【摘 要】
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N2O是一种重要的温室气体,其不仅会加速全球气候变暖,同时也会导致臭氧层空洞,进而危害人类健康。柑橘产业在我国水果产业中占有重要地位,而在柑橘生产过程中,橘园中往往会投
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N2O是一种重要的温室气体,其不仅会加速全球气候变暖,同时也会导致臭氧层空洞,进而危害人类健康。柑橘产业在我国水果产业中占有重要地位,而在柑橘生产过程中,橘园中往往会投入大量化肥来提高果实产量,从而导致了土壤板结、地力下降、果园生态退化以及其他环境污染问题。N2O排放是肥料的主要损失途径之一。目前,有关橘园土壤N2O排放的研究极少,更没有研究指出在橘园中应如何科学施肥来减少N2O排放,故本研究通过不同施肥处理试验,寻找橘园中合理的肥料利用方式,为缓解橘园土壤N2O排放提供参考。为探究橘园土壤N2O的排放特征和产生机制,本研究在湖北省宜昌市当阳市半月镇凤凰山柑橘种植基地内设置了氮肥减施、增施有机肥和种植绿肥三类优化施肥处理,以静态暗箱气相色谱法观测N2O排放,研究结果如下:(1)橘园土壤N2O排放呈现出明显的季节变化规律,春季至夏季(4月9月)的N2O排放量明显高于秋季至冬季(10月次年3月),且夏季N2O排放比春季更集中,观测期内,夏季的N2O排放量占N2O总排放量的49.10%,产生上述现象的主要原因是受季节影响,土壤温度、水分、以及土壤碳氮含量会产生变化。此外,由于N2O的季节排放差异,进而导致了2018年的N2O排放量小于2019年。(2)施用氮肥可显著促进橘园土壤N2O排放,在仅施氮肥、增施有机肥以及种植绿肥处理中,不施氮处理与施氮处理的N2O排放通量差异显著(P<0.01);N2O排放通量并不随施氮量的增大而增大,这是因为在施氮量过高的情况下,土壤中的氮素会在其他途径损失更多。(3)在不施氮、75%施氮水平以及常规施氮水平下,增施有机肥或种植绿肥会显著促进土壤N2O排放,而在85%施氮水平下,增施有机肥或种植绿肥会则会抑制土壤N2O排放,这是由于在85%施氮水平下有机肥和绿肥显著提高了土壤DOC含量(P<0.01),调整了土壤C/N比,同时有机肥在分解过程中消耗了大量的O2,最终使N2O排放减少。(4)土壤温度、水分、无机态氮含量和溶解性有机碳含量与土壤N2O排放通量均存在显著正相关关系,其中,土壤温度和土壤硝态氮含量与土壤N2O排放通量之间的关系最为密切(P<0.01)。种植绿肥显著提高了土壤保水能力(P<0.01)。(5)土壤温度、水分以及硝态氮是橘园土壤N2O排放的主要贡献因子,土壤温度对土壤N2O排放的贡献约为28.56%57.40%,水分对土壤N2O排放的贡献为25.16%,硝态氮对土壤N2O排放的贡献为26.32%34.71%。综上,在湖北当阳柑橘产区实际生产过程中,可考虑在减少15%氮肥施用量的上增施有机肥或种植绿肥,有益于缓解土壤N2O排放。
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