華北平原典型農(nóng)田土壤N2O的產(chǎn)生機理及影響因素研究.pdf

1、農(nóng)田土壤是大氣N2O的主要排放源,土壤微生物的硝化和反硝化作用是其產(chǎn)生。N2O的主要途徑,土壤理化性質(zhì)(土壤質(zhì)地、水分狀況、土壤溫度、通氣狀況、土壤pH值等),氮源種類與供應強度,土壤有機碳活性及其C/N等因素影響N2O排放,農(nóng)田管理措施可以通過影響上述因子而影響土壤N2O的釋放。本試驗通過室內(nèi)靜態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng),系統(tǒng)研究土壤水分含量及調(diào)節(jié)方式、酸性條件、葡萄糖濃度、不同碳源有效性對土壤N2O排放的影響,探討華北平原農(nóng)田土壤N2O產(chǎn)生機制及其

2、影響因素,為尋求適宜華北地區(qū)降低N2O排放的有效途徑提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　 (1)華北農(nóng)田土壤N2O排放受水分含量及調(diào)節(jié)方式影響。與田間持水量(WHC)調(diào)節(jié)水分相對比,土壤孔隙含水量(WFPS)調(diào)節(jié)水分,施肥土壤N2O排放量較高。并且當WFPS為70％左右,土壤N2O排放速率最高,達到588.85μgN/kg/d;但是以田間持水量(WHC)調(diào)節(jié)水分含量,CO2釋放量較高。
　　 (2)Norway土壤,施入N

3、H4+后N2O排放較少,主要以反硝化作用產(chǎn)生N2O,而華北典型農(nóng)田土壤主要以硝化作用產(chǎn)生N2O,施入NH4+后,有較高N2O排放;硝化抑制劑可以降低N2O排放。Norway土壤,對照處理CO2排放量高于其他處理;處理NO3-+Glucose,CO2釋放量低于只添加。NO3-處理。
　　 (3)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮與葡萄糖(Glucose)組合,施入華北農(nóng)田土壤,N2O排放量高于只施氮肥;NH4+、NO3-作為氮源均是在Glucose濃

4、度為0.5mg/kg,N2O排放量最高;NO3-和Glucose同時施入土壤,在培養(yǎng)第2d時,N2O排放量出現(xiàn)高峰;NH4+和Glucose同時施入土壤,N2O排放高峰出現(xiàn)在培養(yǎng)第1d,并且N2O排放量沒有先增加后降低的過程。華北土壤在碳條件充足時,發(fā)生反硝化作用產(chǎn)生N2O,并且N2O排放量會明顯增加。對于CO2釋放量,當施入碳源量為2.0mg/kg時,釋放量最高;CO2釋放量到培養(yǎng)后期有所增加,可能是發(fā)生礦化作用,導致CO2排放量增加

5、。
　　 (4)NH4+作為氮源與不同碳源施入華北典型農(nóng)田土壤,NH4+與Glucose結(jié)合,N2O排放量最高,為4039.85μgN/kg/d,其次是NH4+與Pectin結(jié)合,N2O釋放量為2533.43μgN/kg/d,均是在培養(yǎng)第1d達到峰值。處理NH4++Cellulose和NH4++Straw,N2O排放量低于單施氮源處理,其余處理高于對照處理和單施氮源處理;處理NH4++Cellulose,CO2釋放量持續(xù)相對較高

6、;施入NH4+和碳源的處理,CO2累積排放通量高于對照處理和單施NH4+處理:培養(yǎng)0～3.25d,土壤NH4+、NO3-含量與N2O排放量顯著相關(guān)。
　　 (5)NO3-作為氮源和不同碳源施入華北地區(qū)土壤,NO3-與GlUcose、Pectin處理,N2O釋放量在培養(yǎng)第1d達到最大值,分別為990.67、1383.42gN/kg-/d:處理NO3-+Cellulose,N2O排放量在培養(yǎng)前期低于對照處理,培養(yǎng)后期高于對照處理;施