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生物质炭不同施用量对西红柿季n2o排放的影响研究

2021-05-16 12:34编辑: www.jxszl.com景先生毕设
采用静态暗箱-气相色谱法,研究了生物质炭不同施用量对西红柿菜地N2O排放通量和作物产量的影响。结果如下土壤N2O排放通量与氮肥施用相关,排放高峰都出现在氮肥施用后,并受土壤湿度的影响。不同处理下菜地N2O排放通量的次序是F(常规氮肥)>FB1(常规氮肥+生物质炭)>FB3(常规氮肥+1/4生物质炭)>FB2(常规氮肥+1/2生物质炭)>CK(对照处理)。其中,FB2 (常规氮肥+1/2生物质炭)处理下的N2O减排效果最显著,排放系数仅为0.04%,但在本试验中施加生物质炭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 材料与方法 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 数据处理 3
2 结果与分析 3
2.1 土壤N2O排放通量变化 3
2.2 土壤N2O排放总量 4
2.3 排放系数与作物产量 5
3 讨论 5
4 结论 5
致谢 6
参考文献: 6
生物质炭不同施用量对西红柿季N2O排放的影响研究
引言
引言
土壤是全球N2O最主要的排放源,约占全球N2O排放总量的70%左右。农业源对N2O的贡献占人类活动总贡献量的81%。我国1994年温室气体清单报告显示,93.6%的N2O排放来自于农业源,其中79.8% 来自于农田土壤的排放。N2O是一种重要的温室气体, 其单分子增温潜势是CO2的280倍左右[1]。自1750 年以来, 大气中N2O浓度增加了17%, 并仍在以每年0.25%的速率持续增加[2], 全球N2O的温室效应贡献达到 5%~7%[3]。大气中N2O浓度的增加主要是生物和人为活动影响的结果, 每年农业土壤排放的N2ON约为3.3(0.6~14.8)Tga1直接进入大气,占人为源年排放量的46%[4]。IPCC( Intergovernmental Panel on Climate Change *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
)推荐将化肥N乘以系数 ( 1.25±1)%以估算农田N2O的直接排放[5], 该参数主要是通过水稻、小麦、玉米等大宗粮食作物的试验获得的, 而集约化蔬菜地的N2O排放参数则较少。我国农业生态系统N2O排放的研究也主要集中于粮食作物上[6~7],蔬菜地的土壤氮素含量高、氮肥用量大、土壤含水量适宜硝化反硝化作用, 2004年我国蔬菜种植面积已占到作物播种面积的10%左右,蔬菜地N2O排放源的功能可能十分明显,但是其N2O排放的研究则开展得较少。
农业土壤是大气中N2O浓度增加的主要贡献者[8],化学氮肥的施用是农业土壤中N2O产生的重要来源[4]。有研究表明,2000年农业生产所导致的N2O排放量占全球N2O排放总量的75%[9];2008年,中国蔬菜总种植面积约为17.9 Mhm2,占农作物总播种面积的11.4%[10];2009年,中国蔬菜产量占世界总产量的49%。20世纪90年代,中国施用于菜地的氮肥占总氮肥用量的17%,来源于菜地的N2O直接排放量占全国总N2O排放量的20%[11]。
随着我国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,蔬菜的生产规模和种植面积在不断扩大。据统计,2001年全国蔬菜(含菜用瓜)种植面积为1633.9万hm2,占我国农作物总播种面积的10.5 %[12]。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,故菜地土壤养分含量尤其是土壤全N和NO3N含量比粮作土壤高。因此,菜地土N素的转化过程可能与粮田土不完全相同,造成的N素损失也可能不同。此外,由于蔬菜作物具有根系浅和喜高肥水等营养特性,在蔬菜施肥的过程中也可能会遇到施肥对环境的影响问题。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N肥)。
近年来越来越多的研究关注生物质炭在减缓气候变化中的作用[13~14]。生物质炭的田间施用对于改良土壤、增加土壤有机碳储量和生态系统生产力以及在减缓气候变化中有重要作用。有研究表明,生物质炭施用降低或抑制了土壤N2O的排放[15]。而不同的土壤类型、水分管理以及耕作措施对N2O的排放有很大的影响[16~17]。有关生物质炭的施用对设施菜地西红柿季N2O排放的研究还未见有报道,本文旨在探讨不同用量的生物质炭与氮肥配施对N2O排放的影响。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2013年8月24日—2013年12月22日于南京市江宁区汤山街道锁石村( 32°03′55.9″N,118°58′26.2″E)进行。该地区气候属典型的长江中下游亚热带季风气候,气候温和,四季分明,年平均气温15. 4℃,年均降水量1107 mm。供试温室大棚为普通拱圆形塑料大棚,长80m,宽5m,土壤为水稻土,供试蔬菜为西红柿。棚内土壤(015cm)和生物黑炭的基本理化性质见表1。
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)
全氮
(gkg1)
pH, H2O
(1:2.5)
铵态氮
(mgkg1)
硝态氮
(mgkg1)
土壤容重
(gcm3)
菜地土壤
15.9
2.12
5.40
22.95
172.63
1.11
生物黑炭
467.2
6.00
10.90




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