有机肥化肥配施对华北高产农田土壤温室气体排放的影响
有机肥化肥配施对华北高产农田土壤温室气体排放的影响
【摘要】： 以华北平原高产良田夏玉米-冬小麦轮作农田作为研究对象,利用静态箱-气相色谱法对5种施肥处理(①C_0N_0,对照;②C_0N_1,常规施氮；③C_0N_2,优化施氮,氮肥总量是常规施氮处理的2/3;④C_1N_2,氮施用总量同优化施氮处理,有机肥替代100%的氮化肥;⑤C_2N_2,低量有机肥,氮施用总量同优化施氮处理,有机肥替代50%的氮化肥)下农田生态系统3种温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放通量持续监测一周年(2013年6月至2014年6月),探讨了华北平原高产良田夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统碳平衡,分析农田生态系统中3种温室气体CO_2、N_2O和CH_4的交换特征,以及不同施肥模式对温室气体排放的影响,并结合夏玉米、冬小麦的产量数据综合评价不同施肥处理的保产减排效果。主要结果如下：1、高氮量不代表高产量,在周年内,表现为常规施氮处理(C_0N_1)的夏玉米和冬小麦的总产量是优化施氮(C_0N_2)的98%。有机氮对夏玉米和冬小麦产量的增产效果好于无机氮,施用有机肥处理C_1N_2和C_2N_2分别比优化施氮处理(C_0N_2)增产5%和3.5%。2、冬小麦季土壤呼吸速率小于夏玉米季。周年尺度上,各处理的土壤呼吸速率和土壤温度(5cm)之间的关系可以用指数方程来拟合,且Q_(10)区间为1.75-2.02;除处理C_0N_0外,其它各处理的土壤呼吸速率与土壤体积水分之间均表现出了显著的负相关。3、考虑到植物对CO_2的固定和土壤呼吸对CO_2的释放,华北平原高产良田生态系统是CO_2的汇。因此,该农田生态系统对大气CO_2浓度的升高具有减缓的作用。4、不施用有机肥的情况下,氮施用量越多,N_2O排放量越大。在氮水平相同的处理间,C_0N_2周年尺度上的N_2O累积排放量(1.999kg N_2O-N ha~(-1))低于有机氮和无机氮配施处理C_2N_2 (2.247 kg N_2O-N ha-1)而高于只施用有机氮处理C_1N_2 (1.656 kg N_2O-N ha~(-1))。5、华北平原高产良田生态系统为CH_4的弱汇,CH_4对总温室效应的影响基本可以忽略。6、施氮降低了农田生态系统总增温潜势。有机氮处理总增温潜势较低,有机肥配施化肥是华北地区保障粮食产量兼顾生态环境效益的施肥措施选择。
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
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