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1.
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. 相似文献
2.
水稻土被广泛认为是甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)主要排放源,深入研究不同水肥管理条件下热带地区双季稻田CH4和N2O的排放特征,对补充我国双季稻田温室气体排放研究的不足意义重大.本研究设置8个处理:常规灌溉-施磷钾肥(D-PK)、常规灌溉-施氮磷钾肥(D-NPK)、常规灌溉-施氮磷钾+有机肥(D-NPK+M)、常规灌溉-施有机肥(D-M)、长期淹水-施磷钾肥(F-PK)、长期淹水-施氮磷钾肥(F-NPK)、长期淹水-施氮磷钾+有机肥(F-NPK+M)和长期淹水-施有机肥(F-M).采用密闭静态箱-气相色谱法测定双季稻田CH4和N2O排放量,测定水稻产量和估算全球增温潜势(GWP)及温室气体排放强度(GHGI).结果表明:①早稻季和晚稻季CH4累积排放量分别为10.3~78.9 kg·hm-2和84.6~185.5 kg·hm-2.与F-PK和F-NPK处理相比,早稻季F-NPK+M和F-M处理显著增加CH4累积排放量.同一施肥条件下,长期淹水处理CH4累积排放量高于常规灌溉处理.灌溉和施肥极显著影响早稻季CH4累积排放量.②早稻季和晚稻季N2O累积排放量分别为0.18~0.76 kg·hm-2和0.15~0.58 kg·hm-2.与F-PK处理相比,早稻季F-NPK处理N2O累积排放量显著增加;与D-PK相比,D-NPK、D-NPK+M和D-M处理显著增加N2O累积排放量.与F-PK相比,晚稻季长期淹水其它处理N2O累积排放量显著增加;与D-PK处理相比,D-NPK和D-M处理N2O累积排放量显著增加.施肥极显著影响早稻季N2O排放;灌溉和施肥极显著影响晚稻季N2O排放.③早稻和晚稻产量分别为7310.7~9402.4 kg·hm-2和3902.8~7354.6 kg·hm-2,且F-NPK和F-M处理下早稻产量显著高于F-PK和D-NPK、D-PK和D-NPK处理.与PK处理相比,同一灌溉条件下其余3种施肥处理均显著增加晚稻产量.早稻季GWP和GHGI分别为580.8~2818.5kg·hm-2和0.08~0.30 kg·kg-1.与F-PK处理相比,常规灌溉条件下早稻季各施肥处理间GWP无显著性差异;但长期淹水条件下F-NPK+M和F-M处理GWP均显著增加.早稻季F-NPK+M和F-M处理GHGI显著高于其它处理.晚稻季GWP和GHGI分别为3091.6~6334.2 kg·hm-2和0.50~1.23 kg·kg-1.灌溉显著影响早稻和晚稻季GWP和GHGI,施肥对晚稻季GWP和GHGI的影响不显著.④土壤NH4+-N含量和5 cm土温均与CH4排放呈极显著负相关,pH与CH4排放呈极显著正相关,但与N2O排放呈显著负相关.土壤NH4+-N和NO3--N含量与N2O排放呈极显著负相关.综合作物产量、GWP和GHGI考虑,D-NPK+M可推荐为当地最优的减排稳产的水肥管理模式. 相似文献
3.
