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不同种类的肥料对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响研究【字数:6962】

2024-02-25 15:11编辑: www.jxszl.com景先生毕设
为研究不同肥料对双季稻田产量和温室气体排放的影响,本试验以双季稻田为对象,通过连续一年田间原位试验,系统分析了不同肥料对双季稻田产量与稻田综合温室效应的影响。试验设置无机氮肥施用处理(R,105 kg N ha-1)、有机肥施用处理(O,105 kg N ha-1)和新型缓释肥施用处理(C,105 kg N ha-1)三个处理。结果表明不同肥料施用CH4和N2O具有相同的年际排放动态特征。稻田CH4主要集中在晚稻季排放。N2O排放与施肥以及田间水分管理措施有关,且在烤田期出现较为明显的排放峰值。此外,不同肥料施用会显著影响稻田持续增温潜势(GWP)。控释氮肥施用不仅能显著降低温室气体排放通量,其持续增温潜势(SGWP)最低,环境效应最好。
目录
摘要 1
Abstract 1
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 研究区概况 2
1.2 试验设计 2
1.3 测定项目与方法 3
2 结果与分析 5
2.1 温度与田面水深度变化动态 5
2.2 不同处理稻田的CH4和N2O排放动态 6
2.3 不同处理对稻田CH4和N2O累计排放量的影响 8
2.4 土壤理化性质与CH4和N2O排放通量的相关性分析 9
2.5 稻田CH4和N2O累计排放量与全球增温潜势和农学指标 10
3 讨论 11
3.1 CH4排放的驱动机制 11
3.2 N2O排放的驱动机制 11
3.3 不同处理稻田的CH4和N2O排放动态结果讨论 13
4 展望 13
致谢 14
参考文献: 15
不同种类的肥料对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响研究
引言
引言
人类社会经济的快速发展,人们生活的环境却日益恶化,全球气候发生剧烈变化。近年来资料表明,全球变暖的趋势仍在继续[1],而且以后变暖的速度可能会加快[2]。现如今,由于温室气体所导致的臭氧层破坏和全球变暖已经成为目前两个影响较大的全球环境问题。CO2、CH4和N2O是三种最主要的温室气体。IPCC第五次报告指 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
出,截至2011年大气中CO2、CH4和N2O的浓度相较于工业革命时期的浓度水平分别增长了40%、150%和20%[3],有资料表明这三种气体对温室效应的贡献率近80%[4]。其中CO2气体对温室效应的贡献率最大,约占60%,是最重要的温室气体[5]。其次是CH4,约占15%[6]。而N2O对温室效应的贡献率约占5%[7]。据估计,大气中每年有5%~20%的CO2、15%~30%的CH4、80%~90%的N2O来源于土壤,而农田土壤是温室气体的重要排放源[8]。
我国是全球最大的水稻生产国和消费国[9]。我国的稻田面积占世界稻田面积的18.7%[10],水稻总产量约占世界的28%。氮肥的施用是保证水稻高产的基础,同时也是影响稻田CH4和N2O排放的重要因素[1112],我国的水稻种植现状使得我国稻田生态系统的温室气体排放规律以及排放通量备受各国科研工作者的关注。
据相关研究表明,温室气体的产生绝大多数来源于生物过程[13],此外稻田温室气体的排放受到土壤理化性质、水分、温度等多种环境因素的影响[14]。本试验通过以年为周期原位观测试验,研究三种肥料施用对稻田CO2、CH4和N2O的排放通量影响,揭示其季节和年际排放特征;比较分析不同肥料用量处理条件下稻田温室气体的排放强度,评估该系统的综合温室效应。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
试验于2018年1月2018年12月在江苏省句容市天王镇农业示范区进行。镇江市地处江苏省中南部,介于北纬31°38′~32°19′,东经119°0′~119°58′之间,北亚热带季风气候,年平均气温为15.1 ℃,平均降水量为1018.6毫米,全年无霜期229天。该地区水稻土属于潜育型(潜育型水稻土是一种滞水土壤,地下水位长期滞留在土体0~50厘米范围内)。本区气候条件适宜种植水稻,本地区供试土壤为粉砂壤土,其基本理化性质见表1。
表1试验地双季稻田土理化性质背景值
Table 1 The physicochemical properties of soil in double cropping rice field
参 数
土壤质地
容重
(g cm3)
有机质
(g kg1)
总氮
(g kg1)
pH
可溶性NH4+N
(mg N kg1)
可溶性NO3N
(mg N kg1)
句 容
粉砂壤土
1.1
17.02
1.18
6.3
21.49
21.87
1.2 试验设计
供试早稻品种为越光,2018年4月底移栽插秧,7月底收获;晚稻品种为南粳46,晚稻在早稻收获后立即移栽,11月份收获。试验设3个处理,分别为:①复合肥、肥料减量为70%(R);②有机肥、肥料减量为70%(O);③控释肥、肥料减量为70%(C)。各处理稻田均施用75 kg P2O5ha1磷肥及150 kg K2Oha1钾肥。各处理设置3个小区,每块试验小区长6米宽8米。每个试验小区用0.5米高的田埂隔开,每条田埂采取覆膜处理,以防止水肥串通。试验小区田间管理均与当地双季稻常用种植模式保持一致,且每个小区田间管理的水平保持相同。施肥方式为试验小区表面均匀撒施,各小区内部土壤肥力无明显差异。田间管理措施、施肥量和耕作制度表见表2
表2田间管理措施、施肥量和耕作制度表
Table 2 Field management measures, fertilizer application and cultivation system

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