施用氮肥對石灰性土壤碳釋放的影響.pdf

1、由于溫室氣體排放的增加，二十世紀以來全球溫度升高了0.6℃，由此帶來的負面效應正嚴重威脅著人類的生存與發(fā)展。溫室氣體中CO2在引發(fā)全球氣候變動所占的比例最大，CO2的權重約為60％。土壤碳庫是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳庫，土壤碳庫包含有機和無機兩大部分。近年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥用量不斷增加，由于銨態(tài)氮的硝化過程中釋放H+，會降低土壤pH。施用氮肥對土壤碳釋放的影響已有不少研究，北方石灰性土壤同時含有有機及無機碳，施用氮肥導致的土壤pH降

2、低是否會影響石灰性土壤無機碳的釋放，尚少見報道。
　　硝化抑制劑可以抑制氮素的硝化過程，進而減緩土壤pH的降低幅度。因此，本文采用室內(nèi)培養(yǎng)及田間田間試驗方法探究了施用氮肥及與硝化抑制劑配合對石灰性土壤pH、硝銨態(tài)氮和土壤二氧化碳釋放上碳釋放的影響，旨在評價石灰性土壤碳釋放的機理，為減少CO2排放和穩(wěn)定土壤碳庫提供科學依據(jù)。獲得以下主要結論:
　　(1)以在西北農(nóng)林科技大學進行了12年的長期定位常規(guī)模式下不施氮(N0)及施氮量

3、120kg ha-1(N120)和240kg ha-1(N240)和3個處理為研究對象，連續(xù)兩年(2015及2016)測定了不同施氮水平下石灰性土壤pH值、礦質態(tài)氮含量和CO2釋放量。連續(xù)兩年的結果表明:兩年的土壤pH變化趨勢一致，都呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，土壤pH在施用氮肥處理后顯著降低。施肥處理兩年的土壤銨態(tài)氮含量在兩周內(nèi)都降低到與不施氮無顯著差異，說明硝化作用在兩周內(nèi)已完成。氮肥施用量越高，土壤CO2釋放量越高。試驗結束時與N0處

4、理相比，N120和N240處理的土壤CO2累積釋放量分別平均增加了30.6％和59.7％，顯著高于N0處理。由于兩年間的溫度與降雨不同，2016年的土壤CO2累積釋放量稍低于2015年。
　　(2)通過田間試驗研究了不同施氮量及與硝化抑制劑（雙氰胺，DCD）配合(N0、N160、N160+DCD、N220和N220+DCD)對土壤pH值、礦質態(tài)氮含量和二氧化碳(CO2)釋放量的影響。結果表明，施用氮肥顯著降低了耕層土壤pH，與N0

5、處理相比，N160和N220處理土壤pH平均降低了0.12個單位;配施DCD后，土壤pH降低幅度小于未加DCD處理。加入DCD使氮肥的硝化過程推遲了約20天時間。未加入DCD的處理土壤CO2釋放量隨施氮量增加而增加，試驗結束時（施肥37d后）土壤CO2累積釋放量最高達到167.1g m-2;與N0處理相比，N160和N220處理土壤CO2累積釋放量顯著增加，增幅分別為20.9％和25.7％;N160+DCD和N220+DCD處理顯著降低

6、了土壤CO2累積釋放量，比對應相同施氮量處理分別降低了13.5％和11.0％。
　　(3)采用密閉培養(yǎng)法研究了施用氮肥及其與硝化抑制劑(DCD)配合對不同利用方式（農(nóng)田，果園，溫室）石灰性土壤pH、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和CO2釋放量的影響。結果表明:與不施肥相比，僅施用氮肥顯著降低了3種土壤的pH值，農(nóng)田、果園和溫室土壤pH在培養(yǎng)期間平均降低了0.44、0.39和0.15個單位;僅施用氮肥增加了培養(yǎng)期間土壤CO2釋放量，到培養(yǎng)結束時(4