研究稻菜轮作模式下土壤甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2 O)排放对不同施肥措施的响应,对补充我国热带地区CH4和N2 O排放研究的不足具有重要的指导意义.在辣椒季设置4种施肥处理:磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、等氮条件下50%有机肥替代化肥(NPK+M)和100%有机肥替代(M),水稻种植季未设置施肥处理,研究辣椒季不同施肥条件下CH4和N2 O的排放规律以及对早稻生长季水稻产量、CH4和N2 O排放的后续影响.采用密闭静态箱-气相色谱法测定稻菜轮作土壤CH4和N2 O,同时测定作物产量,并估算全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI).结果表明:①辣椒季和早稻季4种施肥处理下土壤CH4的累积排放量分别为0.9~2.7 kg ·hm-2和5.5~8.4 kg ·hm-2,与NPK处理相比,辣椒季NPK+M和M处理CH4累积排放量分别减少35.3%和7.6%;而早稻季NPK+M和M处理CH4累积排放量均增加37.5%和55.1%,其中早稻季M处理达到显著水平.②辣椒季和早稻季4种施肥处理下N2 O的累积排放量分别为0.5~3.0 kg ·hm-2和0.3~0.5 kg ·hm-2,相对NPK处理,辣椒季NPK+M和M处理降低33.7%和16.0%的N2 O累积排放量,其中NPK+M处理达到显著差异,早稻季NPK+M处理N2 O累积排放量降低23.5%,M处理却增加9.1%,但均未达到显著水平.③ 4种施肥处理下辣椒和早稻的产量分别为3055.6~37722.5 kg ·hm-2和5850.9~6994.4 kg ·hm-2,与NPK处理相比,NPK+M和M处理显著增加辣椒产量.各施肥处理GWP为508.0~1864.4 kg ·hm-2,NPK+M和M处理相对NPK处理分别下降25.7%和5.7%,其中NPK+M处理达到显著差异.辣椒季各处理的GWP对总GWP的贡献率为69.2%~78.1%,N2 O对总GWP的贡献率为77.3%~85.3%.辣椒季和早稻季GHGI分别为0.03~0.09 kg ·kg-1和0.04~0.24 kg ·kg-1,与NPK处理相比,辣椒季M和NPK+M处理使GHGI显著下降71.5%和54.7%,早稻季NPK+M和M处理GHGI值分别下降44.0%和20.8%,其中NPK+M处理达到显著差异.综合作物产量及温室气体减排效果考虑,化肥和有机肥配施(NPK+M)可推荐为海南稻菜轮作模式下一种最优的减排稳产的施肥措施. 相似文献
4.
生物炭对土CH4、N2O排放的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
为了探讨生物炭对土CH4、N2O排放的影响,采用田间小区试验,测定了生物炭不同添加量(0、20、40、60、80 t·hm-2)下冬小麦田CH4、N2O的吸收/排放通量、小麦产量、土壤有机碳、土壤含水率及不同土层土壤温度.结果表明,CH4、N2O的吸收/排放通量随生育期不同变化明显.添加生物炭后,CH4累积吸收量增加了12.88%~71.61%,当添加量≥ 40 t·hm-2时,增"汇"作用达到显著水平,且添加量为40 t·hm-2时CH4累积吸收量最高;N2O累积排放量和全球增温潜势与对照相比没有显著差异;温室气体强度降低了13.24%~22.14%.添加生物炭提高了冬小麦产量,增产幅度为1.72%~32.19%,当添加量 ≥ 40 t·hm-2时,麦田增产效果达到显著水平,40 t·hm-2生物炭为麦田增产的最适添加量.同时,添加生物炭显著提高了土壤有机碳和土壤含水率,与对照相比,分别增加了1.42~2.69倍、7.08%~11.96%.综合来看,试验土表现为CH4汇和N2O源的功能,40 t·hm-2是其适宜的生物炭添加量. 相似文献
5.
基于华北集约化农田麦玉轮作系统,对比研究了添加生物炭和秸秆还田对整个轮作周期土壤N2O排放的影响,为农田土壤N2O减排和秸秆的资源化利用提供理论依据.试验共设4个处理:①对照(CK);②生物炭9.0 t·(hm2·a)-1(C);③秸秆全量还田(SR);④在全量秸秆还田的基础上添加生物炭9.0 t·(hm2·a)-1(C+SR).结果表明,小麦季,C处理土壤N2O排放略有降低但差异不显著,SR和C+SR处理促进了土壤N2O的排放(47.4%和71.8%);玉米季,C处理降低了土壤N2O的排放(29.8%),SR和C+SR处理促进了土壤N2O的排放(13.4%和35.8%);小麦季,土壤含水量、NH4+-N和MBN含量是影响土壤N2O排放的主要环境因子;玉米季,NO3--N、NH4+-N和MBC含量是影响土壤N2O排放的主要环境因子.因此,生物炭对农田N2O具有巨大的减排潜力,而秸秆直接还田不利于减少N2O排放,并且在秸秆还田基础上添加生物炭并不能改善这种影响,今后应加强对秸秆腐熟还田技术的研究. 相似文献
6.
