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不同氮肥施用量配施生物质炭对西红柿季n2o排放的影响研究

2021-05-16 12:32编辑: www.jxszl.com景先生毕设
通过采用静态暗箱-气相色谱法对设施菜地的西红柿全生长季进行N2O排放通量的观测,并分析了不同氮肥施用量配施生物质炭对N2O排放量和西红柿产量的影响。结果如下土壤N2O排放通量有明显的时间变异性,试验初期受基肥的影响,N2O的排放通量较大,随着时间的推移,土壤N2O排放通量有所减少并保持稳定;试验中期由于两次追肥,出现两次排放高峰,且持续时间较长。土壤N2O排放通量变化除受施氮水平影响外,还受土壤湿度的影响。生物质炭的施用对减少N2O的排放通量有着显著作用,但在本试验中施加生物质炭对西红柿的增产作用不明显。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 试验地区及试验方法 2
1.1 试验地概况 2
1.2 试验设计 3
1.3 样品的采集 3
1.4 N2O排放通量的测定 3
2 结果与分析 3
2.1 设施菜地土壤N2O排放特征 3
2.1.1 设施菜地土壤N2O排放通量的变化 3
2.1.2 设施菜地土壤N2O累积排放量及排放系数 5
2.2 不同施肥处理条件下西红柿产量分析 6
3 讨论 6
4 结论 7
致谢 7
参考文献: 7
不同氮肥施用量配施生物质炭对西红柿季N2O排放的影响研究
引言
引言
温室气体的浓度不断增加,气候变暖已成为当今全球性的环境问题。氧化亚氮(N2O)是除甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)之外的一种重要温室气体,单位质量N2O的增温潜势约是CO2 的159~296倍[1],并且,N2O在大气中的留存时间可达120年左右[2]。N2O还可参与大气中的光化学反应,破坏臭氧层。N2O与平流层的O原子反应生成NO,NO导致了臭氧层的破坏[3],从而增加了到达地球表面的紫外辐射,大大增加了人类患皮肤癌和其他疾病的频率,并可引发其他的健康问题[4]。据报道,大气中的N2O 每年以0.25%的速度直线增加[5],预计到2050年大气中的N2O将从目前的3 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
16 nL/L 左右增加到350~400 nL/L[1]。一般认为,大气中N2O 的主要排放源有土壤、生物质燃烧、化石燃料燃烧、水体及工业排放等,其中热带土壤和农业土壤中微生物参与下的硝化和反硝化过程中所释放的N2O 约占以上排放源排放总量的70%~90%[5],而施氮是影响农田生态系统N2O 排放最重要的影响因子之一。
人口的增加及人们生活水平的提高,对优质蔬菜的市场需求量也越来越大,促进了农业区域结构、产业结构、产品结构进一步调整。因此,蔬菜的生产规模和种植面积在不断扩大。近年来我国蔬菜生产发展迅速,播种面积由1980年的316万hm2(占农作物总播种面积的2.2%)发展到2008 年的1788 万hm2(占农作物总播种面积的11.4%)[6]。
菜地土壤是耕作土壤中肥力和经济产出较高的土壤。菜地土壤与粮田土壤相比,土壤肥力有明显提高。蔬菜生长周期短,产出量大,肥料施用量和灌溉量都比较高,且次数多,同时由于蔬菜作物具有根系浅和喜高肥水等营养特性,并且在实际生产中,菜农在高产出、高收益刺激下,有时过量投入化肥(尤其是氮肥)[7]。FAO统计资料显示,施用于蔬菜地的氮肥用量占全国施氮总量的17%。土壤氮肥的增加引起了菜田土壤性状恶化、地下水富营养化且被严重污染等环境问题。这使得对菜地温室气体排放的研究十分重要。
土壤排放的N2O 是大气中N2O 的主要来源。土壤中的硝化作用和反硝化作用等生物过程是N2O产生的主要过程。肥料N施入土壤后,除部分被作物吸收和土壤固定外,其余大部分经过硝化作用转化成NO3N,进而导致N2O排放增加[7]。
较多的文献表明生物质炭的施用降低了N2O的排放。其原因可能是:首先,生物质炭施用降低了土壤容重,增加土壤中氧气的含量,从而降低了反硝化作用;增加土壤pH值,有利于反硝化过程中N2O向N2的转化;生物质炭灰分中的碱性物质增加了N2O还原酶的活性,减少了N2O/N2的比例,使得N2O在N2O还原酶的情况下转化为N2,从而减少了N2O的排放;生物质炭较多的空隙结构,以及较大的比表面积,增加对土壤中NH4+N和NO3N 的吸附,减少了产 N2O的基质以及生物质炭髙的C/N比,施入土壤之后,微生物在有机质矿化过程中就会产生不同程度的氮素营养不足,从而吸收同化土壤有效氮,导致土壤矿质氮的微生物固定,减少土壤进行硝化和反硝化作用的质,降低了N2O的排放。
因此,开展生物质炭对农田生产和温室气体减排影响的研究在我国十分迫切,这是推广生物质炭农业应用技术的关键且基础的科学问题。
1 试验地区及试验方法
1.1 试验地概况
试验于2013年8月24日—2013年12月31日在南京市江宁区汤山街道锁石村( 32°03′55.9″N,118°58′26.2″E)的塑料大棚内进行,该地区气候属于典型的长江中下游亚热带季风气候,年平均气温15. 4℃,年均降水量1107 mm。试验地具有30多年的集约化蔬菜种植历史,借助大棚增温保护,一年可连续种植3~5茬蔬菜,以高复种指数和商业化经营为特点。供试土壤为水稻土,试验地耕层土壤(015cm)和生物黑炭的基本理化性质见表1。
供试蔬菜为西红柿,于2013.8.24移栽西红柿幼苗,2013.12.31收获。西红柿株距和行距均为35cm。
表1 试验地耕层土壤(015cm)和生物黑炭的基本理化性质
有机质
(gkg1)

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