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环境科学 2019年第11期40卷 5182-5190页

作者：胡玉麟汤水荣陶凯何秋香田伟秦兴华伍延正孟磊海南大学热带作物学院海口570228 三亚市南繁科学技术研究院三亚572000

选择海南典型的水稻-豇豆轮作系统进行氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)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... 详细信息

选择海南典型的水稻-豇豆轮作系统进行氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)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N2O和CH4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N2O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N2O减排50%~86%;豇豆季N2O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CH4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CH4累积排放量为0.03~0.26 kg·hm^-2,期间出现CH4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CH4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,N2O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.

关键词：优化施肥热带地区水稻-豇豆轮作 N2O CH4 增温潜势

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优化施肥模式对热带地区水稻-豇豆轮作系统N2O排放和氮淋失的影响

优化施肥模式对热带地区水稻-豇豆轮作系统N2O排放和氮淋失的影响

引用

作者：胡玉麟海南大学

学位级别：硕士

Haber Process反应被发现后,氮肥加入了农业生产。化学肥料的使用,一方面极大促进了作物的生产,同时也对N的生物地球化学循环和生态环境造成了一定的影响。然而化肥对作物的增产是有限度的,诸多研究证明,在现今的化肥施用量上合理减少... 详细信息

Haber Process反应被发现后,氮肥加入了农业生产。化学肥料的使用,一方面极大促进了作物的生产,同时也对N的生物地球化学循环和生态环境造成了一定的影响。然而化肥对作物的增产是有限度的,诸多研究证明,在现今的化肥施用量上合理减少使用并不会降低产量,这对如何平衡农业发展和环境问题的矛盾提供了思路。选择海南典型的水稻-豇豆轮作系统进行田间试验。通过对氧化亚氮(NO)排放的原位监测,探究不同施肥模式下轮作系统土壤的NO气体排放特征及NO途径的氮损失过程。并通过对田间淋溶和径流情况的监测,探究不同施肥模式对轮作系统土壤淋溶和径流途径氮损失的影响。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NO排放,并估算NO气体排放强度(GHGI)和NO排放系数。采用渗漏池法收集整个种植过程的淋溶和径流水样,并测定其中的全氮含量。结果表明:(1)水稻-豇豆轮作过程中,试验设置的3个优化施肥处理都能保证水稻、豇豆两季作物产量,SCOPT处理两作物季产量都比CON处理高,水稻达到6043 kg·hm,豇豆达到23368 kg·hm。(2)NO排放峰值出现在施肥后,排放集中在豇豆季。各处理水稻季NO累积排放量为0.19～1.37 kg·hm,相较于CON处理,3个优化施肥处理NO减排50%～86%;豇豆季NO累积排放量为1.15～3.52 kg·hm,除ORG增加30%,其他2个处理减少7%和29%。休耕期间NO排放较平稳,但总体累积量不可忽略。(3)各处理淋溶氮损失水稻季为1.04～3.30 kg·hm,休耕期为0.80～2.18 kg·hm,豇豆季为0.88～2.19 kg·hm。径流氮损失水稻季为7.86～17.87 kg·hm,休耕期为4.94～12.76 kg·hm,豇豆季无数据。有机无机配施的ORG处理淋溶和径流途径氮损失显著高于等氮量的OPT处理。(4)3个优化施肥处理中,添加复合增效剂的SCOPT处理在提高产量的同时降低了NO排放和淋溶、径流途径氮损失,为最优的施肥方案。

关键词：优化施肥热带地区水稻-豇豆轮作 N2O 淋溶径流氮损失

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