为了探讨地膜覆盖对菜地垄沟温室气体CH4和N2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期1 a的田间原位观测.本试验设置常规和覆膜两种处理方式,研究地膜覆盖对菜地垄沟中CH4和N2O排放的影响.结果表明,地膜覆盖能极显著提高土壤全年pH(P<0.01),显著提高全年的地表温度和地下5 cm温度(P<0.05),显著提高萝卜季土壤含水率(P<0.05).不论是辣椒季还是萝卜季,覆膜显著降低了垄的CH4排放(P<0.05),辣椒季垄的CH4平均排放通量常规和覆膜处理分别为0.110 mg·(m2·h)-1和0.028 mg·(m2·h)-1,萝卜季分别为0.011 mg·(m2·h)-1和-0.019 mg·(m2·h)-1,但覆膜对沟的CH4排放没有显著影响(P>0.05),辣椒季常规和覆膜处理分别为0.058 mg·(m2·h)-1和0.057 mg·(m2·h)-1,萝卜季分别为0.083 mg·(m2·h)-1和0.092 mg·(m2·h)-1,对比垄和沟,除了辣椒季常规处理下垄CH4排放量显著高于沟,其它均为沟显著高于垄,这与西南地区较高的降雨量下沟内较稳定的缺氧环境有关.覆膜处理对N2O没有显著影响,辣椒季垄N2O的平均排放通量常规和覆膜处理下分别为65.41 μg·(m2·h)-1和68.39 μg·(m2·h)-1,萝卜季分别为78.43 μg·(m2·h)-1和66.19 μg·(m2·h)-1,辣椒季沟N2O的平均排放通量分别为19.82 μg·(m2·h)-1和22.85 μg·(m2·h)-1,萝卜季分别为35.80 μg·(m2·h)-1和40.00 μg·(m2·h)-1,均无显著差异(P>0.05),对比垄和沟,垄N2O的排放量显著高于沟,N2O主要由垄向大气排放.CH4排放通量与地表及地下5 cm温度呈显著正相关,N2O的排放通量仅与碱解氮和铵态氮含量呈显著正相关. 相似文献
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为探究生物炭对干旱地区膜下滴灌玉米农田生态系统温室气体排放和碳足迹的影响.设置不同施用量的生物炭处理[0(CK)、15(C15)、30(C30)和45 t ·hm-2(C45)],连续2 a监测覆膜滴灌条件下一次性施用秸秆生物炭后玉米农田生态系统土壤温室气体(CO2、N2O和CH4)排放的季节变化及其综合增温潜势,利用生命周期评估法估算农业生产活动引起的碳排放量,并进行碳足迹的分析.施用生物炭当年的作物生长季土壤CO2累积排放量比CK下降17.6%~24.7%,N2O累积排放量下降71.1%~110.4%,综合增温潜势降低19.5%~25.9%.生物炭施用后第2 a作物生长季的CO2累积排放量比CK减少19.2%~40.6%,N2O累积排放量减少38.7%~46.7%,综合增温潜势减少19.7%~40.5%.连续2 a处理C15和C30均不同程度增加了CH4累积吸收量,而处理C45显著降低了CH4累积吸收量.C15和C45分别为生物炭施用当年和翌年单位产量碳足迹最少的处理,其单位产量碳足迹较CK分别降低10.1%和26.2%.土壤温室气体排放量对玉米农田生态系统碳足迹贡献率最大(38.1%~59.2%),其次为氮肥生产(19.8%~33.4%),而后为电能生产(6.7%~8.8%)和地膜覆盖(4.4%~7.4%).生物炭对生态系统碳足迹贡献率为5.7%~13.8%.施用30 t ·hm-2生物炭对农田生态系统减排固碳增产效果更好.改善生物炭制作工艺及运输途径、提高氮肥利用效率和发展节水节能灌溉技术,是减少旱区农田生态系统碳足迹的重要途径. 相似文献
8.
