不同氮肥管理下典型農(nóng)田N2O和CH4凈交換特征研究.pdf

1、華北平原是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū),氮肥的過量投入是目前該地區(qū)夏玉米生產(chǎn)體系中普遍存在的問題,過量的氮肥投入不僅會降低氮肥的利用效率,還會造成N2O的大量排放并抑制農(nóng)田土壤對CH4的氧化吸收。因此,氮肥優(yōu)化、施用和作物氮素吸收規(guī)律相吻合的控釋氮肥可能是提高氮素利用率、降低N2O排放、增加CH4吸收的重要措施。另外,目前測定痕量氣體交換的常規(guī)技術(shù)是靜態(tài)箱技術(shù),但在采用該技術(shù)時,不同計算方法所獲得氣體排放通量之間存在較大的差異,這在很大程度上增

2、加了對比不同結(jié)果之間的難度。因此,本研究首先對比分析了不同計算方法之間的差異并采用。TFU(theoreticalfluxunderestimation)技術(shù)進(jìn)行了檢驗,在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步對6個不同氮肥管理體系下的N2O排放和CH4的氧化吸收進(jìn)行了觀測,以明確夏玉米生產(chǎn)體系的N2O排放和CH4的吸收特征,影響因素和減排潛力。6個處理分別為不施肥(CK)、農(nóng)民傳統(tǒng)處理(Nc)、優(yōu)化氮素處理(No)、CRU(ControlledReleas

3、eUrea,含氮量46％)1(100%CRU),CRU267%(CRU+33%尿素)和CRU3(33%CRU+67%尿素),以研究華北平原夏玉米生長季土壤與大氣之間CH4,N2O的交換通量及相應(yīng)措施的減排潛力。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)通過觀測冬小麥拔節(jié)期施肥后1周內(nèi)N2O排放,詳細(xì)比較了采用靜態(tài)箱技術(shù)時,線性回歸(LR),Quad回歸和HM計算方法對N2O排放通量的影響,同時也分析了施肥(Nc)和不施肥(CK)對N2O氣

4、體交換的影響。結(jié)果表明,通過LR,Quad和HM方法處理相同數(shù)據(jù)得到的N2O排放通量及其特征確實存在較大的差異,由三種方法得到的通量變異系數(shù)最高可達(dá)到71%;未采用TFU技術(shù)校正前,三種計算方法之間的變異系數(shù)平均為29%,而校正后則降低到13%;同時還發(fā)現(xiàn),這三種技術(shù)均在一定程度上低估了N2O的排放通量,與校正后的排放通量相比,施肥處理中LR、Quad和HM的N2O排放通量分別偏低了14%-31%,5%-48%和3%-62%,對照則分別

5、偏低了14.9%-16.0%,15.5%-35.2%和8.4%-57.2%.因此,采用TUF校正方法不僅定量分析不同計算方法之間的差異大小,同時也降低了N2O排放通量的誤差。
　　 (2)通過設(shè)置六個不同的N肥管理措施,即在2011年整個夏玉米生長季,土壤都表現(xiàn)為N2O的排放源。與Nc處理相比,No處理可以顯著降低夏玉米生長季N2O的排放,緩釋尿素也可以顯著降低夏玉米季N2O的排放。夏玉米生長季土壤排放的N2O總量從大到小依次為

6、Nc＞No＞CRU3＞CRU2＞CRU1＞CK,對應(yīng)的排放總量依次為9072.12gN/ha,4070.12gN/ha,3628.20gN/ha,3974.14gN/ha,4216.00gN/ha和1183.79gN/ha。No,Nc,CRU1,CRU2和CRU3處理的排放系數(shù)分別為1.60%,2.63%,1.36%,1.54%和1.68%.
　　 (3)在所研究的區(qū)域夏玉米生長季內(nèi),各處理土壤均表現(xiàn)為大氣CH4的吸收匯,各處理