生物炭与氮肥对旱作春玉米农田CO2和CH4排放特征的影响

摘要：

为了研究生物炭与氮肥对旱作春玉米农田 CO2和 CH4排放通量季节变化、累积排放总量及 CO2+ CH4排放强度的影响,试验设置C0 N0(不加生物炭,不施氮肥)、C0 N1(不加生物炭,施氮肥225 kg·hm-2)和 C1 N1(添加生物炭50 t·hm-2,施氮肥225 kg·hm-2)3个处理,采用密闭式静态暗箱-气相色谱法对不同生物炭和氮肥输入旱作春玉米农田CO2和CH4排放通量进行连续观测,同时对影响通量变化的0~20 cm土层温度和水分因子进行测定。结果表明：(1)试验期内不同处理春玉米农田均表现为 CO2累积通量的源,且 CO2排放通量均呈现一定的峰值变化规律。(2)C1 N1处理减少了春玉米生长季农田CO2排放通量和累积排放总量,在试验的2个生长季内农田CO2平均排放通量和累积排放总量各处理均表现为C0 N0> C0 N1> C1 N1,且C1 N1处理降低显著。(3)土壤CO2排放通量与土壤温度变化呈显著正相关关系,可用指数方程和二次方程较好拟合二者关系,且与10 cm 土层温度的相关性优于0 cm土层温度,但土壤 CO2排放通量与土壤含水量呈负相关关系。(4)试验各处理农田土壤CH4排放通量在-16.08~-73.96μg·m-2·h-1之间,表现为大气CH4的净吸收库；C1 N1处理增加了土壤CH4排放通量和累积排放总量,但作用效果的显著性受年际环境因子的影响；农田土壤 CH4排放通量与土壤含水量呈显著正相关关系,与土壤温度呈显著负相关关系。研究发现,添加生物炭和施氮减少了旱作农田春玉米生长季CO2排放通量和累积排放总量,增加了CH4排放通量和累积排放总量,总体上显著增加了春玉米产量,显著减少农田CO2+CH4排放强度。

关键词：生物炭、氮肥、二氧化碳、甲烷、旱作农田

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分类号：Q945.79(植物学)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项YQ2013009;国家自然科学基金51279197,50809068;杨凌示范区科技计划项目2014NY-30

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1216-1224