)中平原長期定位施肥農(nóng)田土壤N2O排放和反硝化潛勢的觀測研究.pdf

1、農(nóng)田土壤N2O排放量占全球排放總量的20～30％，而有機(jī)物料還田是農(nóng)田保護(hù)性耕作的重要措施之一。有機(jī)物料還田對土壤N2O排放的影響因地區(qū)、環(huán)境條件、田間管理措施等因素表現(xiàn)不同，且反硝化作用對關(guān)中平原N2O排放影響較大。因此需定量研究關(guān)中平原長期定位施肥有機(jī)物料還田對冬小麥-玉米輪作土壤N2O排放和反硝化潛勢的影響。
　　實驗地為“國家黃土肥力與肥料效益監(jiān)測基地”長期定位施肥（至2015年已有25年歷史）實驗點，試驗處理為對照（CK

2、，0kg·hm-2）、氮磷鉀(NPK，353kg·hm-2)、氮磷鉀加秸稈還田[NPKS，(353+40)kg·hm-2]、氮磷鉀加低水平牛糞施入量[NPKML，(238+115)kg·hm-2]、氮磷鉀加高水平牛糞施入量[NPK MH，(263+173)kg·hm-2]5個處理。采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法對試驗地土壤N2O排放速率和相關(guān)環(huán)境因子進(jìn)行了周年觀測，目的是揭示關(guān)中平原溫室氣體N2O排放通量的年際變化規(guī)律，選擇合適的施肥方式既滿

3、足經(jīng)濟(jì)需求同時滿足環(huán)境需要。通過乙炔抑制法進(jìn)行室內(nèi)培養(yǎng)實驗測定各施肥處理土壤反硝化潛勢，目的是闡明N2O產(chǎn)生和排放的機(jī)理過程。結(jié)果表明:
　　(1)各處理全年觀測期內(nèi)N2O排放通量與土壤濕度均呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r＞0.28，P＜0.05)，NPK處理N2O排放通量與土壤溫度在全年尺度上呈顯著相關(guān)，NPKML處理冬小麥季N2O排放通量與土壤溫度、NH4+-N含量呈顯著性相關(guān)，NPKS處理玉米季N2O排放通量與NH4+-N含量呈顯著性

4、相關(guān)（P＜0.05）。
　　(2)觀測期內(nèi)，CK處理N2O排放速率較小[Q.9·g·(hm2·d)-1];施肥處理在冬小麥季施肥和玉米季灌溉后均出現(xiàn)排放峰，最高值分別為NPKS[113.4g·(hm2·d)-1]和NPKMH[601.0g·(hm2·d)-1]處理。CK、NPK、NPKS、NPKML、NPKMH處理N2O年排放總量分別為（0.1±0.0）、（2.6±0.1）、（3.4±0.7）、（2.9±0.3）、（3.6±0.6

5、）kg·hm-2，各施肥處理N2O直接排放系數(shù)分別為0.72％、0.83％、0.80％、0.80％，均低于IPCC缺省值1％。NPK、NPKS、NPKML、NPKMH施肥處理排放總量顯著高于CK處理(P＜0.05)，但NPK、NPKS、NPKML施肥處理之間差異不顯著（P=0.06），說明施肥促進(jìn)了N2O排放，但有機(jī)物料還田未能顯著增加N2O排放。NPKMH處理N2O排放總量顯著高于NPK處理，說明較高水平牛糞施入量還田能顯著增加N2O

6、排放，但NPKMH處理排放總量高于NPKML處理，但差異不顯著，說明提高氮肥和水平牛糞施入量并不能顯著增加N2O排放。施肥處理中，NPKML處理的單位產(chǎn)量N2O排放量最低，可推薦為關(guān)中平原農(nóng)田較理想的施肥方式。
　　(3)CK、NPK、NPKS、NPKML、NPKMH處理的反硝化潛勢分別為(220.2±207.0)、（218.3±211.2）、（716.0±264.0）、（559.7±368.2）、（646.4±627.2）μg·