滴灌水肥一体化配施有机肥对土壤N2O排放与酶活性的影响

摘要：

[目的]通过在有机肥基础上增施不同量无机氮,研究滴灌水肥一体化条件下温室番茄土壤N2O排放和脲酶(UR)、硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)以及羟胺还原酶(Hy R)活性的动态变化,分析各处理土壤N2P排放特征及土壤UR、NR、Ni R和Hy R活性对土壤N2O排放的影响,揭示在滴灌水肥一体化下N2O排放过程机制.[方法]试验共设CK(不施氮)、N1(200 kg·hm-2有机氮)、N2(200 kg·hm2有机氮+ 250 kg·hm-2无机氮)、N3(200 kg·hm-2有机氮+ 475 kg·hm-2无机氮)4个处理.采用静态箱-气相色谱法,对番茄生育期内土壤N2O排放、土壤酶活性、土壤温湿度等进行监测.[结果]滴灌水肥一体化,各施氮处理均在施肥+灌溉后第1天出现N2O排放高峰,随着时间推移不断下降,不同处理番茄整个生育期N2O排放通量在0.98-1 544.79 μg·m-2.h-1.土壤N2O排放总量差异显著,依次为N3((7.13±0.11)kg·hm-2)＞N2((4.87±0.21)kg·hm-2)＞N1((2.54±0.17) kg·hm-2)＞CK((1.56±0.23) kg·hm-2),与N3相比,处理N1、N2土壤N20排放总量分别降低了64.38％、31.70％.番茄生育期内N2O季节排放特征明显,秋季高,冬季低.土壤氮素转化相关酶活性大致随施氮量的升高而增高.土壤N2O排放通量与5 cm土壤温度、0-10 cm土层硝态氮含量、土壤NR活性及土壤Hy R活性均呈极显著正相关(P＜0.01).[结论]滴灌水肥一体化下,土壤微生物处于好气环境,土壤N2O主要来自于硝化过程,减少了由反硝化过程所产生的N2O排放.综合考虑番茄产量、品质、N2O排放等因素,推荐北方温室秋冬茬番茄施用200 kg·hm-2有机氮+250 kg·hm-2无机氮,75 kg·hm-2 P2O5,450 kg·hm-2 K2O较为适宜.

关键词：N2O排放、土壤氮素转化相关酶、滴灌水肥一体化、温度、硝态氮、温室番茄

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资助基金：国家重点研发计划2018YFE0112300、2018YFD0200408;国家863课题2013AA102901;国家科技支撑计划课题2015BAD22B03

在线出版日期：2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3611-3624