论文部分内容阅读
作物对进入农田的氮肥吸收利用率为30%~40%左右,氮肥过量导致土壤氮素盈余,70%氮素残留在土体中或以气态挥发、液态淋失、渗漏等形式损失,对农田生态系统造成不同程度的污染。同时,氮素气体排放引起的增温潜势也不容忽视。河套灌区氮肥和磷肥的利用率分别为35%和22.4%,化肥用量增加的同时利用率却很低。为了实现灌区粮食增产和环境友好的双赢目标,迫切需要探明灌区氮素的气态损失特征及减少氮素气态损失的有效途径。本试验以河套灌区硫酸盐-氯化物盐化潮土为研究对象,设缓控肥(HK)、颗粒有机肥(F)、微生物菌肥(W)和农民习惯施肥(CK)4种处理,2015年5-10月,利用静态箱法—气相色谱法监测玉米整个生育期土壤表层温室气体(CO2、N2O和CH4)的排放特征,并对玉米季农田温室气体排放量和产生的综合温室效应进行了测算;利用通气法研究氨挥发损失的变化特征,为河套灌区硫酸盐-氯化物盐化潮土制定合理的温室气体减排措施提供依据。取得的结论如下:(1)各处理CO2排放差异显著(P<0.05),玉米整个生育期微生物菌肥处理(W)累积排放量最少(14 639.26 kg/hm2),颗粒有机肥处理(F)的排放量最多(18 603.4 kg/hm2),CK CO2排放量比微生物菌肥处理(W)高16.75%。(2)各处理N2O的排放峰均出现在施肥10 d后,玉米整个生育期缓控肥处理(HK)的排放速率最小(0.25(mg/m2)h),颗粒有机肥处理(F)的排放速率最大(0.67(mg/m2)h)。颗粒有机肥处理(F)比CK N2O累积排放量高出62.40%,CK分别比微生物菌肥处理(W)和缓控肥处理(HK)N20排放量高出19.71%和54.26%。(3)各处理对CH4总体表现均为吸收。缓控肥处理(HK)的排放高峰出现在施基肥5~7 d后,最高值出现在施入基肥10 d后,随后逐渐减少并出现吸收现象。土壤水分与CH4的吸收呈负相关。(4)土壤NH3挥发损失随着施氮肥的增加而增加,NH3挥发主要发生在大量施氮肥和温度较高时,一般施肥时期NH3挥发损失持续7 d左右,施肥3~7 d后出现峰值。玉米整个生育期,颗粒有机肥处理(F)NH3挥发累积排放量最多(24.38 kg/hm2),微生物菌肥处理(W)可降低土壤胶体上铵态氮向土壤溶液中的转移,从而减少土壤NH3挥发。(5)HK处理综合增温效应(GHGI)值最低,比CK低96%,由于肥效缓慢释放,能够供给玉米全生育期的需求,N2O排放量较少,使得增温潜势保持了较低水平。HK处理的作物产量增加,GHGI值最低,对农田温室气体减排有重要的意义。