豬糞施用對(duì)稻麥輪作系統(tǒng)溫室氣體排放的影響研究.pdf

1、大氣中溫室氣體濃度的增加是導(dǎo)致全球變暖的主要原因，農(nóng)業(yè)活動(dòng)引起的溫室氣體排放日益得到關(guān)注，其中施肥是影響農(nóng)田溫室氣體排放的重要因素。針對(duì)成都平原畜禽養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)度大、集約化程度高，養(yǎng)殖廢棄物產(chǎn)生量大，且種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)過程長期分離，造成大量的糞便堆積或直接排放，引發(fā)了系列區(qū)域環(huán)境危害。為此，本研究在成都平原稻麥輪作模式下，通過田間原位監(jiān)測，分別設(shè)置對(duì)照(T0)、常規(guī)化肥(T1)、化肥+豬糞25％(T2)、化肥+豬糞50％(T3)、豬糞10

2、0％(T4)、豬糞150％(T5)、豬糞200％(T6)7個(gè)不同比例豬糞替代化肥氮處理，研究豬糞施用對(duì)農(nóng)田溫室氣體(CO2、CH4、 N2O)的排放特征、影響因素及其綜合增溫潛勢，為科學(xué)評(píng)價(jià)養(yǎng)殖廢棄物農(nóng)田施用效果，尋求養(yǎng)殖廢棄物良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益提供試驗(yàn)理論依據(jù)。論文研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)成都平原稻麥輪作體系下，不同施肥處理在稻麥輪作整個(gè)生育期溫室氣體(CO2、 CH4、N2O)排放變化規(guī)律基本相同。溫室氣體的排放

3、特征在稻麥兩季中差異較大，CH4排放主要集中于稻季施肥后兩個(gè)月內(nèi)，麥季排放量很小，基本處于負(fù)值;CO2排放主要集中于兩季作物生長中后期的拔節(jié)期和灌漿期;N2O排放主要集中在麥季施肥后一個(gè)月內(nèi)，稻季排放較少。豬糞農(nóng)田施用均提高了CH4和CO2排放通量，在稻麥輪作整個(gè)生育期CH4、CO2總累積排放量較單施化肥分別提高了2.41～4.81倍和18.62％～58.15％;豬糞與化肥適量配施(T2、T3)能有效降低N2O排放通量，在稻麥輪作整個(gè)生

4、育期N2O總累積排放量較單施化肥分別降低了21.61％～28.78％，能有減少溫室效應(yīng)。
　　(2)溫室氣體排放通量與日平均氣溫、氣箱內(nèi)溫度、5 cm地溫、土壤含水量相關(guān)分析表明，土壤含水量是影響稻季CH4排放的主要因素，各處理CH4排放通量與土壤含水量均呈顯著正相關(guān);稻季CO2排放影響因素較多，與日平均氣溫、氣箱內(nèi)溫度、5 cm地溫均呈顯著正相關(guān)，與土壤含水量呈顯著負(fù)相關(guān);5cm地溫和土壤含水量是麥季N2O排放的主要影響因素，均

5、與各處理呈顯著正相關(guān)關(guān)系。從溫室氣體總累積排放量來看，稻麥兩季土壤NH4+-N、SOC均與CH4、CO2、N2O累積排放量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;NO3--N與稻季各溫室氣體累積排放量呈正相關(guān)，與麥季不相關(guān)
　　(3)豬糞施用增加了稻季綜合增溫潛勢(GWP)，稻季綜合增溫潛勢(GWP)以CH4為主，各處理CH4排放貢獻(xiàn)比例占GWP的85％～97％，稻季減排重點(diǎn)是減少CH4排放;在麥季豬糞施用降低了GWP，麥季GWP以N2O為主，各處理N

6、2O排放貢獻(xiàn)比例占GWP的94％以上，麥季減排重點(diǎn)是減少N2O排放;綜合整個(gè)稻麥輪作生育期總GWP來看，總GWP仍以CH4為主，CH4排放貢獻(xiàn)比例占總GWP的72％～92％，稻麥輪作體系中溫室氣體減排應(yīng)以CH4為減排重點(diǎn)。
　　(4)從溫室氣體排放強(qiáng)度(GHGI)分析表明，稻季豬糞與化肥配施在增加稻谷產(chǎn)量同時(shí)也提高了稻季GHGI;麥季豬糞與化肥配施在增加小麥產(chǎn)量的同時(shí)而降低了麥季GHGI，在單位產(chǎn)量內(nèi)能有效減少溫室氣體排放;就整個(gè)

7、稻麥輪作生育期總GHGI來看，在等氮水平，豬糞施用提高了總GHGI，但差異不顯著，在稻麥輪作系統(tǒng)中豬糞與化肥適量配施(T2、T3)，能很好的兼顧產(chǎn)量效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)。
　　(5)稻麥輪作體系中豬糞與化肥配施顯著提高了籽粒產(chǎn)量，與單施化肥相比，豬糞和化肥配施增產(chǎn)2.92％～3.44％。從合綜合增溫潛勢、溫室氣體排放強(qiáng)度及經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮，化肥+豬糞50％(T3)處理豬糞投入量最佳，稻麥輪作體系消納豬糞26529 kg·hm-2，生豬