土壤管理影響農(nóng)田溫室氣體排放的效應(yīng)研究.pdf

1、農(nóng)田溫室氣體排放與農(nóng)田碳匯是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)過程研究的兩個核心，稻麥兩熟制是長江中下游地區(qū)主體的農(nóng)田種植方式，因此探索稻麥兩熟制下不同土壤管理方式對農(nóng)田溫室氣體排放及碳循環(huán)的機(jī)理，明確其效應(yīng)，對高產(chǎn)糧食產(chǎn)區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的合理管理具有理論與實踐意義。本文利用蘇州農(nóng)業(yè)科學(xué)院長期定位肥料試驗田及不同耕作深度試驗田為研究背景，通過研究長期施單獨和結(jié)合有機(jī)肥施用不同配合情況的三要素(N、P、K)化肥以及土壤不同耕作深度下，稻麥輪作農(nóng)田CO2,CH

2、4和N2O排放特征以及土壤固碳效應(yīng)，并在大田試驗的基礎(chǔ)上，建立農(nóng)田管理數(shù)據(jù)庫，利用DNDC模型對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，主要研究結(jié)果如下:
　　 1.不同肥料配比長期定位施肥能顯著影響農(nóng)田溫室氣體排放及固碳效應(yīng)。有機(jī)肥施用后既明顯增加農(nóng)田CO2、CH4和N2O的排放，排放量分別增加42.9％、59.1％和14.9％;也顯著提高了表層土壤有機(jī)碳密度15.4％。NP肥和NPK肥長期施用能明顯提高CO2排放，不同配施N、P、K肥對CH4排放

3、無影響，而在有機(jī)肥配施下有N肥和NP肥處理N2O排量明顯提高。施有機(jī)肥能增加表層土壤的有機(jī)碳密度及固碳量，而與NPK肥無關(guān)，但有機(jī)肥的增施后全球增溫潛勢(GWP)也明顯大于僅施化肥處理，僅從溫室氣體減排和碳匯協(xié)同提高的角度考慮，不施有機(jī)肥為太湖地區(qū)農(nóng)田合理施肥制度。
　　 2.不同耕作深度影響農(nóng)田溫室氣體排放及固碳效應(yīng)。麥季深耕導(dǎo)致麥田CO2排放顯著最高，且后季稻田CH4排放顯著降低;麥季9cm耕作深度，顯著提高農(nóng)田N2O的周年

4、排放量。麥季適當(dāng)深耕對中上層土壤有較好的固碳效應(yīng)。稻季不同耕作深度對農(nóng)田碳排與碳匯也有不同影響。從輪作周期來看，稻麥周年不同耕作組合對農(nóng)田CO2,CH4和N2O排放的影響有較大差異;從不同耕作深度耕作層土壤有機(jī)碳密度及固碳效應(yīng)來看，麥季4cm+稻季17-18cm耕作深度土壤固碳量最大，達(dá)到13182g，稻麥兩季均為9cm耕作深度最不利于耕作層土壤固碳效應(yīng)。總體來看，無論在短時間尺度，還是長時間尺度，稻麥兩季均為17-18cm耕作深度的G