热区稻菜轮作系统瓜菜季施肥后大量硝态氮积累,导致后续的水稻季淹水后硝态氮的淋失以及大量N2O排放,使氮素损失以及温室效应加剧.如何提高硝态氮利用率,减少N2O排放成为了亟待解决的问题.试验共设置6个处理:添加200 mg·kg-1 (以N计,下同)KNO3(CK);添加200 mg·kg-1 KNO3+2%生物炭(B);添加200 mg·kg-1 KNO3和1%花生秸秆(P);添加200 mg·kg-1 KNO3+2%生物炭+1%花生秸秆(P+B);添加200 mg·kg-1 KNO3+1%水稻秸秆(R);添加200 mg·kg-1 KNO3+2%生物炭+1%水稻秸秆(R+B),进行114 d的25℃恒温淹水培养,来探究有机物料添加对土壤淹水后温室气体排放和氮素利用的影响.结果表明,与CK相比,添加秸秆或秸秆和生物炭配施显著增加了土壤pH(P<0.05);B和P处理分别显著增加了41.6%和28.5%的N2O累计排放(P<0.05),P+B、R和R+B处理分别显著降低了14.1%、24.7%和36.7%的N2O累计排放(P<0.05);添加秸秆增加了净温室气体增温潜势(NGWP),增施椰壳生物炭能够显著减缓秸秆对NGWP的影响(P<0.05),秸秆和生物炭配合施用降低了NGWP,其中P+B显著降低NGWP(P<0.05),R+B不显著;添加秸秆或生物炭显著增加了土壤微生物量碳(MBC)(P<0.05),P+B最高,为502.26 mg·kg-1;秸秆和生物炭配施增加了土壤微生物量氮(MBN),P+B最高.N2O排放通量与pH呈极显著负相关(P<0.01),与NH4+-N和NO3--N呈极显著正相关(P<0.01);N2O累计排放量与MBN呈极显著负相关(P<0.01);NO3--N与MBN呈显著负相关(P<0.05),说明硝态氮的减少可能被微生物固持,微生物对硝态氮固持的增加也减少了N2O排放.综上所述,花生秸秆和椰壳生物炭配合施用能够显著抑制N2O排放,增加土壤MBC和MBN,是一种海南瓜菜季后充分利用氮肥,减少氮素损失,减缓N2O排放的一种合理措施. 相似文献
9.
