摘 要: | 通过探究生物炭施用两年后对海南典型稻菜轮作模式土壤氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)排放的影响,旨在明确生物炭在该模式下对温室气体排放的长期效应,可为我国热带地区稻菜轮作系统N2O和CH4减排提供理论依据.田间试验共设置4个处理,分别为:不施氮肥对照(CK)、施氮磷钾肥(CON)、施氮磷钾肥配施20 t·hm-2生物炭(B1)和施氮磷钾肥配施40 t·hm-2生物炭(B2)处理.结果表明:①相较于CON常规施氮处理,B1和B2添加生物炭处理显著减少了早稻季32%和54%的N2O排放,但在晚稻季B1和B2处理显著增加了31%和81%的N2O排放,辣椒季N2O的累积排放量则显著高于早稻和晚稻季,且B1处理显著减少了35%的 N2O的排放,B2处理相较于CON处理无显著性差异;②B1和B2比CON处理显著减少了早稻季63%和65%的CH4排放,在晚稻季B2处理显著增加了41%的CH4排放,B1处理相较于CON处理无显著性差异,辣椒季各处理CH4的累积排放量无显著性差异;③晚稻季贡献了稻菜轮作系统主要的总增温潜势(GWP),CH4的排放量决定了GWP和温室气体排放强度(GHGI)的大小.生物炭施用两年后,B1降低了整个稻菜轮作系统的GHGI,B2增加了GHGI,并达到显著水平,但B1和B2处理在早稻季和辣椒季显著降低了GHGI,仅B2处理在晚稻季增加了GHGI;④B1和B2相较于CON处理显著增加了早稻产量33%和51%,且B1和B2处理显著增加辣椒季产量53%和81%,晚稻季除不施氮肥CK处理外,其它处理产量无显著性差异.研究结果表明,热带地区稻菜轮作系统温室气体排放的大小主要取决于晚稻季的CH4排放,而生物炭施用两年后仅低量生物炭配施氮肥有显著的减排作用,但高低量生物炭配施氮肥对早稻和辣椒季作物增产具有持续性.
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