免耕和稻草還田下稻田CH4和CO2排放特征及機(jī)理研究.pdf

1、全球溫室效應(yīng)已經(jīng)成為制約各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、危害人類健康和破壞生態(tài)平衡的主要因素，CH4和CO2是重要的溫室氣體，其中稻田是大氣中CH4和CO2氣體的主要來源之一，如何減少稻田溫室氣體的排放，已然成為當(dāng)前研究的焦點。本研究通過兩季大田試驗，研究了免耕和稻草還田對稻田CH4和CO2排放的影響及其機(jī)制，以期為稻田溫室氣體減排提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、免耕和稻草還田對稻田CH4排放的影響
　　 早稻和晚稻生育期內(nèi)C

2、H4的排放主要集中在分蘗期-孕穗期，約占生育期總累積排放量的90％以上，免耕(NT)處理減少了甲烷氣體排放高峰期甲烷的排放通量，早稻和晚稻生育期內(nèi)NT處理較常耕(CT)處理分別降低了29.11％和23.14％的CH4總累積排放量;稻草還田(SCT、SNT)提高CH4排放，且稻草還田常耕(SCT)處理的提高作用最強(qiáng)，稻草還田免耕(SNT)處理提高作用不明顯。
　　 2、免耕和稻草還田對稻田土壤CO2排放的影響
　　 土壤C

3、O2的排放規(guī)律與甲烷排放類似，生育期內(nèi)CO2排放高峰主要集中在分蘗期-孕穗期，NT處理較CT處理降低了7.00％的CO2總累積排放量;稻草還田(SCT、SNT)處理提高土壤CO2排放，且SCT處理最顯著，表現(xiàn)為相對SNT處理提高了14.90％的CO2總累計排放量。
　　 3、免耕和稻草還田下土壤氧化還原特性變化及其與CH4和CO2排放的關(guān)系早稻和晚稻，NT處理降低了0-5cm、5-20cm土層還原性物質(zhì)總量、活性還原物質(zhì)的含量作

4、用，稻草還田(SCT、SNT)顯著地提高了各土層還原性物質(zhì)總量、活性還原物質(zhì)的含量，且以SCT處理的提高作用最明顯，SNT處理的作用主要體現(xiàn)在0-5cm土層。經(jīng)相關(guān)性分析，0-5cm、5-20cm、20-30cm土層土壤還原物質(zhì)總量和活性還原物質(zhì)量整體上與CH4排放通量呈極顯著正相關(guān)，與CO2排放通量呈顯著正相關(guān)。說明免耕降低了各土層土壤還原性物質(zhì)的含量是其減少CH4和CO2排放的作用機(jī)制之一。
　　 4、免耕和稻草還田下土壤有

5、機(jī)碳變化及其與CH4和CO2排放的關(guān)系NT處理提高了0-5cm土層而降低了5-20cm和20-30cm有機(jī)碳的含量，稻草還田(SCT、SNT)提高了土壤有機(jī)碳的含量，SCT處理顯著地提高了5-20cm和20-30cm土層土壤有機(jī)碳的含量，而SNT處理則提高了0-5cm土層有機(jī)碳的含量。經(jīng)相關(guān)性分析，5-20cm土層土壤有機(jī)碳含量與CO2和CH4排放通量呈顯著或極顯著正相關(guān)。
　　 5、免耕和稻草還田下土壤有機(jī)碳組分變化及其與CH

6、4和CO2排放的關(guān)系早稻和晚稻生育期，NT處理提高了0-5cm土層而降低5-20cm和20-30cm土層活性碳、高活性碳、中等活性碳和低活性碳的含量，稻草還田(SCT、SNT)提高了0-5cm和5-20cm土層各形態(tài)活性碳含量，NT處理和SNT處理提高了0-5cm土層土壤非活性碳含量。經(jīng)相關(guān)性分析，CH4和CO2排放通量與5-20cm和20-30cm土層土壤活性碳、高活性碳和低活性碳呈顯著或極顯著正相關(guān)，與土壤中等活性碳呈正相關(guān)，與0-

7、5cm和20-30cm土層土壤非活性碳呈負(fù)相關(guān)性，說明免耕降低深層(5-30cm)土壤各形態(tài)活性碳含量，是其減少CH4和CO2排放原因之一。
　　 6、免耕和稻草還田下土壤微生物變化及其與CH4和CO2排放的關(guān)系NT處理降低而稻草還田(SCT、SNT)提高了各土層土壤的細(xì)菌、厭氣細(xì)菌和真菌數(shù)量，NT提高了0-5cm土層而降低了5-30cm土層放線菌的數(shù)量，稻草還田有助于提高5-30cm土層土壤放線菌數(shù)量;各土層土壤的細(xì)菌、厭氣細(xì)