由细菌和真菌驱动的反硝化作用是稻田土壤氧化亚氮(N2O)排放的主要来源,一般认为生物炭通过影响细菌反硝化过程来减少N2O排放,而对真菌反硝化的相关影响机制尚不清楚.以中国科学院常熟农业生态实验基地长期秸秆炭化还田试验田为对象,通过室内厌氧培养和分子生物学技术研究了长期不同生物炭施加量下(空白、 2.25 t·hm-2和22.5 t·hm-2,分别用BC0、 BC1和BC10表示)稻田土壤细菌和真菌反硝化产生N2O的相对贡献及相关微生物的作用机制.结果表明,与BC0相比,生物炭处理显著降低了N2O排放速率、反硝化势以及N2O累积排放量,且3个处理中细菌反硝化贡献均大于真菌反硝化;其中,BC10的细菌反硝化相对贡献率(62.9%)相较于BC0(50.8%)显著增加,BC10的真菌反硝化相对贡献率(37.1%)显著低于BC0(49.2%).生物炭施加显著增加了细菌反硝化功能基因(nirK、 nirS和nosZ)的丰度,减低了fungal nirK基因的丰度.相关分析结果表明真菌反硝化贡献率与N2O排放速率显著正相关,与土壤pH、 TN、 SOM和DOC显著负相关.生物炭可能通过提高pH和碳氮含量等来抑制反硝化真菌的生长,降低相关功能基因丰度,从而减弱了真菌反硝化过程NO还原为N2O的能力,使真菌反硝化过程产生N2O的贡献率显著下降,从而减少了稻田土壤反硝化N2O排放.本研究有助于拓宽对稻田土壤反硝化过程的认知,并为生物炭施用调控真菌反硝化N2O排放提供理论基础. 相似文献
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秸秆还田作为农田土壤培肥的一种重要措施,显著影响N2 O和CO2 等温室气体排放.为探明长期施肥土壤N2 O和CO2 排放对秸秆添加的响应规律及关键影响因素,采集对照(CK,不施肥)、当地推荐化肥施用量(F)、200 %当地推荐化肥施用量(2F)、猪粪(M)和化肥配施猪粪(FM)这5种长期施肥(30 a)处理的旱地红壤,分别设置添加秸秆和不添加秸秆处理,在恒温恒湿条件下培养(65 %田间持水量,25 ℃)20 d.结果表明,施肥显著促进了N2 O排放.相较不施肥处理[(22.05 ±2.09) μg·kg-1,以N计,下同],施化肥处理N2 O累计排放量显著增加了119 %~195 %[F和2F处理分别为(48.38 ±20.81) μg·kg-1和(65.13 ±12.55) μg·kg-1],施粪肥处理N2 O累计排放量显著增加了275 %~399 %[M和FM处理分别为(82.72 ±12.73) μg·kg-1和(1 101.99 ±425.71) μg·kg-1].土壤硝态氮(NO3 --N)、可溶性有机碳(DOC)和可溶性总氮(DTN)是影响不同施肥处理N2 O排放的主要因素.相较未添加秸秆,添加秸秆对CK、F和FM处理的N2 O累计排放无显著影响,显著增加了2F(345 %)和M处理(247 %)的N2 O累计排放.秸秆添加通过增加DOC和消耗DTN从而影响N2 O排放.施肥显著促进了CO2 排放.相较不施肥处理,施粪肥处理CO2 累计排放量显著增加了120 %~130 %[M和FM处理累计排放量(以C计,下同),分别为(122.11 ±4.3) mg·kg-1和(116.47 ±4.55) mg·kg-1],2F处理CO2 累计排放量显著增加了28 %[(65.13 ±12.55) mg·kg-1].微生物量碳(MBC)、DOC和DTN是影响不同施肥处理CO2 排放的主要因素.相较未添加秸秆,添加秸秆条件下CO2 累计排放量显著增加了660 %~1 132 %.秸秆添加后DOC和MBC含量显著提高,促进了CO2 排放.综上,秸秆添加通过增加土壤DTN消耗和DOC含量显著促进施肥处理的N2 O和CO2 排放.在施用粪肥的旱地红壤中应合理考虑秸秆还田,以平衡肥力提升与温室气体排放的综合效益. 相似文献
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优化施肥模式对我国热带地区水稻-豇豆轮作系统N2O和CH4排放的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
