施用氮肥對(duì)石灰性土壤碳釋放的影響.pdf

1、由于溫室氣體排放的增加，二十世紀(jì)以來全球溫度升高了0.6℃，由此帶來的負(fù)面效應(yīng)正嚴(yán)重威脅著人類的生存與發(fā)展。溫室氣體中CO2在引發(fā)全球氣候變動(dòng)所占的比例最大，CO2的權(quán)重約為60％。土壤碳庫是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳庫，土壤碳庫包含有機(jī)和無機(jī)兩大部分。近年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥用量不斷增加，由于銨態(tài)氮的硝化過程中釋放H+，會(huì)降低土壤pH。施用氮肥對(duì)土壤碳釋放的影響已有不少研究，北方石灰性土壤同時(shí)含有有機(jī)及無機(jī)碳，施用氮肥導(dǎo)致的土壤pH降

2、低是否會(huì)影響石灰性土壤無機(jī)碳的釋放，尚少見報(bào)道。
　　硝化抑制劑可以抑制氮素的硝化過程，進(jìn)而減緩?fù)寥纏H的降低幅度。因此，本文采用室內(nèi)培養(yǎng)及田間田間試驗(yàn)方法探究了施用氮肥及與硝化抑制劑配合對(duì)石灰性土壤pH、硝銨態(tài)氮和土壤二氧化碳釋放上碳釋放的影響，旨在評(píng)價(jià)石灰性土壤碳釋放的機(jī)理，為減少CO2排放和穩(wěn)定土壤碳庫提供科學(xué)依據(jù)。獲得以下主要結(jié)論:
　　(1)以在西北農(nóng)林科技大學(xué)進(jìn)行了12年的長期定位常規(guī)模式下不施氮(N0)及施氮量

3、120kg ha-1(N120)和240kg ha-1(N240)和3個(gè)處理為研究對(duì)象，連續(xù)兩年(2015及2016)測(cè)定了不同施氮水平下石灰性土壤pH值、礦質(zhì)態(tài)氮含量和CO2釋放量。連續(xù)兩年的結(jié)果表明:兩年的土壤pH變化趨勢(shì)一致，都呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，土壤pH在施用氮肥處理后顯著降低。施肥處理兩年的土壤銨態(tài)氮含量在兩周內(nèi)都降低到與不施氮無顯著差異，說明硝化作用在兩周內(nèi)已完成。氮肥施用量越高，土壤CO2釋放量越高。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)與N0處

4、理相比，N120和N240處理的土壤CO2累積釋放量分別平均增加了30.6％和59.7％，顯著高于N0處理。由于兩年間的溫度與降雨不同，2016年的土壤CO2累積釋放量稍低于2015年。
　　(2)通過田間試驗(yàn)研究了不同施氮量及與硝化抑制劑（雙氰胺，DCD）配合(N0、N160、N160+DCD、N220和N220+DCD)對(duì)土壤pH值、礦質(zhì)態(tài)氮含量和二氧化碳(CO2)釋放量的影響。結(jié)果表明，施用氮肥顯著降低了耕層土壤pH，與N0

5、處理相比，N160和N220處理土壤pH平均降低了0.12個(gè)單位;配施DCD后，土壤pH降低幅度小于未加DCD處理。加入DCD使氮肥的硝化過程推遲了約20天時(shí)間。未加入DCD的處理土壤CO2釋放量隨施氮量增加而增加，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)（施肥37d后）土壤CO2累積釋放量最高達(dá)到167.1g m-2;與N0處理相比，N160和N220處理土壤CO2累積釋放量顯著增加，增幅分別為20.9％和25.7％;N160+DCD和N220+DCD處理顯著降低

6、了土壤CO2累積釋放量，比對(duì)應(yīng)相同施氮量處理分別降低了13.5％和11.0％。
　　(3)采用密閉培養(yǎng)法研究了施用氮肥及其與硝化抑制劑(DCD)配合對(duì)不同利用方式（農(nóng)田，果園，溫室）石灰性土壤pH、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和CO2釋放量的影響。結(jié)果表明:與不施肥相比，僅施用氮肥顯著降低了3種土壤的pH值，農(nóng)田、果園和溫室土壤pH在培養(yǎng)期間平均降低了0.44、0.39和0.15個(gè)單位;僅施用氮肥增加了培養(yǎng)期間土壤CO2釋放量，到培養(yǎng)結(jié)束時(shí)(4