黃土性土壤施肥與氧化亞氮排放研究.pdf

1、目前，我國(guó)氮肥利用率還很低，大約在30％-35％，損失率平均達(dá)45％。氮肥施入農(nóng)田后通過(guò)氨揮發(fā)、硝化-反硝化氣態(tài)損失和硝酸鹽淋失等途徑損失掉，但以哪一條途徑為主目前尚無(wú)一致的看法，有些方面還存在爭(zhēng)議。對(duì)于氮肥的硝化-反硝化氣態(tài)損失量究竟有多大，在許多報(bào)道中是眾說(shuō)不一。有人認(rèn)為，反硝化損失量為微量至100kgN/hm2：氮肥損失中有30％是緣于反硝化作用。本研究以田間實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用平衡氣室法和靜態(tài)箱法，研究了黃土性土壤冬小麥/夏玉米輪作

2、體系以及露天/溫室蔬菜種植條件下氧化亞氮排放的時(shí)間空間變異、排放總量、排放系數(shù)以及主要影響因子。取得的主要研究結(jié)果如下： 1.黃土性土壤玉米生長(zhǎng)季N20排放研究結(jié)果表明:各個(gè)處理N2O年排放量存在明顯的季節(jié)變化，較高的N20排放量發(fā)生在溫度較高和水分條件較好的7-8月份。各處理間，以氮磷鉀有機(jī)肥(NPKM)處理排放量最高達(dá)15.05kgN2O-N/hm2·a；其次為氮磷鉀施肥處理(NPK)，年排放量為5.85kgN2O-N/hm

3、2·a，僅施氮肥不施磷鉀肥處理(N)和不施肥(CK)條件下黃上性土壤N20的年排放量分別為2.97kgN2O-N/hm2·a和0.92kgN2O-N/hm2·a。N、NPK、NPKM處理的N2O排放通量日變化比較明顯，從早上7:00-14:00，排放通量急劇增大，從14:00-5:00N2O排放通量逐漸減小。N2O最大排放通量出現(xiàn)在下午13:00-14:00左右，NPKM、NPK、N三個(gè)處理N2O排放通量最大值分別為810 μgN2O-

4、N/m2·h、439μgN2O-N/m2·h、144 μgN2O-N/m2·h，而最小排放通量是在清晨1:00-2:00，三個(gè)處理N2O排放通量最小值分別為137μgN2O-N/m2·h、47μgN2O-N/m2·h、32μgN2O-N/m2·h。N、NPK、NPKM這3個(gè)處理釋放N2O系數(shù)即通過(guò)N2O排放損失的氮占施入總氮的百分率分別是0.36％、0.86％、1.45％。 2.玉米-小麥輪作體系下，砂質(zhì)土壤中N2O濃度的空間變

5、異很大，以140cm土層最高，15cm土層最低，各處理N2O濃度在土壤剖面的大小順序?yàn)椋?40cm>100cm>60cm>30cm>15cm。從時(shí)間變異來(lái)看，不論對(duì)照處理還是施肥處理，玉米生長(zhǎng)季各土層的N2O濃度均高于小麥生長(zhǎng)季相應(yīng)土層，土壤N2O濃度在一年的不同時(shí)期變化較大，以溫度高、水分充足的6-7月份最高。施肥顯著增加了土壤剖面的N20的產(chǎn)生量。試驗(yàn)期間施肥處理各土層N2O濃度均高于對(duì)照處理，施肥處理從上至下各土層N2O濃度分別是

6、對(duì)照處理對(duì)應(yīng)土層的1.37、1.62、1.21、1.37、1.27倍，但兩者的變化趨勢(shì)基本相同。另外本實(shí)驗(yàn)還測(cè)定了渭河流域不同階地0-200cm土壤剖面的活性有機(jī)碳含量，結(jié)果表明渭河流域各階地0-200cm土壤剖面中，0-20cm土層含量最高，頭道塬、二道塬、三道塬和河灘土壤剖面在0-20cm土層的活性有機(jī)碳含量分別為4.9g/kg、2.5g/kg、2.9g/kg、3.3g/kg，各階地活性有機(jī)碳平均含量的大小關(guān)系為：頭道塬>二道塬>三

7、道塬>河灘。隨著土層深度的增大，各階地土壤活性有機(jī)碳含量急劇減小，但從60 cm土層以下直到200cm土壤活性有機(jī)碳含量無(wú)明顯變化，頭道塬、二道塬、三道塬、河灘60-200cm土壤中活性有機(jī)碳平均含量分別為1.10g/kg、1.15g/kg、0.64g/kg、0.26g/kg，這表明深層土壤仍然能為微生物活動(dòng)提供活性有機(jī)碳作為能量。 3.露天蔬菜地中，白菜、菜花、黃瓜3個(gè)處理的N2O平均通量大小關(guān)系為白菜地>黃瓜地>菜花地。且土

8、壤N2O通量與土壤溫度的變化趨勢(shì)基本一致，呈明顯正相關(guān)。白菜、菜花和黃瓜各處理生育期內(nèi)N2O排放總量分別為：N2O-N1.52kg/hm2、NEO-N 0.97kg/hm2、N2O-N 0.97kg/hm2，分別占施氮量的0.43％、0.28％、0.73％。種植黃瓜和番茄的兩個(gè)溫室的N2O通量在一天內(nèi)均為13:00-14:00時(shí)間段內(nèi)最高，最大值分別為230.6μgN2O-N/m2·h、97.5μgN2O-N/m2·h，兩個(gè)溫室均在23