选择海南典型的水稻-豇豆轮作系统进行氧化亚氮(N_2O)和甲烷(CH_4)排放的原位监测,探究不同施肥模式下该系统土壤温室气体排放特征.试验设当地常规施肥对照(CON)、优化施肥量(OPT)、有机无机配施(ORG)、缓控肥替代优化(SCOPT)及不施氮对照(CK)共5个处理,采用静态箱-气相色谱法监测整个种植季土壤N_2O和CH_4排放,并估算增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI).结果表明,各处理水稻季N_2O累积排放量为0. 19~1. 37 kg·hm~(-2),相较于CON处理,优化施肥处理N_2O减排50%~86%;豇豆季N_2O累积排放量为1. 29~3. 55 kg·hm~(-2),除ORG增加14%,其他处理减排16%~59%.各处理水稻季CH_4累积排放量为4. 67~14. 23 kg·hm~(-2),CK、OPT和ORG处理分别较CON增加116%、22%和102%,而SCOPT减少了29%;豇豆季CH_4累积排放量为0. 03~0. 26 kg·hm~(-2),期间出现CH_4吸收.比较两个作物季和休闲期对农田土壤直接排放的温室气体GWP的贡献率,豇豆季在CH_4排放极低的情况下,仍有44. 7%~54. 5%的占比;两种温室气体比较中,N_2O对GWP的贡献率为66. 7%~77. 2%. SCOPT处理的GWP和两季作物GHGI均显著低于CON处理.3个优化施肥处理中,SCOPT的增产减排效果最显著,为最优的施肥方案. 相似文献
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水氮组合模式对双季稻甲烷和氧化亚氮排放的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
为给双季稻水肥高效利用调控技术提供理论基础,设置间歇灌溉和淹水灌溉两种灌溉方式,高氮、中氮、低氮和不施氮这4种施肥方式,开展大田小区试验,探讨了水氮组合模式对双季稻CH4和N2O排放的影响.结果表明,间歇灌溉显著降低了CH4积累排放量,与淹水灌溉相比,早晚稻分别降低13.18~87.90 kg·hm-2和74.48~131.07 kg·hm-2,分别减排了24.4%~67.4%和42.5%~66.5%;但促进了N2O排放,早晚稻的增排量分别为0.03~0.24 kg·hm-2和0.35~1.53 kg·hm-2,分别比淹水灌溉增加6.2%~18.3%和40.2%~80.9%.总体上,间歇灌溉降低了稻田温室气体的增温潜势,其中早稻降低了18.8%~58.6%,晚稻降低34.4%~60.1%,两季综合降低2 388~4 151 kg·hm-2(以CO2eq计),下降41%~54%.通过相关分析发现,土壤CH4排放和土壤溶液Eh显著负相关,和溶液CH4浓度显著正相关.与淹水灌溉相比间歇灌溉模式有利于减排CH4,虽增排了N2O,但增温潜势显著减少.综合来看,间歇灌溉配施中氮更有利于双季稻种植. 相似文献
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为研究生物炭添加(B0:0 t·hm-2、 B20:20 t·hm-2、 B40:40 t·hm-2)和地膜覆盖(FM:覆膜、 NM:不覆膜)对菜地N2O排放的影响,以西南大学农场内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法进行为期1 a的田间原位观测.共设置6个处理,分别为NMB0(CK)和FMB0、 NMB20和FMB20、 NMB40和FMB40.结果表明,FM显著提高辣椒季土壤中铵态氮和硝态氮含量(P<0.05),而对萝卜季土壤环境因子均无显著影响.与NM相比,辣椒季FM分别对B0、 B20和B40处理下的N2O排放提高了52.87%、 52.97%和52.49%(P<0.05),但萝卜季FM对N2O排放无显著影响.生物炭对辣椒和萝卜季土壤环境因子均无显著影响.萝卜季生物炭添加减少了28.76%~67.88%的N2O排放(P<0.01),辣椒季生物炭添加对N2O排放无显著影响... 相似文献
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湖南地区不同集约化栽培模式下双季稻稻田CH4和N2O的排放规律 总被引:2,自引:0,他引:2
采用静态暗箱-气相色谱法研究了湖南双季稻稻田不施氮(NN)、当地常规(FP)、高产高效(YE)、再高产(HY)、再高效(HE)5种不同栽培模式下温室气体(CH4、N2O)的排放规律.结果表明:水稻生长季CH4累积排放量变化为(206.5±37.5) kg· hm-2(FP,早稻)~(490.5±65.7) kg·hm-2(HE,晚稻),N2O-N累积排放量变化为(0.08±0.05) kg·hm-2(NN,早稻)~(0.326±0.15) kg·hm-2(HY,晚稻).不同栽培模式对CH4和N2O的排放都有显著影响(p<0.05).HE模式CH4排放显著高于其他模式62%~ 87%(p<0.05),尤其是晚稻季节;除NN模式外,其他4种模式间N2O排放差异不显著.冬季休闲期也是CH4和N2O排放的重要时期,分别占全年排放量的9.7%~19.7%和42%~ 62%.CH4主导了稻田不同栽培模式下的综合温室效应,在各模式中均占95%以上.施氮肥提高了作物产量,降低了温室气体强度(GHGI).在5种模式中,YE和HY模式温室气体强度较小,HY模式下仅为(0.97±0.16) kg·kg-1(以每kg产量排放的CO2当量计).因此,与FP模式相比,YE和HY模式既能提高产量和氮肥利用率,也能减缓温室效应;但HE模式排放的温室气体较高,在实际应用前尚需进一步研究. 相似文献
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生物炭和有机肥对华北农田盐碱土N2O排放的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
基于山东滨州地区冬小麦-夏玉米轮作大田试验,探究了施用生物炭和有机肥对夏玉米季土壤氧化亚氮(N_2O)排放的影响,为盐碱土壤N_2O增汇减排提供理论依据.试验按照不同处理氮、磷、钾含量相同原则,设置对照CK[N:0.2t·(hm~2·a)~(-1),P_2O_5:0.12 t·(hm~2·a)~(-1),K_2O:0.2 t·(hm~2·a)~(-1)]、C1[5 t·(hm~2·a)~(-1)生物炭]、C2[10 t·(hm~2·a)~(-1)生物炭]、C3[20 t·(hm~2·a)~(-1)生物炭]、M1[7.5 t·(hm~2·a)~(-1)有机肥]、M2[10 t·(hm~2·a)~(-1)有机肥]这6个处理.结果表明,施加生物炭和有机肥对土壤N_2O排放影响趋势基本一致,排放高峰均出现在施肥(基肥和追肥)后,累积排放量占整个生育期排放量的近一半;与CK相比,C1、C2分别降低N_2O排放的45.3%、31.6%,而C3、M1、M2分别增加了17.3%、37.4%、27.6%.施加生物炭和有机肥均会对土壤N_2O排放产生影响,施加生物炭可以降低N_2O排放,而施加有机肥则促进了N_2O排放.因此,生物炭对减少农田N_2O排放具有巨大潜力. 相似文献
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不同施肥模式对热区晚稻水田CH4和N2O排放的影响 总被引:2,自引:8,他引:2
由于农田温室气体排放的原位观测主要集中于温带和亚热带地区,热带地区农田土壤温室气体的排放往往被忽视.研究不同施肥模式下海南稻田温室气体排放特征对于准确评估我国农田土壤CH_4和N_2O排放及制定相应的减排措施有重要意义.本研究设置5个处理:空白对照(CK)、常规施肥(CON)、优化施肥(YH)、优化施肥与缓控释肥配施(ZYH1)、优化施肥、缓控释肥和有机肥三者配施(ZYH2),采用静态箱-气相色谱法,通过田间小区试验研究晚稻生长季CH_4和N_2O排放动态特征,并估算全球增温潜势(GWP)以及温室气体排放强度(GHGI).结果表明,CK、CON、YH、ZYH1和ZYH2处理的CH_4晚稻生长季累计排放量分别为175. 70、60. 30、63. 00、62. 80和56. 60 kg·hm~(-2),相应处理的N2O晚稻生长季累积排放量分别为0. 78、3. 40、1. 03、1. 44和0. 44 kg·hm~(-2). ZYH2的产量较CK、CON、YH和ZYH1分别提高了29. 69%、11. 81%、6. 74%和10. 36%,GWP较CK、CON、YH和ZYH1分别降低了64. 80%、43. 23%、12. 93%和15. 15%,同时,GHGI分别降低了76. 49%、52. 52%、20. 54%和23. 87%.相关分析结果表明:土壤温度和Eh是驱动CH_4排放变化的主要因素.综合产量及温室气体减排效果而言,优化施肥+羊粪有机肥+缓控释肥处理(ZYH2)是当地值得推广的减肥模式. 相似文献
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以南方稻区不同轮作模式为研究对象,采用静态箱-气相色谱法研究水稻-油菜轮作处理的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放特征,并估算稻田增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI).结果表明,双季稻田、一季中(晚)稻田、油菜地和休闲地CH4平均排放量分别为135.25, 55.64、 5.05和1.89 kg·hm-2,稻季CH4排放占不同轮作周年CH4排放的91.8%~98.5%,稻田土壤水溶性有机碳与CH4排放呈显著正相关,常规晚稻稻田CH4排放比杂交晚稻高18.7%(P<0.05);双季稻田、一季中(晚)稻田、油菜地和休闲地N2O平均排放量分别为0.94、 0.64、 1.38和0.24 kg·hm-2,油菜地的N2O排放占周年排放的57.2%~70.2%,双季稻和一季稻处理的冬闲农田N2O排放占周年排放的17.... 相似文献
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竹炭和猪炭对空心菜-小青菜轮作土壤N2O和CO2排放的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
以动物源的猪炭和植物源的竹炭为试验材料,通过田间小区试验,研究生物质炭的种类(竹炭和猪炭)、施用方式(一次施用和分批施用)对空心菜-小青菜轮作土壤N_2O和CO_2排放的影响,结果表明:空心菜季土壤N_2O和CO_2排放显著高于小青菜季,土壤N_2O和CO_2排放与土壤pH、温度呈显著相关(p0.01).与不施炭对照相比,竹炭处理可使两季空心菜和小青菜土壤N_2O累积排放量减少16.9%~39.9%,同时CO_2排放量减少9.2%~15.7%,且一次施用处理优于分批施用.猪炭处理在土壤N_2O减排效果上没有竹炭显著,且一次性施用猪炭处理明显增加了两茬空心菜土壤CO_2排放量,与对照相比,分别增加了13.3%和12.9%.与猪炭相比,一次性施用20 t·hm~(-2)竹炭处理在抑制土壤N_2O和CO_2排放上效果更佳. 相似文献
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生物炭对塿土土壤温室气体及土壤理化性质的影响 总被引:11,自引:12,他引:11
通过田间小区试验,分别向塿土土壤中添加0、20、40、60、80 t·hm~(-2)的苹果果树枝条生物炭后,分析了生物炭对土壤温度、土壤团聚体、NO_3~--N、NH_4~+-N、微生物量碳以及土壤温室气体排放的影响.结果表明,生物炭可以缓解土壤温度的变化,增加土壤大团聚体的数量,尤其是5 mm、5~2 mm和1~0.5 mm的团聚体数量.与对照相比,随着生物炭施用量的增加,土壤NO_3~--N、NH_4~+-N、微生物量碳分别增加了4.9%~33.9%、9.1%~41.1%和11.8%~38.5%.本研究中生物炭对土壤温室气排放的影响主要表现为:添加生物炭后,土壤CO_2的排放量以及CH_4的吸收汇分别增加了6.73%~23.35%和3.62%~14.17%;施用20 t·hm~(-2)和40 t·hm~(-2)的生物炭降低了土壤N_2O的排放和综合增温潜势(GWP),而当生物炭施用量大于等于60 t·hm~(-2)时反而增加了土壤N_2O的排放和综合增温潜势(GWP).说明生物炭作为一种土壤改良剂和碳减排剂,能够改善土壤质量,提高土壤肥力,提高农田土壤增汇减排的作用,此外,选择合适的生物炭施用量至关重要. 相似文献